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通过fMRI技术了解大脑功能,控制思维的能力

时间:2023-07-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:fMRI技术在绘制大脑图谱方面非常有效。我们只通过有意识的思考来训练大脑相关区域的开启或关闭,从而赋予人类控制思想的能力。“我们在魏茨曼研究所的研究小组,和世界上其他几个研究小组一样,利用fMRI来研究神经反馈,效果非常好,”马拉克证实说,“用这个研究工具,可以成功地、持续地打开大脑的各个区域。”马拉克和他的同事们还发现,神经反馈可能会导致大脑活动的长期变化,从而巩固已经增强的表现。

通过fMRI技术了解大脑功能,控制思维的能力

虽然马拉克不太愿意预测未来,但谈到功能性磁共振成像技术(fMRI)时,他还是难掩兴奋。这是有原因的:尽管这项技术还有很多局限性,但它已然可以帮我们读取甚至操纵人类大脑了。

很多读者可能熟悉fMRI的前身MRI,也就是磁共振成像技术。医院里通常就有磁共振扫描仪,可以绘制出整个人体,包括内部和外部的图像。fMRI技术则在此基础上,重点关注病人的大脑,绘制神经元集群的“功能”(因此fMRI技术才比MRI多了个f,也就是“功能”的意思)。这种机器可以在大脑周围产生强大的磁场,检测出流向不同大脑区域的血液变化。呈现这些变化可以让我们实时(近距离)地检测细胞活动模式。

fMRI技术在绘制大脑图谱方面非常有效。此外,我们还发现,如果将扫描仪聚焦于大脑的视觉皮层,我们还可以“收获”眼睛所感知的图像,甚至是我们做梦时所“看到”的图像。目前的阅读分辨率还很低,而且还伴有白噪音,但是,人类终于有希望阅读梦境了。2009年,美国军事委员会对该问题进行了深入研究,并得出结论:fMRI衍生技术将在10年内(到2019年)进入军事领域

虽然这项技术本身就已经是个奇迹,但受试者看到自己大脑活动实时数据时的情况就更让人惊叹不已。当受试者看到了自己大脑的不同区域随着有意识的思考而激活或关闭,他们就知道自己可以控制自己的大脑,还能有意识地打开或关闭大脑内的特定区域。许多受试者在经过几次训练后就具备了这种能力。

这个结果有什么重要意义呢?我们把大脑想象成一个时钟,你能看到它的指针在以恒定不变的规律移动,你也知道钟表里面有很多齿轮,在记录着时间的流逝,但你无法透过钟表的外壳看到它内部的工作原理。你很清楚,要是把手表猛摔在桌子上,它就可能坏掉,停止工作,或者指针的移动速度会变。你还知道,如果在手表旁边放一块强力磁铁,它的金属齿轮就可能失灵。这些操作显然很粗暴。如果有工具,你大可以轻轻地撬开手表,用镊子来操纵齿轮。

我们只通过有意识的思考来训练大脑相关区域的开启或关闭,从而赋予人类控制思想的能力。这和我们在本章开头学习的有意形成的联想一样。没错,我们还可以借助一些别的技术,比如侵入性手术。但是,如果我们能意识到自己是一块能控制自己齿轮和指针速度的手表,或者一台能随意进行自我编程的电脑,那该多好啊!其实,这样一种技术是存在的。它叫作“神经反馈”,因为它会提供有关神经系统神经元活动的反馈。只是直到现在,我们还没有掌握这项技术。(www.xing528.com)

“我们在魏茨曼研究所的研究小组,和世界上其他几个研究小组一样,利用fMRI来研究神经反馈,效果非常好,”马拉克证实说,“用这个研究工具,可以成功地、持续地打开大脑的各个区域。”

虽然神经反馈技术仍处于起步阶段,但我们已经看到了很多不错的测试结果。在一个实验中,受试者能够调节他们的疼痛处理中心,平均减少64%的感知疼痛。其他实验还证明,受试者能够影响大脑中参与情绪形成的区域,包括与抑郁症相关的部分。仅通过对这些区域的思考来影响它们,就会让受试者的认知和行为参数发生显著变化,包括语言处理和改善语言相关任务的表现,改善中风患者的运动反应,增强精神分裂症患者识别面部表情的能力,减少耳鸣甚至能帮助受试者控制情绪,增强自我约束能力。马拉克和他的同事们还发现,神经反馈可能会导致大脑活动的长期变化,从而巩固已经增强的表现。

以后我们是不是还能通过神经反馈来控制更复杂的功能呢?我们现在知道的是,很多时候,癫痫的发作都是特定大脑区域功能失调引起的。很多癫痫病人在发病之前,会从大脑中接收到“警告”的信号,比如一种奇怪的气味、特定的声音,或者头痛的感觉。也许有一天,我们能够利用神经反馈来训练他们将“信息流”从失灵的大脑区域转移开,从而阻止癫痫发作?

马拉克说:“这些技术的力量可能比预想的更强大。我们随时随地都可能遇到神经反馈,甚至在骑自行车的时候也不例外。仔细想想,如果说神经反馈能发挥异常巨大的作用,也不是没道理的。神经反馈研究是一个动态的、活跃的领域。我相信它绝对会有所帮助。”

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