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電子科大論壇-非清水河畔

標(biāo)題: 未解之謎：大腦存在預(yù)警系統(tǒng) 人類有第六感 [打印本頁]

作者: greatnavy 時間: 2006-5-15 09:16
標(biāo)題: 未解之謎：大腦存在預(yù)警系統(tǒng) 人類有第六感
亞洲海嘯之后，有報(bào)道說，當(dāng)?shù)氐脑纪林用衲軌蚣皶r地感覺到危機(jī)迫近，他們和野生動物一起逃往地勢較高的地方躲避即將到來的災(zāi)難……科學(xué)家們正致力于相關(guān)研究，希望能找出這一行為的原因。
　　盡管有部分科學(xué)家否認(rèn)人類對于危險存有第六感，但圣路易斯華盛頓大學(xué)的一項(xiàng)新研究卻證實(shí)，大腦中確實(shí)存在這樣的區(qū)域，該區(qū)域存在明確的"預(yù)警系統(tǒng)"。
　　據(jù)稱，預(yù)警系統(tǒng)能夠監(jiān)控周圍環(huán)境中的"線索"，衡量環(huán)境變化可能給人帶來的后果，并且?guī)椭覀冋{(diào)整行動，避免危險情況的發(fā)生。
　　"人類大腦可以捕捉到很微妙的征兆，它對危機(jī)預(yù)感的靈敏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們先前的想象。"約書亞·布朗博士說。
　　約書亞·布朗是一位心理學(xué)博士，在《自然》雜志2月18日對此事進(jìn)行報(bào)道之后，他也成了有關(guān)研究的負(fù)責(zé)人。
　　在人們可能犯錯的情況下，前扣帶腦皮質(zhì)就會"有所反應(yīng)"。
　　過去，研究者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人必須在互相排斥的選項(xiàng)中做選擇的時候，或者在犯錯之后，腦額葉前部的前扣帶腦皮質(zhì)就會變得活躍。
　　現(xiàn)在的發(fā)現(xiàn)則出人意料。
　　"事實(shí)上，在人們可能犯錯的情況下，甚至在人們做出一個艱難的決定之前，大腦的這個區(qū)域能夠?qū)W習(xí)識別這些征兆并有所反應(yīng)。"布朗說，"它似乎成為了一個早期危機(jī)預(yù)警系統(tǒng)，在我們的行為可能導(dǎo)致負(fù)面結(jié)果的時候，它嘗試著警示我們即將到來的危險。所以，我們能夠更加小心仔細(xì)地處理面對的情況，避免犯下更多后果嚴(yán)重的錯誤。"
　　越來越多的研究者認(rèn)為，在進(jìn)行復(fù)雜思考和感知事物時，前扣帶腦皮質(zhì)發(fā)揮著重要而特殊的作用，它的一舉一動在近期的研究實(shí)驗(yàn)中先后得到證實(shí)。
　　有人形容它是大腦"驚嘆"中心。
　　當(dāng)人們意識到自己已經(jīng)犯下了某種形式的錯誤，然后脫口而出一聲驚嘆："唉呀！"那一瞬間的感覺就是前扣帶腦皮質(zhì)的活動。
　　以此為基礎(chǔ)的理論認(rèn)為，前扣帶腦皮質(zhì)的初級角色有兩種，其一是幫助察覺錯誤，隨后確認(rèn)；其二是幫助察覺經(jīng)常導(dǎo)致錯誤的高度沖突的情形。
　　布朗與托德·布萊爾博士認(rèn)為，把"活躍地"預(yù)見潛在錯誤的前扣帶腦皮質(zhì)理解為早期預(yù)警系統(tǒng)更為合適。
　　為了檢驗(yàn)他們的假設(shè)是否成立，他們合作進(jìn)行了一項(xiàng)研究，并提出了有力的證據(jù)。
　　試驗(yàn)過程中，研究者要求一些身體健康的年輕人對電腦屏幕上出現(xiàn)的一系列提示做出反應(yīng)。
　　首先，屏幕上顯示出一條白色或者藍(lán)色的破折號，隨后，這個破折號很快會轉(zhuǎn)變成為一個指向左邊或右邊的小箭頭。參加試驗(yàn)的人要按照屏幕上箭頭的指示方向快速地按下對應(yīng)的左鍵或者右鍵。
　　與此同時，為了模擬沖突情況，研究者偶爾會讓一個更大的箭頭出現(xiàn)在屏幕上，并要求參與者按下相反的鍵。
　　布朗解釋說："我們的想法是，人們對按左鍵還是按右鍵有了一定的趨向，同時，大腦對兩種選擇的刺激都是活躍的，這就是相互沖突的，也容易出錯。不論何時，當(dāng)人們再次看到這兩個箭頭的時候就會聯(lián)想到相應(yīng)的沖突，這就是前扣帶腦皮質(zhì)對這類沖突的預(yù)警。"
　　研究者在大箭頭的出現(xiàn)時間上玩了一把"貓膩"。
　　在第一次出現(xiàn)大箭頭之后，他們推遲了第二個大箭頭出現(xiàn)的時間。當(dāng)然，參與測試的人誰也不知道這個"陰謀"。
　實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)這樣一種情況，延遲的時間越久，人們就越有可能認(rèn)為，上一個大箭頭不會再出現(xiàn)了，于是很多人就向第一個箭頭的反方向按了鍵。
　　前扣帶皮質(zhì)在容易出錯的情況時表現(xiàn)"活躍"。
　　研究者多次調(diào)整箭頭延遲出現(xiàn)的時間，在容易出錯的情況中，箭頭還使用了不同的顏色。運(yùn)用大腦功能磁共振成像，研究者捕獲了實(shí)驗(yàn)中每間隔2.5秒一次的大腦活動圖像。
　　參與者的大腦功能磁共振成像表明，當(dāng)屏幕上出現(xiàn)與容易出錯相關(guān)的顏色的時候，前扣帶皮質(zhì)就更加活躍。在經(jīng)歷了很多次測試之后，這種效應(yīng)就更加強(qiáng)烈。對此，布朗表示，當(dāng)出錯的可能性可能很高的時候，前扣帶皮質(zhì)似乎從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)到了什么。
　　布朗說："看起來，不需要你的意識，大腦的這一區(qū)域也能指出一些事情。下面的解釋可能是合理的：我們的日常生活中會出現(xiàn)很多情況，要求大腦監(jiān)控周圍的環(huán)境，調(diào)節(jié)我們的行動。在某些情況下，大腦下意識的監(jiān)控和調(diào)節(jié)能力更加活躍。"

　　背景知識

　　前扣帶皮質(zhì)異常暗示精神疾病
　　由于前扣帶皮質(zhì)在大腦處理認(rèn)知任務(wù)，特別是復(fù)雜和具有挑戰(zhàn)性的認(rèn)知任務(wù)時扮演了重要角色，所以近年來，前扣帶皮質(zhì)成了科學(xué)家的重點(diǎn)研究對象。這一區(qū)域的異常反應(yīng)和許多嚴(yán)重的精神疾病有著非常緊密的聯(lián)系，其中包括精神分裂癥和強(qiáng)迫癥等。
　　這項(xiàng)研究給我們提供了更為清楚的認(rèn)知機(jī)制的圖片，證明人們可以通過認(rèn)知機(jī)制進(jìn)行自我監(jiān)控，同時控制自己的行為。這對精神疾病的治療具有重大的現(xiàn)實(shí)意義，有助于開發(fā)更有效的治療方法。
　　布朗說："我們的研究結(jié)果顯示，精神分裂癥患者的前扣帶腦皮質(zhì)區(qū)域是如何受到損傷，它又是怎樣導(dǎo)致早期預(yù)警系統(tǒng)的崩潰的。因?yàn)轭A(yù)警系統(tǒng)的失效，精神分裂癥患者的大腦就無法預(yù)知或者控制一些失常行為的發(fā)生。而另一方面，在那些患有強(qiáng)迫癥的人們中間，即使不會有什么危險發(fā)生，前扣帶腦皮質(zhì)也會向人們預(yù)先發(fā)出警告。"
　　布朗補(bǔ)充說："有趣的是，在吸毒人員和患有帕金森疾病的人中間，我們也發(fā)現(xiàn)了相同的神經(jīng)傳遞素(即"多巴胺")介入的證據(jù)。看上去，在訓(xùn)練前扣帶腦皮質(zhì)識別應(yīng)該在什么時候發(fā)送預(yù)警信號的過程中，多巴胺扮演了一個至關(guān)重要的角色。"
　　人們已經(jīng)知道，前扣帶腦皮質(zhì)是大腦執(zhí)行控制系統(tǒng)中的一個重要部分。人們也相信，它能夠幫助調(diào)節(jié)諸如寒冷、堅(jiān)硬等感受，進(jìn)行事實(shí)基礎(chǔ)上的推理，以及產(chǎn)生愛、恐懼或者預(yù)感等情緒反應(yīng)。現(xiàn)在，研究者對它有了新的認(rèn)識。"這是一個信息處理區(qū)域，根據(jù)信息在決定形成過程中的作用來區(qū)分處理的先后順序。看起來，它能夠把有關(guān)動機(jī)和效果好壞的信息聯(lián)系起來，從而帶來認(rèn)知的變化，改變?nèi)藗儗κ挛锏目捶ā?quot;

　　花絮
　　電腦模型功不可沒
　　這項(xiàng)研究在科學(xué)界也具有重要的意義。因?yàn)樗\(yùn)用了電腦模型來預(yù)知大腦在經(jīng)驗(yàn)刺激下的活動，其結(jié)果隨后便被實(shí)驗(yàn)獲得的成像數(shù)據(jù)證實(shí)。
　　布朗說："開始的時候，我們建造了一個仿真電腦模型，隨后我們便發(fā)現(xiàn)了電腦預(yù)測的存在于大腦前扣帶皮層中的預(yù)警系統(tǒng)。這是一個令人興奮的結(jié)果，但是我們還要通過人體實(shí)驗(yàn)證實(shí)它的準(zhǔn)確性。"
　　在過去的20年中，電腦的功能越來越強(qiáng)大，電腦模型也成為大腦研究的有力工具。布朗說："事實(shí)上，電腦模型還進(jìn)行了其他一些關(guān)于前扣帶皮層如何工作的預(yù)測，但是我們還沒有機(jī)會證實(shí)，我們期待著更多有意義的發(fā)現(xiàn)。"

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