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   3年前 (2015-12-08)  健康与医学 科学与探索 |   抢沙发  6 
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研究发现走神可帮助我们整理记忆

大脑从来不会真的“无所事事”

  北京时间11月14日消息,坐下来,放松,什么也不要想。是不是感觉很难办到?不管你再怎么努力、让自己什么都不要想,你的脑子似乎仍然会转个不停,而其中的原因很简单:你的大脑从来不会真正地休息。而且和大家的普遍想法相反,这些浮想联翩的白日梦也许对我们甚至是有益的。

  多年来,神经学家一直在研究这样一种假设:我们的大脑在执行任务时会努力工作,在精神放松时则会进入休息状态。因此,在一些与该假设有关的实验中,志愿者们需要完成各种各样的任务,如敲击手指、心算、观察引人遐想的图片等。与此同时,研究人员会对他们的大脑进行扫描,观察大脑的哪些部分在执行任务时表现得更加活跃,哪些部分更不活跃。通过这种方法,科学家能够研究出,大脑是如何控制我们的行为的。

  神经科学家通常会使用一系列不同的任务对大脑活动进行研究,所以在每次测试间隙,他们需要让受试者大脑恢复到中立状态。多数情况下,他们会要求受试者盯着一个从黑色屏幕中间穿过的白点。理论认为,由于受试者此时并没有专门思考什么东西,大脑也就基本上“关闭”了。

  唯一的问题是:大脑实际上并没有关闭。

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我们睡觉的时候,大脑会产生许多活动。但当我们在清醒状态下休息时,大脑也会这样做。

  人们在20年前首次意识到了这个问题。当时在威斯康辛医学院攻读博士学位的巴哈拉特?毕斯瓦尔(Bharat Biswal)发现,看似在休息的大脑实际上十分活跃。他在设法从大脑扫描仪中得到更加纯净的信号时注意到,本应在休息的大脑并非是无所事事的。虽然受试者被要求清空脑海,或盯着一个十字看,大脑活动却并未停止。不仅如此,脑部扫描显示,这些大脑活动实际上还是相互协调的,即形成了一个大脑网络。

遐想时的大脑网络

  1997年,一位名叫戈登?舒尔曼(Gordon Shulman)的研究人员对九项脑部扫描结果进行了分析,发现了另一个令人惊讶的事实。他本希望通过自己的分析,找出人类在全神贯注思考时的大脑网络,但结果恰恰相反——他发现反而是在人们什么都不想的时候,这些网络才会被激活。

  按理说,在志愿者从放松状态切换成执行任务状态时,大脑应当变得更加活跃才对。但舒尔曼注意到,当休息结束、任务开始时,大脑的某些部位总是不如此前休息时活跃。这说明,当人们安静地躺在扫描仪下面、无所事事的时候,大脑的某些部位实际上比他们执行任务时更加活跃。

  但过了数年之后,人们才逐渐意识到,大脑是从来不会休息的。多年以来,神经学家一直认为,当人们不需要进行思维活动时,大脑就会处于关闭状态。1998年,神经科学家马库斯?雷切利(Marcus Raichle)曾就此发表了一篇论文。他如今已是业内顶尖人士之一,但在当时,他的论文却被一名评委驳回了,后者认为,这些明显的大脑活动肯定是数据错误导致的。

  但今天则完全是另一番情形。光是在“大脑休息状态下的繁忙”这一主题下,发表出来的论文就有3000篇左右。有些人对“休息状态”这一说法表示反对,因为大脑根本就没有在休息。他们更愿意使用“默认模式下大脑网络”来指代在我们休息时仍然保持活跃的大脑区域。研究发现走神可帮助我们整理记忆

令科学家吃惊的是,即使当受试者什么也不做时,大脑的某些区域也会在扫描仪下发亮,说明该区域是活跃的。

  最关键的问题是:为什么在我们无所事事时,大脑还这么活跃呢?人们提出了许多理论,但目前仍未达成一致意见。也许这些大脑区域只是在练习如何合作;也许大脑就像一辆暂时停下的汽车,保持活跃是为了方便随时启动。但大脑遐想、重放的过程也许对巩固我们的记忆有着至关重要的作用。我们已经知道,夜里做梦能帮助我们整理自己的记忆,而现在有证据显示,白天的遐想也能起到这一作用(至少在老鼠身上是这样)。

  此外我们还知道,如果任由自己浮想联翩,我们想的往往都是未来的事情,比如思考晚上要吃什么,或下周要去哪里玩等等。人们在想象未来时,涉及到的三个主要大脑区域都是默认模式下大脑网络的组成部分。就好像大脑已经被预设好了某种程序,一旦无事可想,就自动开始畅想未来一样。

  哈佛医学院的摩西?巴尔(Moshe Bar)相信,大脑这样做是有原因的。他认为白日梦从本质上来说,就是在“创造”尚未发生的事情的回忆。这会使我们产生奇怪的“超前体验”,如果白日梦的情景成真,这些体验便能帮助我们决定该采取怎样的行动。例如,许多坐飞机的人都想象过飞机坠毁的场景。巴尔认为,如果飞机真的坠毁了,乘客们此前所做的白日梦便能派上用场,帮助他们做出正确的表现。

  但要研究大脑的休息状态并非易事。一些认知心理学家指出,我们不能仅仅因为受试者躺在扫描仪里,就默认他们的大脑处于休息状态。他们也许在想着扫描仪的声音,或者自己身边发生的事情。因此,在大脑的遐想这一问题上,我们仍有许多尚未解决的问题。例如,当我们试图专心工作、却不小心走神时的白日梦和我们故意放空大脑时所做的白日梦是一回事吗?

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你会梦到些什么呢?

 

独特的走神经历

  不过,我们在这上面已经取得了一些进展。今年年初发表的一项研究指出,我们每个人经历休息状态的方式或许都有所不同。在该研究中,五名受试者经过训练,每次听到电脑提示音时,都要详细地回顾刚才遐想的内容,同时接受细致的脑部扫描。研究人员发现,每名受试者在白日梦时的想法和体验都有着明显的不同。

  今年九月,牛津大学的研究人员使用人脑连接组项目(Human Connectome Project)中460位受试者在休息状态下的脑部扫描结果,探究在休息时大脑的哪些区域会与彼此进行联络。研究结果再一次显示,休息状态时的脑部活动存在个体差异,但这一次研究证明,这些差异与生活技能和人生经历有关。随着个体记忆力、受教育年限和体力的不同,大脑不同部位间联系的强度也不同。即使在我们随意遐想时,大脑的各部位之间也会保持联系,就好像时刻做好准备、以便我们需要使用它们一样。

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如果任由自己浮想联翩,我们想的往往都是未来的事情。

  从科学的角度讲,我们发现了大脑从来不会真正休息之后,一个由来已久的谜团也就能说得通了:为什么大脑需要耗费人体20%的能量,但我们已知的大脑活动其实只需要5%的能量呢?马库斯?雷切利将剩下的15%的能量称作大脑的“暗能量”——正是休息状态下的大脑活动耗费了这些能量。

  这些发现也许还能改变我们看待自己大脑的方式。我们知道要完全排空思维是多么困难,我们也知道,即使当我们不愿走神的时候,大脑也会不自觉地云游四海。然而研究结果显示,虽然走神会妨碍我们按时完成任务,但它也许其实是对我们有益的。换句话说,也许我们是时候该庆祝“走神”带来的好处了。

 

 

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