人们对大脑在完成各种任务过程中会如何活动表现出了极大的好奇,但在很长一段时间内,一直忽略了大脑在“放空”状态下的活动。华盛顿圣路易斯大学的神经科学家马库斯·雷切利(Marcus Raichle)和他的同事通过数年的研究,逐渐揭开了大脑空闲时究竟在做什么的奥秘。
马库斯起先一直运用一种称为PET的脑成像手段研究与词汇有关的大脑活动。有一天他偶尔发现,大脑某一区域在参与者休息时还存在某些激活,而在任务开始后激活又消失。大多数研究者对此不以为意,认为这不过是“随机噪声”罢了。但在1997年,马库斯的同事戈登·舒拉姆(Gordon Shulam)发现结论并非如此。他仔细查看了以往134名被试的脑成像结果,发现无论实验任务是什么,大脑中有一块位置总是在任务开始后降低了激活。2001年,他们两人发表了论文,向世人揭开了大脑中这一神秘的“默认网络”。筛选记忆——“放空”的任务
大脑在空闲时到底在干什么呢?马库斯和他的同事德布拉·古斯纳德(Debra Gusnard)认为,大脑放空时的功能和记忆密切相关,大脑中负责记忆的海马可能正在为我们提供日常的种种记忆片段,并让我们产生看似无意义的“白日梦”,再由默认网络——包括内侧前额叶(MPFC)、扣带回后部(PCC)以及邻近的楔前叶、前扣带回腹侧(vACC)的神经网络——对这些记忆片段进行再整合,以便为未来的行为提供参考。最近,达特茅斯学院的玛利亚·梅森(Malia Mason)利用功能核磁共振成像技术(fMRI)证实了这一点:当人们报告要放空时,默认网络也随即活跃起来。也就是说,上课时的走神或白日空想可能具有重要的意义。
不过,默认网络似乎还不仅仅负责产生“白日梦”。斯坦福大学的迈克尔·格雷瑟斯(Michael Grecius)发现,当人们的大脑处于休息状态时,不同的神经元不再随机无规律地波动,而是呈现出一种有规律的“共振”——不同的大脑区域开始形成统一活动的单元。不仅如此,在其他几项研究中,麻醉、镇静剂和睡眠状态也发现了同样的神经发放模式。由于睡眠也具有类似的模式,马库斯认为默认网络参与着记忆的筛选工作:哪些有意义、哪些有威胁……由于这些工作与人密切相关,所以默认网络随时待命,抓紧一切时间积少成多地处理大量的短时记忆信息。这一过程可能伴随着神经链接的大量建立,以及接踵而来的能量消耗——这或许就是为什么最初索科洛夫发现,休息的人脑反而耗氧更多。阿兹海默——“默认网络”的损伤
不仅如此,最近人们还发现,默认网络与阿兹海默氏症等重大疾病有密切的关联。2004年,神经学家兰迪·巴克纳在查看匹兹堡医学院的一份阿兹海默氏病人的大脑蛋白簇切片图时,惊讶地发现整个图像和默认网络的分布具有惊人的相似!也就是说,阿兹海默氏症的症结很可能是由于默认网络的损伤。马库斯和兰迪对轻微记忆问题病人的默认网络进行追踪之后,发现默认网络的损伤与最终患上阿兹海默氏病有较大关联。在未来,至少可以根据默认神经网络的状况在一定程度上预测和预防阿兹海默氏病。
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