眼動數據記錄的時間為什麼變長

② 通過觀察眼球活動 人很長的夢境只有幾秒鍾為什麼

睡眠之後人體內部的許多生理功能會發生明顯變化, 如心率減慢、血壓下降、新陳代謝緩慢
、呼吸次數減少。

睡眠之後體內變化最大研究最多的是腦電的變化。 人在白天清醒的狀態下, 從正常腦電圖
上最常見的腦電波是阿爾伐(α)和貝它(β)波, 當一個人睏倦時, 便會出現賊它(θ)波。 人們
入睡後腦電變化總的趨勢是, 頻率變慢振幅增高。 一般把睡眠分為四個時期, 每個時期腦電波
有著不同的表現。

本世紀五十年代, 有一位科學家在觀察兒童睡眠的腦電變化時發現, 在睡眠過程中有一段時
間腦電活動很特殊, 看起來不象是睡眠腦電圖, 倒象是處於清醒狀態。 在這段時間里, 腦電波
頻率變快, 振幅變低, 同時還表現出心率加快、血壓升吵搏高、肌肉鬆弛、陰莖勃起, 最奇怪的是眼
球不停地左右擺動羨橡。 為此科學家們把這一階段的睡眠, 稱為快速眼動睡眠, 又叫做異相睡眠,
也有人把它叫做積極睡眠 (active sleep)。 把快速眼動以外的其它睡眠, 稱為慢波睡眠, 又叫
做安靜睡眠 (quiet sleep)。 有趣的是, 一個人入睡之後, 先進入一期睡眠, 繼之出現二、三
、四期睡眠, 然後由深變淺依次回返。 當返回到二期睡眠之後, 通常便出現快速眼動睡眠。 然
後又進入另一個睡眠周期, 由淺入深再由深變升派祥淺, 間以快速眼動睡眠, 如此往復。 一夜約有
4--5個周期, 每個周期大約 90分鍾, 第一個周期長些, 以後的周期變短。

每次快速眼動持續時間的長短因人而異, 就一個人來說, 第一次出現快速眼動後, 大約持續
5--10分鍾, 以後加長, 最後一次可長達 40分鍾。

令人奇怪的是, 當一個人進入快速眼動睡眠之後如果把他喚醒, 他會報告說正在做夢, 而在
慢波睡眠期間如果把他喚醒, 做夢的機會較少, 因此人們認為快速眼動睡眠和做夢是有一定聯系
的。 科學家們只觀察到這種現象是存在的, 但這究竟是為什麽, 卻沒有一個滿意的答案。 有人
提出睡眠不是消極的單純休息, 快速眼動期是人們在對一天中所獲得的信息進行加工整理使之條
理化的過程。 不過這只是個猜測, 卻未得到進一步的證實。

有的研究者觀察到, 有的被試常常訴說他整夜都在做夢, 而這些人恰巧都是在快速眼動睡眠
期間醒來的。 因此有的研究者認為, 訴說整夜都在做夢的人其實並不盡然, 只是他們在做夢的
時侯醒來了, 對夢記憶猶新歷歷在目, 因此形成了錯覺。其實每個人都會在快速度眼動期間做夢
, 只是大多數人醒來後把夢的內容忘掉了, 有的忘得一干二凈, 便以為根本未做夢, 有的忘得不
徹底尚能回憶起一些片斷,次日可向別人訴說他夜裡做了夢。

睡眠是一種自然進入的狀態，催眠是受引導進入的狀態

參考資料：http://www.100kzs.com/html/life/1-10/200806/101849.html

③ 為什麼人們要用眼動技術研究閱讀

每天，我們從外部世界獲得的信息中有90%以上來自眼睛。心理學家很早就開始通過直接觀察眼球運動直接對心理過程進行研究。例如，在本世紀20年代國外就有人在沒有任何儀器的情況下，使用肉眼觀察眼動來研究廣告心理學[1]。現在通常用照相技術和眼動儀對眼動進行分析研究[2]。心理學家認為眼球運動是視覺過程的直接反應，並且反映了多種人類認知活動，受到多種認知因素的影響，如眼球的運動與注意、預期、記憶、推理、閱讀等認知活動都有密切的關系。

有關閱讀中眼動的研究最早可以追溯到19世紀末法國學者Lamare和Jaral 以及Heuy的工作[2]。此後，人們試圖通過研究眼動中注視點的順序和眼跳動來了解閱讀背後的知覺過程。近20多年，由於心理語言學研究的深入和眼動技術的發展，研究者開始嘗試把眼動作為人閱讀過程的指示器。眼動記錄是一種比較自然、干擾較小的過程，與心理學中其它研究方法相比，有其特殊的優越性，因而使得這一領域的研究變得異常活躍[2]。然而，由於閱讀過程的復雜性，眼動記錄能在何種程度上反映閱讀過程中的認知活動呢？研究者已對這個問題做了大量的基礎研究工作，對於眼球運動的一些基本問題進行了深入的探索。這些探索的結果還主要是來自西方心理學家工作。

2 眼動技術在閱讀研究中的幾個基本問題

經過多年的研究，人們發現了眼球運動和認知活動有基本對應關系。任務難度越大，認知因素就越多地參與、塑造並決定了低水平、反射性的眼球運動行為。如E.Kowler對預期追蹤是源於習慣性行為還是源於認知預期的問題進行了研究。結果發現，在「沒有線索」的實驗中被試傾向於按上次刺激運動的方向反應，這更多是一種習慣性活動，而在有認知線索的情況下，認知線索對預期眼球跟蹤產生了明顯的影響[3]。眼動與知覺和認知過程之間的關系是過去15年間眼動研究的中心問題[2]。隨著研究方法的進步，研究者也發現認知因素在很大程度上決定了自然任務狀態下的眼球運動。一些基本問題的深入探討為閱讀過程研究提供了重要的基礎。

2.1 眼腦距離

所謂眼腦距離是指眼球運動與大腦加工之間的聯系，可以用視覺過程和認知加工過程之間的延遲來描述。將眼動技術應用於閱讀加工的研究，基本前提就是眼球運動能夠反映即時的閱讀加工過程。Just等人假設，當眼球離開一個詞時，表明他對此詞加工完成並且轉向下一個詞的加工，因此注視時間可作為一個即時的詞加工指標。也就是說視覺過程與認知加工過程之間的延遲很短。大量的研究結果也基本支持這種假設。在閱讀中眼睛不是平滑、連續地運動，而表現出幾種運動方式，即眼球振顫、眼跳（Saccade）、回掃(Regression)、和注視(Fixation)。讀一篇文章，眼睛通常先在某個地方注視一段時間，然後做一個很快的眼跳，這樣眼睛便移到了下一個注視位置；每當讀完一行，眼睛便進行一次大幅度的換行；有時眼睛還會重新回到原來讀過的地方——回掃。眼睛注視時間一般在200-400毫秒之間，眼跳時間一般很短只有10―40毫秒。研究發現，在眼跳的時候，眼睛幾乎不能獲取信息，主要的認知加工就是在注視時進行的[4]。Rayner等發現，當文章的難度加大時，認知加工過程變得復雜和困難，眼跳的距離一般變短，被略過的詞數減少，而回掃的次數明顯增加，平均注視時間變長[4]。從高頻單詞、預測性高的單詞上的眼動模式可以看出閱讀中的認知加工和眼動過程是密切聯系的。在一般的文章中，單詞的頻率和長度是高相關的，控制了單詞的長度後，注視時間上仍然有很強的頻率效應[4]。嚴格匹配了句子中不同預測性單詞的頻率和詞長，發現單詞的預測性越強，單詞上的注視時間越短[8]。McConkie等還發現了首次注視點的位置受到了詞形的約束[5]。這些結果顯示了眼動與認知加工在時間上是一致的，在空間上也是一致的。總之，在即時的基礎上，眼球運動基本上受到了認知加工的影響並反映了認知加工活動。

2.2 溢出效應和前視效應

盡管眼動數據對理解閱讀過程提供了大量的信息，但是它們並不是完全對應的。如，在注視時間中除認知加工過程外還包含一個單純的運動激發過程。低水平的視覺和感覺因素也會影響在單詞上的注視時間和移向下一個單詞的眼跳長度[4]。而且一次單獨的注視活動也可能包括多個認知過程。這些因素都可能影響即時理解過程的測定。在閱讀過程中，很多單詞的加工開始於注視這些單詞之前，而另一些單詞在注視點離開之後還會被加工。也就是說，單詞不僅僅在單一的注視中被加工。「溢出效應」（spillover effect）和「前視效應」（preview effect）就是這種現象的具體反映。

有些研究發現，閱讀中不僅低頻詞的注視時間比高頻詞的注視時間長。而且，低頻詞後面的單詞或區域的注視時間也會相對較長。這種現象就被稱為「溢出效應」。例如：在下列句子中，比較被試在兩種條件下眼動過程發現，在閱讀替換句時，被試不僅在句中低頻詞（walte、gondola）上的注視時間比在原句中高頻詞（music、vehicle）上的注視時間長30—90毫秒。而且，被試在低頻詞的下一個詞（captured、moved）上的注視時間也增加了30—40 毫秒[6]。這表明與低頻詞相關的加工過程可能影響到對下一個詞的加工。在歧義消解研究領域中，研究者就將這種影響效應作為歧義消解過程的一種反映。由於歧義詞的通達和信息整合會影響到後面的閱讀過程，在歧義詞後面幾個單詞（解歧區）上的注視時間會比非歧義詞後面幾個單詞上的注視時間長。所以研究者會考察讀者在歧義詞和歧義詞後解歧區上的注視時間（閱讀時間）來推測大腦對歧義詞等的加工過程。

另一種效應的存在是因為閱讀中，讀者的旁視野會從注視點以外的區域中獲得有用的加工信息，這些信息的獲得會使後面的閱讀加工過程變得容易。這種效應就被稱為「前視效應」。很多研究中都發現和利用了這種效應。早在1907年，Dodge指出從旁視野中獲得的信息能夠縮短對注視點上單詞的命名反應時[7]。在自然的閱讀過程中，讀者每次眼跳移動8個字母的位置，大約1.5個單詞。短的單詞常常會被跳過，而六個字母以上的單詞一般不會被跳過。讀者忽略掉的這些短詞，可能是讀者從旁視野提前獲得了這些詞的部分信息，並在注視它們之前就通達了意義[4,6,8]。很多研究閱讀的技術，如計算機移動窗**術，忽略了「前視效應」的存在，因而不如用眼動技術研究閱讀過程接近自然閱讀狀態。根據這種效應，McConkie 等創建了眼動隨動顯示（eye movement contingent display）技術[2,4]。這種技術主要有兩種範式，一種被稱為移動窗口範式，一種是邊界範式。移動窗口範式是在注視點的附近設定一個「窗口」，「窗口」之外的內容以某種方式改變，眼跳到新注視點處出現新的窗口。這種範式能夠近似的確定讀者閱讀的知覺廣度[4]。而邊界範式在眼跳越過某一設定的邊界時變化一次呈現內容，以確定從旁視野中被試能夠獲得何種信息[4,8]。

2.3 知覺廣度

讀者在一個注視點上能夠知覺的范圍不止一個單詞。知覺廣度是注視點周圍可以獲得有用信息的區域。用眼動數據對閱讀過程進行較精確的推測時，了解知覺廣度范圍的大小和從知覺廣度中提取的信息類型是很重要的。

2.3.1 知覺廣度范圍

很多研究表明，單次注視的知覺廣度是有限的。利用上述眼動技術——移動窗口範式，通過不斷變換呈現窗口的大小，可以精確測量被試知覺廣度的大小。其基本原理是，當呈現窗口小於人的知覺廣度時，閱讀速度減慢。研究發現，英文閱讀時讀者從當前注視點得到信息的范圍是從注視點左邊3―4個字母到注視點右邊大約15個字母的位置之間。識別單詞的信息局限在注視點右邊5―7個字母的范圍中,所以這個范圍被稱作識別范圍。這表明知覺廣度范圍在注視點兩側是不對稱的。O』Regan等發現了英文中眼睛注視詞的最佳位置接近詞的中間或中間偏左的位置上，注視點落在這些位置上，被試命名詞或詞彙判斷的反應時間最短[9]。在閱讀過程中，注視點偏離最佳位置加大將會導致再次注視頻率的上升[10]。在從左到右書寫的文字中（如英文），注視點右邊的知覺廣度范圍較大，而在從右到左書寫的文字中（如希伯來文），注視點左邊的知覺廣度范圍較大，說明知覺廣度的不對稱性受到了閱讀主導方向的影響[4]。

知覺廣度范圍的大小還受到許多其它因素的影響，例如，文章難度會影響讀者的知覺廣度，難度較大的文章知覺廣度的范圍較小。知覺廣度范圍還受語言正字法空間特性的影響，如與拼音文字的讀者相比，閱讀中文和日文的讀者的知覺廣度范圍較小[4]。閱讀過程中，知覺廣度的范圍局限在單行內，也就是說注視點無法提取到下一行文字中的信息的[4]。

2.3.2 從知覺廣度中獲得的信息

讀者從知覺廣度范圍中獲得閱讀過程所需要的多種信息。在識別范圍內，可以獲得識別某個單詞需要的所有信息。而在識別范圍之外的區域中，讀者也可以獲得多種有用的信息。那麼這些信息又是什麼樣的呢？有一種設想認為從旁視野中能獲得單詞的發音信息，但是研究發現在首音節相同的情況下，旁視野中的啟動詞write並未對目標詞rough的命名有促進效應。研究者認為讀者可以從旁視野中得到單詞的視覺特徵。如Rayner等發現在旁視野中出現字形相似的詞會促進對後來注視的目標詞的命名反應。Rayner和McConkie等人提出了「起始字母識別假設（preliminary letter identification hypothesis）」來解釋在旁視野中獲得了何種信息。這種假設認為讀者可以從旁視野中獲得單詞中前幾個字母的信息，這種信息可以為後面字母的識別提供必要的語境信息（如視覺信息或正字法規則），也可能促使注意集中在沒有被識別的字母上而促進了對單詞的識別[7]。研究中發現無論啟動詞在注視點的左邊還是右邊，啟動詞與目標詞的前若干個字母相同確實會促進對目標詞的命名。

Rayner 和 McConkie等人的研究還發現讀者在旁視野中不能獲得語義信息，識別范圍外的區域中獲得信息並不都促進單詞的識別[7,11]。

2.4 注視時間與詞彙通達

影響詞彙通達的因素（如詞頻、詞長和單詞的可預測性等）也影響了單詞上的注視時間，這一事實使研究者一般認為：單詞上的注視時間基本對應於詞彙通達時間，並在一定程度上決定了眼跳時間。但是「溢出效應」和「前視效應」都會影響某個單詞上的注視時間，研究者應該考慮的是在一個單詞上的注視時間多大程度上反映了對單詞的加工時間。心理學家們在研究中提出了不同的眼動控制模型，試圖說明眼動過程與詞彙通達過程的對應關系。其中，Morrison提出的眼動控制模型將詞彙的通達作為眼球移動的啟動點，而注意的轉換在真正的眼球運動前面。因而，這個過程是⑴詞彙通達⑵注意轉換到下一個注視的位置⑶眼球的移動[2]。也就是說，注視時間內完成了詞彙的通達並且可以發出眼球移動的指令。Morrison在研究中操縱了閱讀中刺激的起始的延遲時間，發現延遲時間長度強烈的影響了注視時間的長度，這說明了注視時間受到了直接控制，一定程度上說明了詞彙通達與注視時間的直接對應關系[12]。

但是，注視時間並不僅僅反映了詞彙通達的過程。Rayner 等對注視時間與詞彙通達、文章整合過程的關系進行了討論[6]。Schustack, Ehrlich 和Rayner進行實驗對這個問題做了最為直接的檢驗。實驗中被試閱讀同樣的一段文章並對出現在屏幕上的目標詞命名。結果顯示了注視時間反映的不單是詞彙通達過程還包括文章整合的過程[6]。

當然，注視時間的變異大部分是由詞彙通達過程引起的，利用眼動技術來研究即時的閱讀過程是可以接受的。但是，在利用眼動的數據來解釋某些閱讀過程時，應該考慮到如前視效應，溢出效應等多種因素的影響，才可能得到可信的推論。

④ 快速眼動與非快速眼動睡眠：睡眠階段

的科學家曾經認為睡眠是一種被動狀態，一個人的大腦和身體在夜間關閉以休息和恢復。但現在，研究人員知道，睡眠是一個高度活躍的時期，在這個時期，大腦和一些生理過程可能很難工作。

例如，一些與兒童生長、細胞修復或消化有關的激素在睡眠中得到增強。據美國國立衛生研究院（NIH）稱，與學習和記憶有關的大腦通路也在增加。

事實上，根據哈佛醫學院的研究，當一個人睡著時，大腦有時比他或她醒著時更活躍。但睡眠也會減緩許多其他生理過程，從心率、呼吸到體溫和血壓。

一個人處於睡眠階段也會影響大腦和身體的活躍程度。

長達60多年，睡眠研究人員已經知道睡眠有兩大類：快速眼動睡眠和非快速眼動睡眠，波士頓布里漢姆女子醫院睡眠與晝夜節律紊亂科的臨床主任斯圖亞特？泉博士說：「快速眼動睡眠」是指「快速眼動睡眠」和「非快速眼動睡眠」全說，由三個階段組成，即N1、N2和N3。他解釋說，2007年以前，非快速眼動睡眠被分為四個階段，但後來睡眠醫學專家認為，沒有生理原因來區分這兩個階段，即舊的第3階段睡眠和第4階段睡眠。這些被合並成一個階段，現在被稱為N3.

在睡眠中，大腦以特定的順序重復地經歷四個不同的REM和非REM睡眠階段。這個序列在睡眠的上半部分和下半部分之間有些變化。隨著睡眠在一個連續的4到5個睡眠周期中進行，在快速眼動階段花費的時間變長，在N3睡眠中花費的時間變短，Quan說。

生命科學要求Quan更詳細地解釋在這4個睡眠階段中身體和大腦發生的事情。

階段N1

當一個人昏昏欲睡時，他或她就進入了N1睡眠，Quan說。在非快速眼動睡眠的第一階段，一個人正在從清醒狀態過渡到入睡狀態。

這是一種相對較輕的睡眠形式，持續大約5到10分鍾。在這個階段，心跳和呼吸開始減慢，眼球運動也減慢，肌肉放鬆。Quan說，體溫下降，如果在睡眠實驗室的腦電圖（EEG）上觀察到腦電波，就會看到腦電波變慢，

一個人很容易從N1睡眠中被喚醒，而這個人可能認為他或她沒有睡著。N1睡眠是小睡時進入的第一個階段。

一個人在N1睡眠時經歷「催眠性抽搐」是正常的，也被稱為「睡眠開始」，Quan說。他說，這是一種突然的、短暫的肌肉抽搐，當一個人躺在床上時，這種抽搐可能伴隨著摔倒的感覺。當它發生時，這種突然的運動可能會或可能不會喚醒一個睡眠者。

成年人在N1期睡眠中花費的時間最少，約占他們總睡眠時間的5%，Quan說。

N2期

在N1期睡眠結束後不久，一個人進入第二階段的非快速眼動睡眠，「通常持續10到25分鍾，」全告訴《科學現場》雜志。它也被認為是一段睡眠時間。

在這個階段，眼球運動停止，心率減慢，腦電波變慢，肌肉進一步放鬆。

隨著睡眠周期的不斷重復，一個人在N2階段的睡眠時間比在其他任何睡眠階段都要長，據美國國家衛生研究院稱。成人的睡眠時間約占總睡眠時間的55%，處於N2-s階段泉說，leep

階段N3

非快速眼動睡眠然後進入第三階段，這通常被稱為「慢波」、「δ」或「深」睡眠。（「Delta」波是一種典型的腦電波慢波，在睡眠實驗室的EEG上現階段出現）

N3睡眠是一段深度睡眠，需要一個人在第二天感到精神煥發。全智賢說，一個人通常在上半段睡眠中的N3階段比下半段睡眠時間更長，但為什麼會出現這種情況還不清楚。

通常持續20到40分鍾，N3睡眠是大腦對外界 *** 的反應減弱，因此，從這一階段喚醒一個人最困難。從N3睡眠中醒來的人非常昏昏欲睡，迷失方向，全智賢說，

這種昏昏欲睡是人們可能不想睡超過30分鍾的原因之一，因為他們可以進入N3睡眠，全智賢說，

在N3睡眠中，心率和呼吸減慢到睡眠中的最低水平。血壓下降，體溫下降更慢。肌肉活動減少，沒有眼球運動。血壓下降，但沒有達到危險的程度，泉解釋說。

他說，這也是最有可能發生夢游和睡眠談話的階段噩夢和夜驚也是N3睡眠現象。（夜驚，又稱睡眠恐懼，通常發生在兒童身上，根據梅奧診所的說法，包括一個兒童在睡覺和尖叫時坐在床上。

慢波睡眠發生在嬰兒和幼兒較長時間的伸展中，由於不清楚的原因，N3睡眠時間隨著年齡的增長而穩步減少，Quan他說：

成年人通常在N3期睡眠時間占總睡眠時間的15%，Quan說，

一個人在入睡後90分鍾左右進入REM睡眠，經歷了所有三個非REM睡眠階段。夜晚的第一個快速眼動周期通常持續約10分鍾，但隨後的每一個快速眼動階段隨著夜晚的繼續而逐漸變長，他說：

快速眼動睡眠的特徵是人的眼睛在閉著的眼瞼下快速地從一邊到另一邊移動。

雖然這種眼動不是經常發生，但科學家們並不知道它發生的確切原因，盡管有人推測這與做夢有關，但全莉告訴《生活科學》雜志說，支持這一觀點的

，快速眼動睡眠是大多數做夢和生動形象出現的階段。他說，人們通常不太記得自己的夢，但如果從快速眼動睡眠中醒來，他們更可能回憶起夢的某些方面，在這種睡眠中，

與N1睡眠相比，心率增加，血壓略有上升。睡眠時體溫降到最低點。據梅奧診所稱，手臂和腿部肌肉深度放鬆到幾乎無法移動的程度，可能是為了防止人們實現夢想，

呼吸變得快速而淺，睡眠專家說，在睡眠的這一階段大腦可能比清醒時更活躍。據美國國家睡眠基金會（National sleep Foundation）稱，快速眼動睡眠是大腦處理一天中的信息，以便將其儲存在長期記憶中的一種睡眠方式，該基金會是一個非盈利組織，專門教育公眾睡眠。

新生嬰兒可能會在快速眼動期睡眠中花費其總睡眠時間的80%左右，據國家衛生研究所稱，嬰兒至少有50%的睡眠時間花在快速眼動睡眠上。相比之下，大多數成年人的快速眼動睡眠時間占他們總睡眠時間的20%到25%，Quan說，

在這種睡眠狀態下花費的時間比例在整個成年期保持相對恆定，但在65歲及以上的人中可能會下降，Quan說。他補充說，老年人的睡眠往往較輕，他們經歷了更多的「微陣列」，或短暫進入清醒狀態。但這些短暫的覺醒並不影響老年人「早上它會或不會感到神清氣爽，」全說