右脑之谜

  科学家们发现,大脑之谜很大程度上就是右脑之谜。以下是科学家对右脑的评价。

  右脑是祖先脑右脑有一个隐蔽得很深的重要功能:保留和储存通过遗传因子留给后代的全部信息,因而被指称为“祖先脑"。右脑储存的祖先遗传因子,随时随地都向后代昭示该怎样做、不该怎样做的方向。与右脑有别,左脑是储存着出生以后所有信息的“自身脑”。

  右脑是无意识脑 它是人类精神生活的深层基础。左脑是“意识的"心理过程的中枢。做梦、顿悟、灵感等“无意识”心理过程,则主要是右脑的功能。左脑不会“说话”,它缺乏语言功能。

  右脑是节能脑 右脑不需要很多能量就能高效率地工作。这是与它独特的处理信息方式密切相关的。右脑储存的信息是左脑的10万倍。这使得它处理信息的方式与左脑判然有别。右脑用表象思维,左脑用语词思维。右脑信息处理机制是空间依赖的、同时的、并行的,左脑是时间依赖的、序列的、串行的;右脑是形象的、直觉的,左脑是逻辑的、理性的;右脑是描述的、模拟的,左脑是分析的、数字的。

  右脑是行动脑 人类的行为,特别是大量情绪行为,均处于右脑的控制之下。右脑的直觉判断不是以一个步骤接着一个步骤的方式达到的,而是顷刻之间达到的。右脑这种“整体审视、瞬间判别”的高度组织特性,有利于人类趋利避害、保存种群。

  右脑是创造脑 人类的创造之魂在右脑。右脑的祖传因子、10万倍于左脑的信息量以及迅捷高效的信息处理方式,使它具备了卓绝的创造天性。

  控制智力水平的区域

  对人类智力存在之处的争论已经延续了一个世纪,人们甚至在问:智力到底是一个什么东西呢?最近,一个国际科学家小组称他们所掌握的证据表明,人类大脑的某一特定区域控制着人类的智力发展。

  科学界对于智力来源问题的争论中有两种理论。

  第一种认为:人类的总体智力来自于大脑中的某一~特定区域,这一区域决定着人与人之间智力的高低不同。另外一种理论则认为:人类完成各种任务,特别是那些说法在本世纪早期就已经提出来了,在当时进行的测试中,人们发现不同的人在不同的情况下执行任务时所需的智力来自于人类大脑中的不同区域。如今,科学家们开始倾向于第一种理论。

  英国剑桥大学脑科学医疗研究委员会的约翰 · 邓肯博士和他的同事们使用脑成像系统对人类的大脑活动进行了深入的研究,他们对进行简单活动和复杂活动时大脑各部分的活动分别进行了观察。观察者发现在进行复杂的活动时,大脑中只有部分区域活动明显,特别是被称作侧表层的区域。于是他们认为大脑中特定的区域控制着人类的智力活动。然而争论远未因此而停止,耶鲁大学生物学家罗伯特·斯坦伯格认为,如果测算人类的能力标准不仅是其分析能力的高低,还包括创造能力和实践能力的话,“你就不能说只有一个区域负责这所有的活动。”斯坦伯格说大多数智力试验仅仅反映了其分析能力的高低。至于邓肯博士的试验,他指出“只是通过扫描发现了大脑中一个区域而已,他们并不能说其控制着人类的智力。”此外,斯坦伯格还强调人类的生来形成的大脑结构并不决定其智力的高低,后天的学习同样可以改变每个人的智力水平。

  记忆的秘密

  人的记忆靠大脑,而大脑的记忆分为两类。一类是短时记忆,如记得今早吃什么早餐、当天的电视新闻内容等。这种记忆犹如飞鸿踏雪泥,偶然留鸿爪,第二天常忘得一干二净。也正因为忘得快,大脑才有足够的空间及注意力去接收更新的事物。但是,如果大脑完全没有办法让记忆长存脑海中,人类就没有办法进步、学习。所幸,大脑具有留住信息的功能,即第二类记忆——长时记忆。它让我们记住了往日美好时光、一段温馨的童年、一场刻骨铭心的爱情,或一件辛酸的陈年往事。

  到底大脑如何将这些记忆写入胶海中的呢?

  最近,科学家发现一种非常重要的脑中蛋白质——克列伯对大脑的记忆有重要的影响。当大脑设法记住一件事时(如初恋),会启动这种蛋白质进入细胞核中,通过唤醒基因引起一连串反应,产生更多的特定物质。大脑就利用这些物质来建立新的神经联络网,重组大脑某部位的神经细胞,使它们之间的联系更加快速有效,最后形成一条强有力的神经传导路线。借着这条新的路径,一段轰轰烈烈的初恋就永远被烙印在我们脑海中,随时可以拿出来重新品味那种酸甜苦辣的感觉。

  科学家进一步发现,脑中克列伯蛋白越多,记忆力也越好。动物实验发现,如果给予克列伯蛋白增强物质,则动物的记忆和学习能力会增强许多。相反,给予克列伯蛋白抑制物质则会降低其记忆和学习能力。至于多吃克列伯蛋白或其增强剂,是否可使人脑一目十行、过目不忘,则有待进一步探索。

  究竟记忆被贮藏在大脑的那一部分呢?研究发现,大脑记忆的黑盒子就位于深层一种称为海马回的组织中,但是要将暂时记忆转成长时记忆,让一次罗曼蒂克的晚餐长留脑中,还需要记忆黑盒子周围的神经网络的转换(如fomix,穹窿)。一旦这些周围组织受伤,神经网络错乱了,记忆的黑盒子再也不能芝麻开门,大脑就会失去记忆能力,甚至过去的事物也全忘光了(如车祸受伤后产生的失忆症)。

  美国布朗大学的亚伯里尼博士发表在1999年《自然神经科学杂志》的研究成果举了这样一个例子:如果有两个房间(一间暗、一间亮)让老鼠选择,老鼠一进入暗房会被电击得两腿发软,进入亮房则无被电击的危险。一般正常老鼠被电几次后会避免进入暗房而选择待在亮的房间,且一个月后,老鼠还会记得暗房机关的危险。研究同时发现,这些老鼠的海马回细胞增加了许多克列伯蛋白。如将老鼠大脑海马回旁的fomix切断,则老鼠老是健忘地闯入暗房而被电得尖叫。经检查,这些重蹈覆辙的老鼠脑中的克列伯蛋白没有增加。显然,海马回周围的神经网络对大脑记忆功能也扮演非常重要角色。其他研究发现,记忆还受大脑掌管情绪变化的杏仁核的影响。

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  脑结构图

  日本当红歌手字多田的“初恋”有如下的歌词:“停止转动的时间,好像又开始动起来,只因我不想忘怀,明天的此刻,我一定在哭泣,想着你吧!的确,记忆不只是单纯由克列伯蛋白在大脑内留下轨迹而已,它还受当时大脑的注意力、动机和情绪起伏的影响。越是动人心弦的故事,越常令大脑留下课不可灭的记忆;越是令人心痛的往事,越会尘封于记忆的深层,不敢打开来面对,只等有一天于夜阑人静时,童年的噩梦忽然汹涌而来,令人窒息。许多童年遭受性侵害的案例,本身对童年的遭遇,在记忆中一直是一片空白。直到成人,某一天,如梦初醒地被压在大脑深处,记录那件恐怖经历的神经路线被拨动后,痛苦的记忆如刀割般一层一层地浮现。

  研究证实,大脑的记忆功能错综复杂,随着对克列伯蛋白及其作用的基因的了解,不久的将来,医学界将可以修复记忆的神经网络,治疗因大脑受伤而导致的失忆症和许多患有记忆障碍的儿童。

  科学家们正在努力并相信,也许有一天,简单地服用一些药物,增加大脑中的克列伯蛋白,即可增强我们的记忆力。

  睡眠中大脑继续学习

  科学家相信,他们搞清楚了为什么人能够甜甜地睡上一夜的十分重要的原因。

  一些科学家通过对睡梦中的人的大脑进行扫描,发现一个人在清醒的时候用来学习新东西的大脑部分,在他睡眠时仍然继续紧张地处理外来信息。这一发现显示,睡眠能够让大脑储存新的信息,以便未来使用。

  发达国家的人用于睡眠的时间越来越少,已经从1910年的每天平均九小时,下降到今天的大约七小时。

  不过,研究结果显示,占人生三分之一时间的睡眠,并不是白白地浪费掉了。如果睡眠不足,伤口和病痛就恢复得很慢。不仅如此,睡眠不足还使人很难集中注意力或者学习新的东西。

  比利时列日大学的科学家利用一种叫做正电子发射层析扫描技术(PET),对大脑的电子活动进行监测。大脑活跃程度越高,消耗葡萄糖和氧越多。

  在实验中,这些科学家让一组18名自愿者学习做一件新的事情,在他们清醒的状况下对他们的大脑活动进行扫描。然后,他们让这些自愿人员进入睡眠,再次进行扫描。结果发现,这些人在清醒和学东西时大脑十分活跃的部分,在他们进入睡眠后仍然在紧张地工作。而且,这些志愿者醒过来以后,他们能比入睡前更好地完成刚刚学做的事情。

  这一发现表明,睡眠不仅是为了恢复体力,解除一天工作的疲劳。睡眠对于存储如何做新事情的记忆也发挥着关键性的作用。以前的试验在老鼠身上发现了类似的结果,但是在人的身上得到这样的结果还是第一次。

  人有“第二大脑"

  长期以来,医生常告知患有吞咽障碍、胃溃疡、慢性胃炎、肠易激综合症的患者:你们的疾病和臆想与情绪因素有关。要改善症状,光靠药物不行,关键在于调适和改善自我情绪和精神状态,必要时可寻求心理医生的帮助。纽约医药中心的解剖与细胞生物学专家迈克尔·格斯说:医生们把这些疾病归咎于大脑,这本身并没有什么错,只是他们怪错了对象。事实上,这不是头上的那个大脑的问题,这是肚子里的‘第二大脑’的问题。”

  科学家认为,“第二大脑”对人的快乐和痛苦也起至关重要的作用。

  “第二大脑”问题是近年来的研究新发现。不少人有过临场综合症体验:他们在上台讲话前会突然感到胃部翻腾、恶心不适,或是因为一场即将来临的面试而感到腹部阵阵绞痛。另外,还有许多人由于服用了抗忧郁剂而产生肠胃反应等。这往往都与“第二大脑”相关。

  美国生物学家认为,我们体内有两个大脑系统存在。一个是众所周知的长在头颅中的那个大脑,而另一个则是鲜为人知的腹腔内的“第二大脑”。它们两个互相对应,就好像一对双胞胎,只要其中的一个感到不适,另一个也会产生类似的感觉。

  “第二大脑”实际上也就是肠道内的神经系统,是由分散在食管、胃、小肠、结肠组织上的神经元、神经传感器和蛋白质组成。与头颅中的大脑工作原理一样,它们相互之间也快速传递着信息,独立地感知、接受信号,并作出相关的反应,使人产生“愉悦”和“不适”的感觉,但它不能像真正意义上的大脑那样具有思维功能。了解“第二大脑”的原理在临床上具有重要意义。

  专家们研究发现,许多胃肠道功能衰乱如结肠炎、肠易激综合症等都与“第二大脑”有关。为研究肠道神经系统和大脑神经中枢的相互作用及反射的奥秘,近年来在医学研究领城出现了一门全新的神经胃肠病学。创始人之一的迈克尔·格斯说:研究发现,几乎所有控制大脑运转的物质在肚子里的’第二大脑’中都能找到。”主要的神经传递物质如5-羟色胺、谷氨酸盐、去甲肾上腺素、氧化氮等,在“第二大脑”中都有。另外,大脑中最基本的蛋白质一一神经肽和阿片肽,在肠道免疫系统中也广泛存在。有专家通过对“第二大脑”神经构造的研究发现,“第二大脑”所拥有的神经元超过1亿个,比脊髓中的神经元要多得多。

  研究发育和进化的生物学家发现,最初的神经系统分成了两部分:大脑神经中枢和胃肠道神经系统。

  它们通过迷走神经系统保持着一种松散的联系,而迷走神经系统下达给肠道神经系统的仅仅是大脑神经中枢的一小部分信息,在大部分情况下,“第二大脑”独立地发挥着自己的功能。英国皇家医院的顾问、伦敦大学的胃肠道专家大卫 · 温哥特教授说:人体内的两个大脑,是随着生物进化的历程而形成的。”早期的管状动物只能粘附在岩石上,等待猎物从自己的身边经过时进行捕食。即便如此,它们也已具备了最初的神经系统。随着生命的进化,神经中枢也随之得以发展和完善。由于动物觅食、交配等一系列生存活动构成其生命中主要的内容,从而使得肠道系统的作用显得尤为重要。但这一切要听从头部大脑的指挥,“控制台”与“阵地”的距离似乎远了一些。对高级动物来说,这要求肠道神经系统能够相对独立地行使指挥与控制功能。这实际上揭示了“第二大脑”形成的机理。