| 人脑之谜
脑是如何工作的?记忆是如何形成的?人的精神、意识和个性是怎样由大脑产生的?千百年来,这些问题一直让人们困惑不解,脑被蒙上一层神秘的面纱。人类的大脑被认为是人类认识的最后疆界,是宇宙中最富魅力的实体。1990年7月17日,在当时的美国总统乔治·布什呼吁下,美国政府设立了“脑的十年”计划,使人们对脑的认识有了很大的提高,但仍有许多谜底等待科学家去揭示。人类自身的大脑是一个最具吸引力的谜团。
脑的科学研究首先借助盛行于医学界的X射线探测。尽管X射线对检测大部分身体中发生的状况行之有效,但在与脑打交道时却遇到了麻烦,因为脑区之间密度的差异没有骨骼和肌肉之间那么大。为了克服这个障碍,一种办法是向血管内注射染料。这时得到的照片叫做血管造影照片。血管造影照片清晰地描绘了血液在脑区的流动模式。如果有些人因脑血管阻塞或血管壁狭窄而发生了中风,或者病人体内的肿瘤把血管挤压到一旁,这些情况就会在血管造影照片上显示出来。因此,血管造影照片成为很有价值的诊断工具。
如果血管功能正常,而脑内确有问题,但问题并不出现在血液循环上,血管造影照片就无能为力了。1971年,英国人豪斯菲尔德发明的第一台电脑断层扫描机不仅解决了这个问题,还使我们真正开始了解大脑的功能。电脑断层扫描机也是用X射线来透视,在电脑中重新构建成一个三维空间的影像,医生可由此找出确切的病变位置。科学家们由此发现大脑某个部位的受损会引起某种特定行为的病变,似乎有一个大脑部位在负责某个行为。一时间,大家相信大脑所有的部位都有它特有的功能。这项工具的发明造成了神经心理学的兴趣,吸引了大量学者加入这个领域,大家都希望完全揭示人类“最后一块蛮荒之地”的秘密。
当功能性核磁共振仪(FMRI)一问世,它立刻成了心理学家梦寐以求的工具,他们希望借用这种仪器解开人类的心智之谜。
FMRI技术利用了氧是由血红蛋白携带的这个原理,即氧的含量会影响血红蛋白的磁学特性,而这些特性可以在磁场中加以监测。虽然FMRI的出现不过是最近的事,但立刻成为研究大脑的最热门的工具。
近年来,科学家还发明了两种无接触的大脑探测技术。以往探测脑电波时需要把电极贴在头皮之上,或将电极直接插入到大脑皮层,给病人造成相当大的不方便。这两种探测技术之一是脑磁图(MEG),它可直接给出因自发或诱发而引起的大脑活动的功能信息。但是,目前它只对脑外区的测定才是精确的。另一种是由英国苏萨克斯大学的特里·克拉克发明的。他利用高度灵敏的电位计,在不必直接接触病人的情形下,可以探测病人脑中的电位变化,使病人免受皮肉之苦。
通过运用这些技术,人们对脑内的情况将越来越清楚。但是,这些技术的真正潜力还在将来,到那个时候,它们的空间和时间分辨能力将与脑细胞的实际情况更加匹配,成为我们了解脑的活动的新窗口。到那时,脑的秘密以及意识(起源于250万年前)之谜将大白于天下。
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