脑科学家成功跟踪思想在人脑中的运动(图)

神经科学家成功跟踪到思想在人脑中的运动（图片来源：Adobe stock）

近来随着“功能性核磁共振脑造影”（简称fMRI）的出现，脑神经科学家可以观察到人们脑袋里的变化，就像你看恐怖片时，会出现恐惧的感觉，科学家们透过仪器来观察数值，观察到大脑不只是一个器官，他直接联系你那看不见的“自我”，即心灵，这种关联在科学界被称为“心脑关联”（mind-brain correlation）。

一项以正在接受手术的癫痫患者为对象的研究，给了神经科学家一个机会，让他们能以前所未有的细节追踪思想在人脑中的运动，从灵感到反应。

在过去，对“心脑关联”的事实部分脑神经学家干脆持反对意见。他们认为“心灵”不能像看到桌子、手机那样的“明确、具体”地看到情绪、想法、意识等心灵活动，所以很难证明人类的心灵、自我的确存在。而所谓的心灵、自我，他们解释为“完全等同于大脑的神经活动。”

这项新研究由加州大学伯克利分校的研究人员领导，他们使用一种叫做“皮质电图”（ECoG）的精确技术记录了神经元的电活动。这项技术的实施，需要将数百个微小电极直接放置在大脑皮层上，提供比脑电图更多的空间细节，并提高功能磁共振成像的分辨率。

当然，这对普通的健康志愿者来说并不适合，但接受癫痫手术患者的大脑活动通过这种方式进行监测，却可以给研究人员提供了一个绝佳的机会来进行一些有益的测试。

测试中，16位测试对象的每一个人都要完成一系列不同的任务，以适应他们各自的电极排列，同时监测和跟踪他们的神经活动。参与测试者被要求听一个刺激并做出反应，或者观看屏幕上人脸或动物的图像并被要求执行一个动作。有些任务比其他任务更复杂；例如，一个简单的动作只涉及重复一个单词，而一个更复杂的版本是想出它的反义词。

研究人员监测了电活动的瞬间运动，从一个区域（如与解释听觉刺激相关的区域）到前额叶皮质，再到塑造动作所需的区域（如运动皮质）。虽然，这些结果都没有让人感到意外，但结果清楚地强调了前额叶皮层在指导活动中的作用。

对于某些任务，它的输入相当有限。在另一些实验中，这个区域需要努力工作，管理来自大脑多个部分的信号来协调对单词的识别，可能会在调动一堆肌肉来输出答案之前唤起记忆。

加州大学伯克利分校的神经科学家解释道：“这些非常有选择性的研究发现，额叶皮层是一个协调者，将事物连接在一起，产生最终的输出。它就是认知的粘合剂。”

前额叶皮层在整个思维过程中都保持活跃，这与大脑多任务处理区域的预期一致。从一个区域转移到另一个区域的速度越快，人们对刺激的反应就越快。功能磁共振成像研究经常发现，当任务变得越来越困难时，就会看到大脑中更活跃，尤其是前额叶皮层。在这里，我们能够看到，这并不是因为神经元一直在努力工作，而是因为更多的皮质区域正在被唤醒。

真正令人惊讶的是，一些有反应的区域很早就被激活了，通常是在刺激期间，这表明甚至在我们有一个完全的反应之前，我们的大脑就已经让那些皮质部分做好了行动的准备。神经科学家表示：“这也许就可以解释，为什么人们有时会先思考，再表达。”

2018年发表的一项研究结果证实、前额叶皮层作为不同区域之间复杂互动的协调者的作用，将我们的感知与行动联系起来，并被认为是“认知的粘合剂”。以往测量信息从一个区域传递到另一个区域，主要依赖于诸如脑电图（EEG）或功能磁共振成像（fMRI）等过程，这些过程虽然是非侵入性的，但提供的分辨率并不完美。