大腦奧秘知多少

大腦時刻“后臺運營”

一項研究顛覆了我們對大腦的認知——我休息，它也歇著。其實不然：當人類休息的時候，大腦并未停止運行，一些神秘的“背景”神經始終在“默認后臺運行”（比如，昏昏欲睡時，我們也會去拍打停在胳膊上的蚊子、蒼蠅就是一個最好的例子）。這種不間斷的信息傳遞被稱作大腦的默認模式。這種模式是為人們應對沒有發(fā)生的事件做準備的。如果這個模式下的神經網絡內的細胞連接出錯，可能就會導致阿爾茨海默病（老年癡呆癥）或抑郁癥等一系列疾病。原來神經科學家一直認為，當休息時，我們大腦中的神經回路基本處于關閉狀態(tài)。然而，大腦成像實驗表明，其中存在一些持續(xù)的“背景活動”，就像20世紀科學家發(fā)現的宇宙背景中存在暗能量一樣。這種類比似乎為人們一直認為的腦“神經元網絡”與“宇宙之網”相似，將大腦稱為“小宇宙”找到了依據。

長大成人的你還會產生新生神經元？

早在100多年前，人們就根據分層結構對大腦皮層進行了區(qū)域劃分（其中最著名的當數德國神經解剖學家科比尼安·布洛德曼創(chuàng)建的、沿用至今的大腦圖譜），而其中海馬區(qū)的新生神經元常常被研究者們認為與學習和記憶、神經再生等重要問題有關。但最新研究得出了兩種截然不同的結論：一種是成年人大腦海馬區(qū)沒有新生神經元產生，人腦最后一個新生神經元產生于童年時期;另一種是新生神經元在青少年到老年的整個階段都存在，這使得有關新生神經元參與了成人學習和記憶功能，參與了成人情緒調整功能。

左：“在人腦中植入芯片”;右：人腦與電腦共舞？

人腦電腦誰更強

人腦與電腦，一個是大自然的造化，一個是人類的創(chuàng)造，兩者孰強孰弱的話題倍受關注。電腦的運算速度和儲存容量優(yōu)于人類，在某些領域暫時勝人類一籌，比如在轟動一時的國際象棋比賽中，機器人

“深藍”打敗了國際象棋頂級大師卡斯帕羅夫。但人類創(chuàng)造了電腦，創(chuàng)新了科技，人類具有如此的創(chuàng)造性，難道會甘拜下風？當然不會！

其實，人類一直試圖探索如何將人腦的創(chuàng)造性、想象力與電腦的運算速度、記憶容量、邏輯準確性等融為一體，借助電腦技術使自己擁有“超能力”，以解決宇宙、生命起源等問題。很多科幻作品就是人類“野心”的展現。

看圖能識腦健康

在畫中（左下角）一片雜亂的黑白斑點中，你看到了什么？正常情況下，凝視圖畫幾秒鐘或幾分鐘，你會看到一條達爾馬提亞狗在嗅著樹影斑駁的地面。其實，這是大腦內側顳葉中的神經元在接收信息后，選擇性地識別動物的結果。

而《一鷹二鳥圖》（左下角右圖）考驗的是大腦的圖形轉換與互補能力。如果不考慮畫中間空白處，那么你看到的是兩只面對面棲息的烏;如果考慮畫中的空白并將其納入整體形象，那么你看到的是一只面向你的鷹。

藝術家筆下的大腦區(qū)域素描

左：識別斑點狗;右：《一鷹二鳥圖》（繪圖/ 劉夕慶）

左：《花》;右：《云山圖》

正常情況下，我們都可以識別復雜的圖像，但偏側空間忽略癥病人卻例外，他們往往會忽視左側或者后側的事物，只有右半側的《花》（下頁左圖）就是一位偏側空間忽略癥病人的畫作。再來看看中國畫史上十分重要的畫家和理論家——石濤的山水畫，為什么他在白宣紙上的大片“留白”會被人們看成是云霧繚繞？因為你不但會用大腦將其圖景“補全”，甚至還能想象出沒有云霧時的場景，并會認為此畫純屬正常。關鍵一點就是前一張是病人所作，后一張是藝術。如此增減畫面“元素”的圖景，其實從某種意義上映射出了作者大腦的健康狀態(tài)。

從繪畫史來看，人類最早在山洞中繪制的巖畫都取材于身邊的事物，然后逐漸擴展到遠處的風景和浩瀚的太空。如今，人類繪畫的范圍已經延伸到了生活的方方面面，如美國著名涂鴉藝術家巴斯奎特就將畫筆伸向了人腦這個“小宇宙”，以極富創(chuàng)造性的構思，描繪了人類的硬核大腦（題圖）;“思維回歸”和“放飛想象”則形象地展現了截然相反的兩種思維狀態(tài);而人腦的簡筆畫，則用一根繞來繞去的線條簡潔地將大腦的形狀呈現在我們面前。

關于人腦的國際獲獎漫畫（左：“思維回歸”，中：“放飛想象”;右：人腦簡筆畫）

從繪畫的視角看人腦，我們既看到了平時不為我們所見的網絡一樣的腦神經元、腦功能分區(qū)以及它們如何各司其職，人類如何在腦科學領域樹立自己的“假想敵”，并試圖打敗它;還看到了某些腦疾患者眼中奇特的殘缺世界。大腦的秘密遠不止這些，隨著腦科學的發(fā)展，相信會有更多的秘密為我們所知曉。