解讀人類大腦的十個秘密

曉　筠

夢境之謎

如果你問10個人夢境是什么樣的,你很有可能得到10種截然不同的答案,因為這即使對于科學家來說仍然是個未解之謎。一種可能性是:大腦通過做夢來刺激腦細胞神經元突觸,使其運載一定的信息。另一種理論則認為:夢境是人們在日間無法顧及的任務和沖動的一種反應,做夢鞏固了這些事情在大腦中的印象。總之,科學家們對一件事情還是達成了共識,那就是夢境只出現在人的深度睡眠中。

睡眠之謎

人的一生中有超過1/4的時間是閉著眼度過的,可是睡眠的真正原因就像夢境一樣一直使人迷惑。不過有一件事情科學家已經確定,就是睡眠對于哺乳動物的生存是至關重要的。睡眠不足會讓人的情緒出現波動,產生幻覺,甚至是死亡。睡眠可分為兩種,一種是大腦處于低新陳代謝狀態的非快速眼動睡眠,另一種是大腦處于非常活躍狀態的快速眼動睡眠。有些科學家認為前者是一種讓身體休息的睡眠方式,有點像動物冬眠。而后者則幫助人整理大腦中的記憶。

幻覺之謎

據統計,大約有80%的截肢者能夠感覺到已被截去的部位產生的各種感覺,這種現象被稱作“幻肢”現象,這些人往往會覺得殘肢好像還長在自己的身上。科學上的一種解釋是,殘肢與身體剝離部位的神經群還會不斷地向大腦發出信號,提示身體該部位依然存在。另一種可能性是,大腦的藍圖因為已經事先確定了完整的身體,所以一切工作還會按照正常的情況進行。

生物鐘之謎

人的下丘腦視交叉上核,可以簡單地稱作生物鐘,它的存在仿佛個人每24小時的生活規律。這種晝夜交替的生活規律最顯著的特點就是睡眠和清醒狀態之間的交替循環。生物鐘還影響著人們的飲食、體溫、血壓和激素分泌等等。

研究人員發現光線的強度會對生物鐘的改變產生一定的影響,原理是基于對人體內褪黑素的調節作用。最近的討論主要針對補充褪黑素是否能夠幫助預防時差綜合癥。

記憶之謎

人的某些經歷確實很難忘記,比如初吻。但是人類是如何將這些個人的“電影”一部部都存在大腦里的呢?科學家們正在嘗試通過使用大腦成像技術,以揭示人類大腦創造并存儲記憶的原理。他們發現人類大腦中的灰色物質——海馬體在其中充當了記憶存儲盒的角色。記憶無論正確與否,都由大腦中相同的位置負責存儲。

笑容之謎

在各種人類行為中,人們對笑知之甚少。科學家們研究發現,在一次大笑的過程中,大腦的三個部位會參與工作:負責思維的部位幫你首先理解笑料,然后負責運動的部位指揮相應的肌肉運動,最后負責情緒的部位讓你能表現出笑的樣子。但是仍有一個問題尚待解決,為什么有人聽了笑話大笑不止,而有人卻在看恐怖電影時自己傻笑。雖然各種針對笑的研究還在不斷進行,但有一點可以確定——笑讓我們感覺更好。

性格之謎

長久以來,對于人類思維和性格究竟由基因決定還是由環境決定一直爭執不下。科學家們正在建立一套可信的有關身體的證據,以證明這樣一種結論:性格和思維可能由某種因素決定,也可能由兩種因素綜合決定。要研究人類的基因就要對很多原來很少涉及的人類遺傳特征進行研究。在很多領域里,同齡人之間的互相攀比和所受到的教育已經顯著地影響了我們的行為和個性。

死亡之謎

長生不老只是好萊塢電影里的故事,可是人為什么會變老呢?每個人生下來都充滿了健康活力,能很自然地對抗疾病和傷痛。但隨著我們日漸衰老,身體的自我修復機能也隨之退化。關于人類衰老的理論基本可以分成兩類:一種理論認為衰老和其他人體遺傳特征一樣對人本身是有利的;另一種理論較不樂觀,認為衰老沒有任何目的性,而是由人在一生當中細胞組織不斷受到破壞導致的。少數學者相信科學最終會延緩人類衰老的速度,將人類壽命至少延長一倍。

復活之謎

人要想得到永生似乎是不現實的,但有一個前沿領域,就能給一些人第二次生命,它就是人體冷凍學。位于美國亞利桑那州的“埃爾克延壽基金會”就是一個這樣的組織。尸體在這里被儲存在充滿超低溫液態氮的容器中,這樣做的目的只有一個——將死于當時不治之癥的人冰封到未來能夠醫治該疾病的方法出現時再將其復活。棒球界傳奇人物泰德·威廉姆斯就是埃爾克的一名冷凍人。這些冷凍人被頭朝下地放在容器內,這樣做的目的是,即使容器發生泄漏也能保證大腦浸泡在冷凍液內。目前還沒有一個冷凍人復活,因為這項技術還不存在。對一個冷凍人來說,如果在解凍過程中溫度控制稍有差錯,身體的細胞會瞬間結冰并化為碎片。

意識之謎

當你清晨從夢中醒來的時候,也許會感覺到日出,也許會聽到鳥兒的鳴叫,甚至有可能因照在自己臉上的那一縷晨光而感到歡悅。所有的這些都屬于人的意識。這也是一個從古至今一直困擾著科學家的永恒課題。直到最近,才有精神系統學家將這一命題帶入其領域進行研究,人類的意識被用于解釋大腦帶給人主觀體驗的過程。

菡萏摘自《青年科學》