人类大脑的神奇世界
2015-10-12李晶
李晶
对于哲学家、理论家和艺术家来说,究竟是什么造就了我们人类的问题已经是老生常谈了。但对于大多数科学家而言,答案就隐藏在我们的大脑里,我们两耳中间这3磅重的器官可以链接几乎1000亿的神经元。位于西雅图的艾伦脑科学学院首席科学官克里斯托弗·科赫认为,“从物理学的角度来说,就是一堆原子在晃动。但这一活动会由于愤怒或者你初吻时的记忆而产生神奇的跳动”。
功能磁共振成像扫描这一科技进步使我们能够看到不同大脑区域的活动方式以及各种感情的由来。专家们希望通过先进的创新性神经技术,解开大脑的神经密码,进而向孤独症、阿尔茨海默症和抑郁症发出挑战。美国国家神经健康机构医务部主任托马斯. R.因泽尔说,这项研究也会解答我们如何坠入情网、如何做出艰难的决定等问题,“了解大脑的最终目的是发现我们是谁”。
约翰·霍普金斯大学的神经学家戴维. J.林登博士说,大脑这个复杂的器官数百万年来一直在进化,这一过程类似于向火炬冰激凌上添加冰激凌。他在描述第一层大脑时说:“小脑和下丘脑位于底部,主宰着基本的生存需要,如性冲动和食欲。这两个部分没有什么进化,因此蜥蜴和人类的这层大脑没有什么本质的区别。”谈到第二层大脑时他说:“上部中心区域包括情感加工,如海马体和脑仁核,老鼠的这一层大脑要比蜥蜴的设计精巧。” 接着他又谈到大脑顶部:“继续向上移动,人类有一个巨大且复杂的脑皮层。” 这就是我们思考和语言的大本营。
还有另外一种观点认为,大脑的进化带有偶然性。林登博士说:“假如某人让你建一艘赛艇,他们给你一只木制手划船,然后告诉你添加一些东西就可以造出赛艇……这就是大脑进化的原因:你只需要巧妙地在原来的船上做一些改动,而不需要另起炉灶。”新旧大脑区域之间的互动成就了我们今天的大脑现状。
“人类和老鼠都能从进食和生育上获得快感,这都是生存繁衍的需要。但只有人类能够从禁欲和节欲上获得满足。人类思维的秘诀在于,我们过去的快乐通路可以通过大脑中高级的、较复杂的部分来激活。”林登博士解释道,“从某种程度上来说,这就是所有人类文化的根本。我们可以从完全偶然的一些事情中获得快乐,这也使我们的生活更加充实。”
现在我们就来看一看,在以下七种情形下大脑是如何运行的,如何让我们的大脑在“磨练”中更富有弹性——
受到批评时……
“回想一下你上次业绩汇报的情形,”神经心理学家里克·汉森博士说,“一开始你的老板有19条是表扬你的,但如果最后有一条是批评你的,就会使你特别难忘——你始终想着第20条是批评你的。”
心理学中被称为消极偏见循环的过激反应帮助古代人类得以生存下来。
“我们的祖先必须得到‘胡萝卜(也就是食物和伴侣),避免‘大棒(比如食肉动物的进犯)。如果你今天得不到胡萝卜,明天还有机会。但如果你今天被食肉动物袭击了,一切便会就此终止。人类大脑对负面消息高度关注的神经元就被连通在一起。”汉森解释道。
“不过,如果说消极体验像尼龙材料那样结实,积极体验就像特氟隆材料那样具有耐磨性。”汉森说,“消极情绪可以迅速成为中性结构,而积极情绪需要花更长的时间来编码。较长时间有意识的积极情感体验可以使人沉浸其中,增加快乐的持久性。”因此要尽情享受赞美之词,要在快乐时更加专注于细节以便加深记忆。
拖延时……
当你拖延一个迫在眉睫的项目时,你会尽量避免由此所带来的负面情绪,因为你想获得快乐。但实际上你的所作所为给你的大脑留下了一道难题。功能磁共振成像所做的一项研究,就是为了看看当人们在思考现在的自己和未来的自己时,大脑的哪些部分被激活了。拖延也是两种不同的大脑系统做斗争的结果。大脑边缘系统负责控制人类的一般情绪,这是我们大脑的陈旧部分(“冰激凌”的第二层),这个系统在行动拖延后想迅速获得情感修复,找回快乐;然而又有新的系统、大脑的总指挥部——前额皮层(“冰激凌”的第三层)负责计划和对刺激的控制,它则催促你有意识地加足马力。举个例子来说,当你苦心积虑地拖延纳税时,大脑边缘系统就被激活了,它亟待实现的就是尽快摆脱这一令人生畏的任务,让感觉好起来;而更具责任感的前额皮层则会促使你思考及时纳税的益处,避免迟滞。
恋爱中……
罗格斯大学人类进化研究中心成员海伦·菲舍尔博士认为,“浪漫的爱情是一种原始的冲动,促使人把全部精力都放在觅得终生伴侣上,属于一种生存的机制。它来源于大脑最陈旧的区域即中脑腹侧被盖区,临近中心区,控制着人类的饥饿等生存机制”。
而主要的大脑区域都有一些附属连接——腹侧苍白球,它是一种比较高级的脑活动(位于“冰激凌”的最高层)。“与附属情感相比,强烈的性吸引是一种更加原始的反应。” 菲舍尔解释说,“长期处于恋爱中的人的大脑活动可以反映在腹侧前额皮层的中心地带,同积极的幻觉相连,会使人忽视缺点,专注优点。比如恋爱中的女孩儿虽然常常懊恼于男友将袜子乱扔,但更喜欢和在乎的是他的幽默感。这种看待方式将孕育和滋润爱情,一直持续到蜜月后很长的时间。”
路怒症发作时……
美国汽车协会称,路怒症发作导致7年间伤者达到12000多人,甚至有200余起杀人案。“我们习惯于将这些人的行为归咎于性格和心理因素,认为那是由于一时冲动造成的,实则忽略了大脑的过激反应。” 哈佛大学脑科学研究中心副研究员约瑟夫·莫兰博士解释说。当人遭遇危险、紧急情况或察觉到威胁时,体内就会释放荷尔蒙皮质醇,大脑也会产生过激的反应——海马体中的神经元受损,通过刺激情绪饱满的脑仁核就会开启大脑的警铃,使掌控长远打算的大脑镇静区萎缩。于是我们就产生了无法自控的冲动和暴怒。
为了控制这种紧张暴躁的情绪反应,我们可以采用新的大脑区域(如前额皮层)来控制大脑的陈旧区域。比如,每个人在处于压力的环境下(如公众演讲)都会有一种不情愿,会觉得局促不安,嗓子眼儿发干,这就是进化对我们训练的结果。但有些人就可以把紧张情绪转化为正能量。人类较高层级的大脑区域可以重新解读身体的症状,如把这种紧张和压力理解为与观众互动的激动。再比如,当你驾车落后于其他司机而感到愤怒时,强迫自己重新专注于一件事情,一件让你觉得快乐的事情,这样就可以平复你的情绪反应。
做梦时……
一名作为梦境研究对象的大学毕业生正面临着一个两难的选择:在几个毕业实习计划中,究竟选择地点临近他家乡的马萨诸塞州,还是去很远的西部。“日有所思,夜有所梦”,他居然梦见自己坐着飞机考察地形,飞行员告诉他飞机发生了引擎故障,需要找一个安全的地方降落,于是他选择了马萨诸塞州,但飞行员说马萨诸塞州太危险……这名学生醒来后意识到,正确的选择是在离家远的地方实习。
通过实施这样的梦境研究,哈佛大学心理学临床助教迪尔德丽·巴瑞特博士开创了大脑睡眠通路复杂工作情况研究的先河。她解释说,当你进入深度睡眠时,大脑就会处于安静的状态,但90分钟之后,伴随着快速的眼动,大脑剧烈地活动起来,就跟你醒着时一样。而这种活动来源于另一个大脑区域。当主要的视觉皮层从眼部接受光线时,睡觉要比醒着更趋平静;而当你幻想时,第二个视觉皮层加入了活动,在眼动睡眠期是最为活跃的。这种新的活动分布不仅和梦境的图像特征吻合,而且使梦境成为解决你清醒时问题的绝佳路径。在第二个视觉皮层中增加活动量,会使处于梦境中的大脑涌现出积极寻找解决问题路径的图像。“此时,发明者可能会看到设计图样,化学家可能会看到分子式……”
为了使梦境解决问题的用途最大化,巴瑞特在她的《睡眠委员会》一书中建议:临睡前,你可以把你的关注点或思考点记下来,也可以反复默念。然后你的梦中很可能会出现一个影像,这代表你关注的话题,并且告知你期待的答案。同样重要的是,你在床头预备一支笔和一张纸,当你醒来后可以马上把梦中的答案记下来——梦境藏在你的短时记忆里,但记下来就可以把它们转化为长时记忆了。
听音乐时……
蒙特利尔神经学院和麦格尔大学医院的教授罗伯特·泽米基斯博士说,对音乐的加工这一脑活动所产生的联动效应“会触碰人类最高级的认知能力”。首先,声音会撞击你的耳朵,震荡会变成电脉冲,使自耳蜗的一系列组织到大脑的皮层被激活。当你辨别出音调时,你的听觉皮层就会连通控制你记忆检索的区域,立即判断出乐曲名或歌曲名,引起你往日聆听的记忆。而当你开始用脚踏出节拍时,说明你已经用一种特别的方式激活了皮层,应和着乐曲的旋律。最后,如果这首曲子应和了你的情绪,那么它就会开启你大脑中的奖励系统,你的生理需求(如饮食和性生活)就会启动那个陈旧且强大的通路。
像听音乐这种并非生理需求的活动,为何会参与到改善生活质量的系统中呢?科学家们正在积极探寻原因。泽米基斯说:“音乐会增进‘双方的对话——一方是原来奖励机制中用来掌控快乐的大脑组织,另一方是负责预测和期待的大脑皮层新区域。”当听者听到他所期待的最好听的歌曲时,大脑会释放多巴胺——一种连通快乐和奖励的化学物质。因此,很有可能是音乐点燃了你大脑中的内在欲望。
沉思时……
沉思的功能异常强大。就好比把我们的手划船变成飞快的赛艇,沉思可以帮助我们的大脑组织变得更加成熟,改善我们的情绪,使我们更擅长思考。
汉森博士说:“沉思似乎既和大脑最现代的部分有联系,也和最原始的部分有关联。沉思所包含的元认知,会用到前额皮层;而沉思所包含的情感体验和欲望冲动,则位于大脑的最底层。”
一项研究表明,和从不沉思的人相比,每天沉思40分钟的被试者,涉及专注、决策以及工作记忆的大脑区域会产生更厚的灰色物质;而持续8周的沉思冥想会在大脑的几个区域(包括海马体)内增加灰色物质的密度,同时降低脑仁核(包含紧张情绪来源)的灰色物质密度。