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关于思维的质量控制中心相关研究报道的翻译

2018-04-04高一鸣

魅力中国 2018年48期
关键词:思维

高一鸣

摘要:本文主要翻译自“思维的质量控制中心在于长久以来被忽视的脑部区域——小脑检查并纠正思想和活动”的相关研究报道。

关键词:思维; 质量控制中心; 小脑检查

一项最新的研究结果表明,从前人们认为小脑的作用仅限于控制人体活动,但实际上它在更高级的脑功能的各个方面都起着一定作用。

小脑绝不可以完全得不到一点重视。小脑位于大脑的底部,所处的位置不够明显,且最初人们认为小脑在控制人体活动方面所起到的作用微乎其微,因而很长一段时间以来,研究人员在对更高级的脑功能进行研究时常常对小脑的作用视而不见。

然而,位于圣路易斯的华盛顿大学医学院的研究人员表示,忽视小脑作用这一习惯是大错特错的。这些学者于10月25日发表在《神经元》杂志上的研究成果表明,小脑不仅仅能够影响人体的活动,它在更高级的脑功能的各个方面都会起到一定的作用,比如注意力、思维、计划和决策等。

资深作家尼克·多森巴赫同时持有硕士和博士学位,同时他也是神经学、职业疗法和儿科学的助理教授。他说:“对于我来说最惊喜的事情,莫过于发现小脑百分之八十的部分都集中于最敏捷巧妙的事情上。几乎所有人都认为小脑只跟运动有关。比如当小脑受到损伤的时候,人们就无法进行顺畅的活动,当人们试图伸手去拿东西的时候手指就会痉挛。而我们的研究强有力的指出,正如小脑可以对人体活动起到质量检查的作用一样,它同时也可以检查人们的思想,使之条理清晰、纠正其中的错误并将其不断完善。”

多森巴赫同時也是午夜扫描俱乐部的创始人,该俱乐部的成员是一群来自华盛顿大学的神经学家,他们会在夜间轮流使用核磁共振成像扫描仪来对自己的大脑进行数小时的扫描,从而获得大量的高质量数据,以用于他们的研究。之前对于从午夜扫描俱乐部得到的数据的分析结果显示,有一种人脑扫描被称为功能性连接核磁共振成像,这种扫描技术可以较为准确且令人信服地检测出不同个体大脑连接方式的基本差异。

斯科特·马瑞克是一名博士后研究员,同时也是这项研究的第一作者,他决定对小脑也进行一项与之类似的分析。相较于小脑来说,大脑皮层或许更为人所知一些,马瑞克在大脑皮层(也就是大脑表面布满褶皱的那一层)之中绘制了连线图,将距离比较远的区域连接到了负责控制视觉、注意力、语言和活动的网络中。但是没有人知道小脑在个体中是如何组织起来的,部分原因是核磁共振成像技术会导致从大脑底部获得的数据质量往往会比较低下。而在午夜扫描俱乐部的数据集中,马瑞克可以得到来自十个人的每人超过十小时的扫描数据,这足以使他充分严谨地对小脑进行研究。

使用大脑皮层网络作为模板,马瑞克便可以识别小脑中的网络了。值得注意的是,控制视觉、听觉和触觉的感觉网络是缺失的,且小脑中只有20%的部分集中于控制活动,这一占比大致与大脑皮层一致。其余的80%都与涉及更高阶认知的网络相关:比如注意力网络、默认网络(处理白日梦、回忆以及闲暇思考)和监督执行功能(例如决策和计划)的两个网络。

马瑞克说:“执行功能网络在小脑中所占比例过高。我们对于小脑的整体认知需要从它仅参与控制活动向参与控制更高阶认知活动转变。”

研究人员测量了大脑活动的时间,发现小脑一直是神经系统循环的最后一步。信号通过感觉系统被接收到,然后在大脑皮层的中间网络中进行处理,最后再被输送到小脑。研究人员推测,在输出被送回大脑皮层进行实施之前,信号会经过最终的质量检查。

多森巴赫说:“我们可以想想流水作业线,小脑就是最后对车辆进行检查的那个人,他会说:‘这辆车很好,我们可以进行出售,或是‘这辆车有一个凹痕,我们必须把它返厂进行维修,小脑是你所有的想法和行动最终进行改善和质量控制的地方。”

众所周知,小脑受损的人会变得肢体不协调、走路步伐不稳、言语表达不清甚至难以完成进食等精细的活动。小脑同样对酒精十分敏感,这也是饮了太多酒的人会步履蹒跚容易跌倒的原因之一。但最新的数据或许有助于解释清楚为什么醉酒的人判断力同样也会变得十分糟糕。正如由于其受损的小脑无法对运动功能进行常规的质量检查而导致醉酒之人走路摇摇晃晃一样,由于酒精而头脑一热做出的糟糕的决定同样也反映出小脑对于执行功能质量检查的失控。

马瑞克同时还对数据集中的十个人进行了个性化的网络分析。他发现,虽然脑功能在每个人的小脑中都以大致相同的模式排列,但所展现出的个体差异也足以来区分两个不同的参与者所进行的大脑扫描。现在,研究人员正在研究小脑网络所展现出的这种个体差异是否与智力、行为、个人特质(例如适应能力)或者精神状况相关。

多森巴赫说:“许多正在研究大脑功能和人体行为之间关系的人都忽略了小脑的存在。它们将小脑相关的数据分离出来并将它们扔到一边,因为他们不知道该如何处理这些数据。但是,小脑中的神经元数量是大脑皮层中的四倍,因此如果人们将小脑排除在研究范围之外,那么就相当于在开始前朝着自己的脚射了一枪,进展会十分困难。在同一时刻想起整个人脑的责任就是要理解人脑的各部分是如何同时工作的。如果你忽略了电路的任何一个关键组件,你都无法弄清楚整个电路是如何协同工作的。”

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