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研究顯示走神也有益處:幫助我們整理記憶

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你的大腦從來不會真正地休息。而且和大家的普遍想法相反,這些浮想聯翩的白日夢也許對我們甚至是有益的。 

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大腦從來不會真的“無所事事”。坐下來,放鬆,什麼也不要想。是不是感覺很難辦到?不管你再怎麼努力、讓自己什麼都不要想,你的腦子似乎仍然會轉個不停,而其中的原因很簡單:你的大腦從來不會真正地休息。而且和大家的普遍想法相反,這些浮想聯翩的白日夢也許對我們甚至是有益的。

多年來,神經學家一直在研究這樣一種假設:我們的大腦在執行任務時會努力工作,在精神放鬆時則會進入休息狀態。因此,在一些與該假設有關的實驗中,志願者們需要完成各種各樣的任務,如敲擊手指、心算、觀察引人遐想的圖片等。與此同時,研究人員會對他們的大腦進行掃描,觀察大腦的哪些部分在執行任務時表現得更加活躍,哪些部分更不活躍。通過這種方法,科學家能夠研究出,大腦是如何控制我們的行爲的。

神經科學家通常會使用一系列不同的任務對大腦活動進行研究,所以在每次測試間隙,他們需要讓受試者大腦恢復到中立狀態。多數情況下,他們會要求受試者盯着一個從黑色屏幕中間穿過的白點。理論認爲,由於受試者此時並沒有專門思考什麼東西,大腦也就基本上“關閉”了。

唯一的問題是:大腦實際上並沒有關閉。 

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我們睡覺的時候,大腦會產生許多活動。但當我們在清醒狀態下休息時,大腦也會這樣做。

人們在20年前首次意識到了這個問題。當時在威斯康辛醫學院攻讀博士學位的巴哈拉特?畢斯瓦爾(Bharat Biswal)發現,看似在休息的大腦實際上十分活躍。他在設法從大腦掃描儀中得到更加純淨的信號時注意到,本應在休息的大腦並非是無所事事的。雖然受試者被要求清空腦海,或盯着一個十字看,大腦活動卻並未停止。不僅如此,腦部掃描顯示,這些大腦活動實際上還是相互協調的,即形成了一個大腦網絡。

遐想時的大腦網絡

1997年,一位名叫戈登?舒爾曼(Gordon Shulman)的研究人員對九項腦部掃描結果進行了分析,發現了另一個令人驚訝的事實。他本希望通過自己的分析,找出人類在全神貫注思考時的大腦網絡,但結果恰恰相反——他發現反而是在人們什麼都不想的時候,這些網絡纔會被激活。

按理說,在志願者從放鬆狀態切換成執行任務狀態時,大腦應當變得更加活躍纔對。但舒爾曼注意到,當休息結束、任務開始時,大腦的某些部位總是不如此前休息時活躍。這說明,當人們安靜地躺在掃描儀下面、無所事事的時候,大腦的某些部位實際上比他們執行任務時更加活躍。

但過了數年之後,人們才逐漸意識到,大腦是從來不會休息的。多年以來,神經學家一直認爲,當人們不需要進行思維活動時,大腦就會處於關閉狀態。1998年,神經科學家馬庫斯?雷切利(Marcus Raichle)曾就此發表了一篇論文。他如今已是業內頂尖人士之一,但在當時,他的論文卻被一名評委駁回了,後者認爲,這些明顯的大腦活動肯定是數據錯誤導致的。

但今天則完全是另一番情形。光是在“大腦休息狀態下的繁忙”這一主題下,發表出來的論文就有3000篇左右。有些人對“休息狀態”這一說法表示反對,因爲大腦根本就沒有在休息。他們更願意使用“默認模式下大腦網絡”來指代在我們休息時仍然保持活躍的大腦區域。 

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令科學家吃驚的是,即使當受試者什麼也不做時,大腦的某些區域也會在掃描儀下發亮,說明該區域是活躍的。

最關鍵的問題是:爲什麼在我們無所事事時,大腦還這麼活躍呢?人們提出了許多理論,但目前仍未達成一致意見。也許這些大腦區域只是在練習如何合作;也許大腦就像一輛暫時停下的汽車,保持活躍是爲了方便隨時啓動。但大腦遐想、重放的過程也許對鞏固我們的記憶有着至關重要的作用。我們已經知道,夜裏做夢能幫助我們整理自己的記憶,而現在有證據顯示,白天的遐想也能起到這一作用(至少在老鼠身上是這樣)。

此外我們還知道,如果任由自己浮想聯翩,我們想的往往都是未來的事情,比如思考晚上要吃什麼,或下週要去哪裏玩等等。人們在想象未來時,涉及到的三個主要大腦區域都是默認模式下大腦網絡的組成部分。就好像大腦已經被預設好了某種程序,一旦無事可想,就自動開始暢想未來一樣。

哈佛醫學院的摩西?巴爾(Moshe Bar)相信,大腦這樣做是有原因的。他認爲白日夢從本質上來說,就是在“創造”尚未發生的事情的回憶。這會使我們產生奇怪的“超前體驗”,如果白日夢的情景成真,這些體驗便能幫助我們決定該採取怎樣的行動。例如,許多坐飛機的人都想象過飛機墜毀的場景。巴爾認爲,如果飛機真的墜毀了,乘客們此前所做的白日夢便能派上用場,幫助他們做出正確的表現。

但要研究大腦的休息狀態並非易事。一些認知心理學家指出,我們不能僅僅因爲受試者躺在掃描儀裏,就默認他們的大腦處於休息狀態。他們也許在想着掃描儀的聲音,或者自己身邊發生的事情。因此,在大腦的遐想這一問題上,我們仍有許多尚未解決的問題。例如,當我們試圖專心工作、卻不小心走神時的白日夢和我們故意放空大腦時所做的白日夢是一回事嗎?  

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獨特的走神經歷 不過,我們在這上面已經取得了一些進展。今年年初發表的一項研究指出,我們每個人經歷休息狀態的方式或許都有所不同。在該研究中,五名受試者經過訓練,每次聽到電腦提示音時,都要詳細地回顧剛纔遐想的內容,同時接受細緻的腦部掃描。研究人員發現,每名受試者在白日夢時的想法和體驗都有着明顯的不同。

今年九月,牛津大學的研究人員使用人腦連接組項目(Human Connectome Project)中460位受試者在休息狀態下的腦部掃描結果,探究在休息時大腦的哪些區域會與彼此進行聯絡。研究結果再一次顯示,休息狀態時的腦部活動存在個體差異,但這一次研究證明,這些差異與生活技能和人生經歷有關。隨着個體記憶力、受教育年限和體力的不同,大腦不同部位間聯繫的強度也不同。即使在我們隨意遐想時,大腦的各部位之間也會保持聯繫,就好像時刻做好準備、以便我們需要使用它們一樣。 

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如果任由自己浮想聯翩,我們想的往往都是未來的事情。

從科學的角度講,我們發現了大腦從來不會真正休息之後,一個由來已久的謎團也就能說得通了:爲什麼大腦需要耗費人體20%的能量,但我們已知的大腦活動其實只需要5%的能量呢?馬庫斯?雷切利將剩下的15%的能量稱作大腦的“暗能量”——正是休息狀態下的大腦活動耗費了這些能量。

這些發現也許還能改變我們看待自己大腦的方式。我們知道要完全排空思維是多麼困難,我們也知道,即使當我們不願走神的時候,大腦也會不自覺地雲遊四海。然而研究結果顯示,雖然走神會妨礙我們按時完成任務,但它也許其實是對我們有益的。換句話說,也許我們是時候該慶祝“走神”帶來的好處了。

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