大腦結(jié)構(gòu)范文

時(shí)間:2023-03-26 14:02:25

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大腦結(jié)構(gòu)

篇1

目前,面試官主要借助傳統(tǒng)的測量工具——問卷,來判定和推測求職者的性格特質(zhì),測試要求求職者按照自身實(shí)際情況填寫問卷。這種自我陳述的方式也是“問卷法”的最大弊端,有些投機(jī)的求職者會按照用人單位所要求的那種性格特征來作答,從而隱藏了自己真實(shí)的個(gè)性特點(diǎn)。很可能一個(gè)原本脾氣暴躁的求職者,其性格測試問卷結(jié)果卻表明他很合群、很耐心。

隨著磁共振成像技術(shù)的發(fā)展,人類對大腦的探知更加深入。這項(xiàng)技術(shù)或許會在不遠(yuǎn)的將來,幫助面試官們辨識出真正的社交達(dá)人。

大腦結(jié)構(gòu)可暴露社交能力

曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí)的顱相學(xué)認(rèn)為,一個(gè)人的腦袋越大越聰明,各方面也就會更加出眾,如今看來似乎不太科學(xué)。因?yàn)檫@種以皮尺度量頭顱周長作為判別能力高低的指標(biāo)太無科學(xué)依據(jù),而且也很容易遭到反駁,比如那些喝了問題奶粉的大頭娃娃們。而現(xiàn)代的腦成像技術(shù)將這種度量科學(xué)化,衡量指標(biāo)被具體化到了大腦皮層的灰質(zhì)密度、腦區(qū)面積、活動強(qiáng)度等方面。

美國東北大學(xué)的心理學(xué)家麗莎·貝瑞特(Lisa Barrett)教授在《自然神經(jīng)科學(xué)》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究表明:一個(gè)人大腦中的杏仁核越大,他的朋友圈和同事圈就越大越復(fù)雜。該項(xiàng)研究的參與者年齡范圍在19~83歲之間,研究者請他們填寫調(diào)查問卷,以得出他們經(jīng)常聯(lián)系的朋友個(gè)數(shù)及有多少種不同類別的朋友。同時(shí)進(jìn)行的磁共振成像掃描結(jié)果顯示,杏仁核的大小與他們社交生活的豐富程度成正比。其他對靈長類動物的研究也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果,即群居動物的杏仁核要更大一些。這些結(jié)果都說明了杏仁核的進(jìn)化是為了應(yīng)對越來越復(fù)雜的社交世界。

除了杏仁核之外,牛津大學(xué)的羅賓·頓巴(Robin Dunbar)教授指出,社會關(guān)系的龐雜程度與其他腦區(qū)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也存在一定聯(lián)系。他們研究小組發(fā)現(xiàn)靈長類動物大腦中新皮層與大腦其他區(qū)域面積的比例大小和其社會群體的大小有顯著正相關(guān)。比如,南美洲絹毛猴的腦區(qū)比值(新皮層與其他腦區(qū)皮層的比值)為2.3,其種群數(shù)量平均為5;而恒河猴在該比值上為3.8,其種群非常龐大,均值約為40。對于人類群體,頓巴教授表示,擁有一個(gè)龐大朋友群的人和一個(gè)較大的前額葉皮質(zhì)有關(guān),其眼窩前額葉皮層有更豐富的神經(jīng)。前腦的這個(gè)區(qū)域位于眼睛上方,主要負(fù)責(zé)高級思維活動。了解大腦結(jié)構(gòu)和人擁有朋友數(shù)量間的聯(lián)系,還有助于我們了解為何人類能進(jìn)化出比其他靈長類動物更高級的腦結(jié)構(gòu)和功能。

大腦結(jié)構(gòu)與社交能力的因果關(guān)系

是大腦結(jié)構(gòu)決定社交能力?還是社交活動改變大腦結(jié)構(gòu)?目前仍不得而知。但已有研究表明,社交活動的確能影響大腦的結(jié)構(gòu)與功能。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及,在線社交活動逐步取代傳統(tǒng)社交。近日,倫敦大學(xué)的科學(xué)家瑞斯教授和他的同事發(fā)現(xiàn),一個(gè)人在社交網(wǎng)站(如Facebook)上擁有的朋友數(shù)量多少和大腦特定區(qū)域的體積之間有直接聯(lián)系,朋友越多的人部分腦區(qū)越大,灰質(zhì)密度越大?;屹|(zhì)是大腦中神經(jīng)元集中的地方,如果大腦中某個(gè)部位灰質(zhì)越多,也就可以認(rèn)為這個(gè)部位越發(fā)達(dá)。研究小組掃描了125名20歲左右的社交網(wǎng)站用戶的大腦,將掃描結(jié)果和其在網(wǎng)絡(luò)世界以及真實(shí)世界的朋友圈子進(jìn)行了比較。研究者發(fā)現(xiàn),與在線社交網(wǎng)絡(luò)更相關(guān)的三個(gè)主要腦區(qū)是:顳上溝,該區(qū)域主要負(fù)責(zé)解讀他人情感焦點(diǎn);顳中回,其與面孔表情的識別及評估語言意義有關(guān);內(nèi)嗅皮質(zhì),此腦區(qū)和記憶等功能相關(guān)。同時(shí),瑞斯教授也強(qiáng)調(diào),這項(xiàng)研究只是揭示了相關(guān)性,無法斷定是朋友多促使大腦相關(guān)部位變得發(fā)達(dá),還是大腦相關(guān)部位發(fā)達(dá)的人就能交到更多朋友。這些數(shù)據(jù)只能證明彼此間的聯(lián)系,但并不能證明這種聯(lián)系是一種因果關(guān)系。

篇2

[關(guān)鍵詞] 電針;缺氧缺血;Nestin;Brdu

[中圖分類號] R246.6[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-7210(2008)09(c)-009-03

The influence of electroacupuncture on the expressions of Nestin and Brdu in the hippocampal formation of neonatal rat brain with hypoxia-ischemia

ZHOU Xiu-li1, FAN Wei-min2

(1.Department of Neurology, Xinyang Central Hospital of Henan Province, Xinyang 464000, China; 2.Department ofPhysiology, Xinyang Vocational and Technical College, Xinyang 464000, China)

[Abstract] Objective: To observe the influence of electroacupuncturing on the Nestin and Brdu expressions in the hippocampal formation of neonatal rats with hypoxia-ischemia, and to confirm the effect of electroacupucture(EA) on HIBD (Hypoxic-ischemic brain damage) in neonatal rats, and then provide the theoretical basis for clinical application. Methods:7 days old Wistar rats(n=100), weighing 12-15 g, were randomly divided into four groups: the control group, the model group, HIBD group and electroacupucture(EA) group. Except the control group, the other three groups were prepared by left common carotied artery ligation and systemic hypoxia (8% oxygen in nitrogen) for 2 h. Then the rats in model group were sacrificed. After 2 d of recovery, the rats in electroacupucture group were treated with electroacupucture (“baihui” and “dazhui”points) every day till the rats were sacrificed 22 d after HIBD. The rest rats were subjected to perfusion-fixation 22 d later, the left brains were regularly paraffin wax embedded, sectioned and stained by Nestin and Brdu immunohistochemical staining. Results: Nestin-positive cells distributed widely in the hippocampal CA1,CA2,CA3 and dentate gyrus of hippocampus formation in each neonatal rat brain. The number of Nestin-positive cells in the electroacupucture group increased markedly, as compared with normal control group and HIBD group. The Brdu-positive cells were mainly located in subventricular zone of lateral wall, subgranular zone of dentate gyrus and corpus callosum in each neonatal rat brain. In the rats of EA group, the Brdu-positive cells were conspicuously higher than those in the normal control group. Conclusion: Eectroacupucture compared with hypoxia-ischemia gives conspicuously rise to enhance neurogenesis in the hippocampal formation of neonatal rats after hypoxia-ischemia.

[Key words] Electroacupuncture; Hypoxia-ischemia; Nestin; Brdu

新生兒缺氧缺血性腦損傷(Hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)是導(dǎo)致新生兒腦部發(fā)育不良及智力低下的常見原因。由于高危妊娠及新生兒搶救存活率的升高,不同程度的HIBD的發(fā)病率有增高趨勢,且目前對此病尚無特殊的治療方法,故此病成為近年來國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)之一。丁春華等[1]的實(shí)驗(yàn)提示,電針治療可促進(jìn)窒息腦癱幼鼠腦部血液循環(huán),減弱NO對神經(jīng)細(xì)胞的損傷作用,減少后遺癥的發(fā)生,促進(jìn)腦癱肢體的功能恢復(fù)。Gao等[2]的研究表明,電針能促進(jìn)獼猴局灶性腦缺血后自發(fā)腦電(EEG)的恢復(fù),增加腦的血流量,減小梗死區(qū)面積,減輕腦組織腫脹程度。陳志強(qiáng)等[3]在腦缺血再灌大鼠模型的缺血后期進(jìn)行電針,使SOD活性增高,MDA含量下降,腦水腫程度亦有一定控制,提示腦缺血再灌流損傷有明顯的預(yù)置性保護(hù)性作用。以上研究說明,電針刺激可提高腦的抗損傷能力,加快損傷修復(fù)。有關(guān)腦缺氧缺血新生大鼠電針穴位治療后對受損腦組織發(fā)育的遠(yuǎn)期影響則少有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)采用國際公認(rèn)的新生大鼠HIBD模型,觀察電針同時(shí)刺激“百會”、“大椎”兩穴,應(yīng)用免疫組織化學(xué)方法檢測神經(jīng)上皮干細(xì)胞蛋白(Nestin)和5-溴-2-脫氧脲嘧啶(Brdu)在大鼠腦內(nèi)海馬結(jié)構(gòu)中的表達(dá)水平,以進(jìn)一步明確電針穴位療法對腦缺氧缺血后神經(jīng)發(fā)生水平的干預(yù)作用,為電針治療新生兒缺氧缺血性腦病及預(yù)防后遺癥提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)分組及模型制作

7日齡健康Wistar大鼠100只(由河南省實(shí)驗(yàn)動物中心提供),體重12~15 g,隨機(jī)分為4組:空白對照組(25只,存活23只,頸部正中切口,不結(jié)扎左側(cè)頸總動脈,不做低氧處理)、模型判定組(25只,存活20只)、缺氧缺血組(25只,存活22只)和缺氧缺血后電針治療組(25只,存活24只),各組動物分別結(jié)扎左側(cè)頸總動脈,然后將動物置于8%O2-92%N2混合氣中2 h 后取出,具體步驟參照文獻(xiàn)[4]。

1.2 標(biāo)本制作與染色

模型判定組動物在缺氧缺血48 h后處死,制備腦片及腦組織切片,應(yīng)用TTC及HE染色判定模型是否成功,具體步驟參照文獻(xiàn)[4]。腦缺氧缺血后電針組在缺氧缺血后恢復(fù)2 d,開始刺激“百會”和“大椎”兩穴。將針柄分別連接至電刺激儀的電極上(電針刺激參數(shù):頻率16 Hz,強(qiáng)度10 mV),留針10 min,治療2個(gè)療程,每個(gè)療程10 d,兩療程間間隔2 d,穴位定位、針刺參數(shù)及療程參照文獻(xiàn)[1,5,6]。24 d后除模型判定組外各組動物分別灌注取左側(cè)腦組織,常規(guī)石蠟包埋、切片,行Nestin和Brdu免疫組化染色,光鏡下觀察海馬結(jié)構(gòu)的陽性細(xì)胞分布、計(jì)數(shù)定量分析,除模型判定組外各組動物于處死前2 d的電針治療前及處死前2 h,分別注射Brdu以標(biāo)記處于增殖狀態(tài)的神經(jīng)前體細(xì)胞。Brdu溶于0.01 mol/L PBS中,注射前配制,按50 mg/kg體重腹腔注射。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示。先對每組數(shù)據(jù)做正態(tài)性檢驗(yàn),再做方差齊性檢驗(yàn)。若方差齊,則做單因素方差分析和q檢驗(yàn);若方差不齊,則進(jìn)行變量轉(zhuǎn)換。使用SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 TTC功能性酶組織染色

模型判定組動物的腦片經(jīng)TTC功能性酶組織化學(xué)染色后,其左側(cè)大腦半球的大部分腦實(shí)質(zhì)著色淺呈蒼白色,而右側(cè)大腦半球染成深紅色,提示模型成功。

2.2 Nestin免疫組織化學(xué)染色

高倍鏡下(10×40倍視野)Nestin免疫陽性細(xì)胞呈纖維狀,胞體較小,突起且較少,可見明顯的錐狀突起,染色較淡。細(xì)胞計(jì)數(shù)顯示,腦缺氧缺血組和腦缺氧缺血后電針組海馬CA1區(qū)Nestin免疫陽性細(xì)胞均較正常對照組增多,腦缺氧缺血后電針組海馬CA1區(qū)Nestin免疫陽性細(xì)胞較腦缺氧缺血組增多,兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

2.3 Brdu免疫組織化學(xué)染色

高倍鏡下(10×40倍視野)Brdu免疫陽性細(xì)胞的細(xì)胞核呈棕黃色顆粒狀,細(xì)胞計(jì)數(shù)顯示,腦缺氧缺血組和腦缺氧缺血后電針組側(cè)腦室的SVZ和齒狀回Brdu免疫陽性細(xì)胞均較正常對照組增多,腦缺氧缺血后電針組側(cè)腦室的SVZ和齒狀回Brdu免疫陽性細(xì)胞較腦缺氧缺血組明顯增多,兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

表2 各組動物齒狀回Brdu免疫陽性細(xì)胞數(shù)變化(x±s)

組別 例數(shù)(只) 齒狀回亞顆粒細(xì)胞層(個(gè)) F值P值

空白對照組 2310.22 ± 2.21

缺氧缺血組 2219.78 ± 2.86*178.24 0.000

缺氧缺血后電針組2424.04 ± 2.58

與空白對照組比較,*P

3 討論

百會穴位居顱頂部,其深方為腦;且百會屬督脈經(jīng)穴,督脈又歸屬于腦??梢姡贂ㄅc腦密切聯(lián)系,是調(diào)節(jié)大腦功能的要穴。大椎穴為督脈本經(jīng)穴,瀉之可清瀉諸陽經(jīng)之邪熱盛實(shí),通督解痙,補(bǔ)之灸之可通全身之陽,固衛(wèi)安營。表明電針督脈“大椎”、“百會”穴可改善腦血流量,對缺血神經(jīng)元損傷有保護(hù)作用[7,8]。本實(shí)驗(yàn)電針穴位選用督脈經(jīng)穴,是基于中醫(yī)學(xué)中的奇經(jīng)對整個(gè)經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)具有組合統(tǒng)率作用,督脈是人體諸陽經(jīng)之總匯,其所屬穴位主治適應(yīng)證相當(dāng)廣泛,歷代醫(yī)家多有“病變在腦,首取督脈”之說[8]。

神經(jīng)上皮干細(xì)胞蛋白(Nestin)是神經(jīng)干細(xì)胞所表達(dá)的一種特異性標(biāo)志物。在病理情況下,受損腦組織神經(jīng)上皮干細(xì)胞蛋白(Nestin)表達(dá)水平,可作為監(jiān)測神經(jīng)干細(xì)胞發(fā)生水平的敏感性標(biāo)志之一[9,10]。本研究顯示,缺氧缺血組和缺氧缺血后電針治療組CA1區(qū)神經(jīng)上皮干細(xì)胞蛋白(Nestin)免疫陽性細(xì)胞均較正常對照組增多,缺氧缺血后電針治療組海馬CA1區(qū)神經(jīng)上皮干細(xì)胞蛋白(Nestin)免疫陽性細(xì)胞較缺氧缺血組明顯增多,兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

Brdu(5-溴-2-脫氧脲嘧啶)是一種胸腺脫氧核苷類似物,在細(xì)胞的增殖周期S期即DNA合成期整合入細(xì)胞核DNA中,故Brdu是反映細(xì)胞增殖狀態(tài)的理想標(biāo)志物[11]。免疫熒光雙染法顯示,大多數(shù)Brdu免疫陽性細(xì)胞可同時(shí)擁有神經(jīng)元特異標(biāo)志物NeuN和成熟神經(jīng)元特異標(biāo)志物Calbindin-D28K,該共存現(xiàn)象提示Brdu免疫陽性細(xì)胞大多數(shù)分化為成熟神經(jīng)元,因此,Brdu免疫陽性細(xì)胞的數(shù)目基本可代表腦內(nèi)神經(jīng)前體細(xì)胞的發(fā)生水平[12]。本研究中各組動物齒狀回Brdu免疫陽性細(xì)胞計(jì)數(shù)顯示,缺氧缺血組和缺氧缺血后電針治療組均較正常對照組增多;缺氧缺血后電針治療組較缺氧缺血組明顯增多,兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

海馬結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)、記憶和認(rèn)知等關(guān)系密切,腦缺氧缺血后施加電針穴位治療可進(jìn)一步激發(fā)海馬結(jié)構(gòu)神經(jīng)發(fā)生的水平,推測電針穴位治療可在缺氧缺血性腦損傷時(shí)海馬結(jié)構(gòu)功能恢復(fù)中發(fā)揮重要作用。此結(jié)果為將電針穴位療法用于防治缺氧缺血性腦損傷導(dǎo)致的患兒學(xué)習(xí)、記憶、認(rèn)知和低能等功能的恢復(fù)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。電針穴位治療激發(fā)神經(jīng)發(fā)生的機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。

[參考文獻(xiàn)]

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篇3

【關(guān)鍵詞】 β-細(xì)辛醚; 抑郁; ERK; 免疫組織化學(xué)染色; 電鏡

抑郁是由顯著而持久的心境低落為主要臨床特征的精神障礙,通常由一種或多種原因引起,核心癥狀為情緒低落,并常伴有悶悶不樂,自卑焦慮,甚至悲觀厭世,可有自殺企圖或行為等意志減退及各種軀體癥狀[1]。抑郁癥的主要病理改變表現(xiàn)在中樞神經(jīng)系統(tǒng),有器質(zhì)性的病變基礎(chǔ)[2]?;颊哂猩窠?jīng)元的可塑性下降,腦顳葉皮層特別是海馬部位密度下降,神經(jīng)元的樹突減少和神經(jīng)元壞死,即結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生適應(yīng)性改變[3]??挂钟羲幤渌幚碜饔猛ǔ橥ㄟ^激活大腦部分區(qū)域神經(jīng)元內(nèi)的信號通路,以達(dá)到影響神經(jīng)元的可塑性[4-5]。細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶( Cextracellular signal-regulated kinase,ERK1/2)是絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)超家族的重要成員之一,是傳遞絲裂原信號的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白,作用于胞漿或胞核內(nèi)的底物蛋白,ERK信號通路可以通過調(diào)節(jié)下游的細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子發(fā)揮作用,引起特定蛋白的表達(dá)或活化,促進(jìn)細(xì)胞存活和增強(qiáng)細(xì)胞突觸可塑性的作用。筆者前期研究表明,石菖蒲揮發(fā)油β-細(xì)辛醚對心血管及呼吸系統(tǒng)具有多方面作用,而對神經(jīng)保護(hù)更加突出。本研究嘗試從觀察β-細(xì)辛醚對抑郁模型大鼠海馬CA3區(qū)超微結(jié)構(gòu)的改變及腦組織CRP蛋白表達(dá)的影響入手,以進(jìn)一步探討其作用機(jī)制。

1 資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1 動物來源 大連醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供,清潔級雄性SD大鼠60只,體重(190±10)g,許可證編號SCXK(遼)2008-0003。

1.1.2 藥品來源 β-細(xì)辛醚標(biāo)準(zhǔn)品由天津一方科技有限公司提供(批號00011017-T9K),鹽酸氟西汀膠囊由蘇州俞氏藥業(yè)有限公司生產(chǎn)。

1.1.3 主要試劑 Rabbit Anti- ERK(購于天津津脈基因測繪有限公司)、二抗、免疫組化SP試劑盒、PBS緩沖溶液、DAB顯色劑、(購于福州邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司)。圖像分析系統(tǒng)DP801(Alphamiager公司)。

1.1.4 儀器 EM208S透射電子顯微鏡為荷蘭飛利浦產(chǎn)品。光學(xué)顯微鏡CX31RBSF(Olympus),圖像分析系統(tǒng)DP801(Alphamiager)。石蠟包埋機(jī)、石蠟切片機(jī)、分析天平、低溫超速離心機(jī)等儀器均由中心實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 方法

1.2.1 動物分組 大鼠自由進(jìn)食進(jìn)水,適應(yīng)性喂養(yǎng)1周。敞箱實(shí)驗(yàn)進(jìn)行行為學(xué)評分,取評分相近的大鼠60只,隨機(jī)分為正常對照組、模型組、氟西汀組、β-細(xì)辛醚組共4組,每組15只。

1.2.2 造模及給藥 正常對照組大鼠每籠5只飼養(yǎng),不給予任何刺激。其余各組每籠1只,復(fù)制孤養(yǎng)模型,并進(jìn)行21 d慢性低強(qiáng)度不可預(yù)見性應(yīng)激刺激(Chronic unpredictable mild stress stimulation,CUMS)。刺激方法根據(jù)Katz法改進(jìn):搖晃(1次/s,15 min)、冰水游泳(4 ℃,5 min)、夾尾(3 min)、禁食(24 h)、禁水(24 h)、熱應(yīng)激(45 ℃,5 min)、束縛(8 h)、晝夜顛倒[6]。每天隨機(jī)給予1種刺激方式。造模同時(shí),β-細(xì)辛醚組按25 mg/(kg·d)灌胃給予β-細(xì)辛醚組混懸液(10 g/L),氟西汀組按1.2 mg/(kg·d)灌胃給予氟西汀混懸液(10 g/L),模型組給予等量生理鹽水。

1.2.3 抑郁大鼠行為學(xué)評價(jià) 實(shí)驗(yàn)前1 d、實(shí)驗(yàn)第7、14、21天測量體重,并進(jìn)行敞箱實(shí)驗(yàn)測定(Opne field法):實(shí)驗(yàn)裝置為長寬各80 cm、高40 cm、內(nèi)壁置黑涂滿、底板為白色并黑線分成16 cm×16 cm的25個(gè)方格的無蓋方箱。大鼠四肢完全進(jìn)入一個(gè)分區(qū)才計(jì)數(shù),計(jì)為一個(gè)水平活動得分;以雙前肢完全抬離地面后放下計(jì)為一個(gè)垂直活動得分,同時(shí)計(jì)數(shù)動物的大便粒數(shù)和修飾次數(shù)。每只大鼠僅進(jìn)行1次測定,每次觀察3 min。

1.2.4 大鼠海馬CA3區(qū)超微結(jié)構(gòu)的檢測 大鼠斷頭處死后取腦,分離并取海馬,置入2.5%戊二醛的冷固定液中,置冰箱保存。次日用0.1M的磷酸緩沖液沖洗及餓酸固定,逐級丙酮脫水,浸透液浸透并包埋,聚合硬化后,用萊卡UCT型超薄切片機(jī)切片,醋酸鈾染,枸櫞酸鉛雙重染色,于透射電鏡下觀察海馬CA3區(qū)超微結(jié)構(gòu)。

1.2.5 檢測大鼠海馬組織ERK蛋白的表達(dá) 21 d行為學(xué)測試后,每組取5只大鼠,乙醚吸入麻醉后開胸,左心室插管,右心耳下開右心房,快速灌注生理鹽水及甲醛,對大鼠進(jìn)行固定。

斷頭處死大鼠后開顱,迅速分離出海馬。經(jīng)固定、脫水、包埋、切片等步驟制作成切片,采用SP檢測法進(jìn)行免疫組化染色,當(dāng)細(xì)胞膜上出現(xiàn)適當(dāng)陽性顆粒時(shí),雙蒸水沖洗終止顯色。蘇木素進(jìn)行復(fù)染、水洗、鹽酸乙醇稍分化后返藍(lán),脫水、透明、中性樹膠封片。光鏡下觀察,并用Motic Med 6.0數(shù)碼醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng)計(jì)算ERK蛋白抗原表達(dá)的總面積、陽性細(xì)胞數(shù)和平均光密度。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 13.0軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料用(x±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,以P

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠Open-Field實(shí)驗(yàn)行為學(xué)評價(jià) 實(shí)驗(yàn)前各組大鼠各項(xiàng)評分差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。造模7 d后,模型組較正常對照組水平運(yùn)動與垂直運(yùn)動得分降低,但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);體重及糖水偏愛度稍有降低趨勢但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與模型組相比,氟西汀組和β-細(xì)辛醚組水平、垂直運(yùn)動得分均升高,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

2.2 大鼠海馬CA3區(qū)超微結(jié)構(gòu)的變化及β-細(xì)辛醚的干預(yù)作用 如圖1所示,正常組神經(jīng)元胞體大小正常,細(xì)胞核卵圓形,核染色質(zhì)呈現(xiàn)細(xì)沙狀分布;核膜清晰,核染色質(zhì)均勻,胞漿內(nèi)細(xì)胞器豐富,結(jié)構(gòu)完整;模型組神經(jīng)元胞體變小,細(xì)胞核皺縮,核膜凹凸不整,模糊不清,核染色質(zhì)增多,塊狀向邊緣集結(jié),胞漿內(nèi)線粒體腫脹、空泡樣變性,并可見大量脂褐素;氟西汀組海馬區(qū)域的神經(jīng)元,細(xì)胞核仁明顯,游離核糖體豐富,偶見脂褐素;β-細(xì)辛醚組神經(jīng)元胞體基本正常,核內(nèi)異染色質(zhì)少,核周間隙正常,高爾基體,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)正常。

2.3 各組大鼠海馬區(qū)ERK蛋白的表達(dá) 模型組大鼠海馬區(qū)ERK陽性細(xì)胞數(shù)明顯減少,表達(dá)明顯減弱,細(xì)胞排列不規(guī)則;而β-細(xì)辛醚組ERK陽性細(xì)胞數(shù)明顯增多,表達(dá)增強(qiáng),細(xì)胞排列整齊,與模型組相比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

3 討論

本研究采用21 d慢性輕度不可預(yù)見性應(yīng)激、孤養(yǎng)制造SD大鼠抑郁模型,通過SD大鼠體重增長變化、糖水溶液消耗量、糞便粒數(shù)及敞箱實(shí)驗(yàn)等行為學(xué)觀察,該模型成功模擬抑郁癥患者相應(yīng)癥狀:運(yùn)動遲緩、興趣減退、探究力下降等表現(xiàn),可作為實(shí)驗(yàn)研究抑郁癥的理想模型。

抑郁癥的病理機(jī)理目前尚不完全明確[7]。但海馬CA3區(qū)損傷導(dǎo)致神經(jīng)發(fā)生抑制從而引起抑郁癥的發(fā)生已得到大家普遍認(rèn)同[8]。本實(shí)驗(yàn)中正常組大鼠神經(jīng)元胞體正常;核卵圓形,核染色質(zhì)細(xì)沙狀分布;核膜清晰,胞漿內(nèi)細(xì)胞器豐富,結(jié)構(gòu)完整。模型組大鼠海馬CA3區(qū),電鏡下可見許多神經(jīng)元細(xì)胞器減少,線粒體空泡化,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張,溶酶體增多,胞核變小,形態(tài)不規(guī)則,說明21 d慢性應(yīng)激刺激對大鼠海馬腦區(qū)造成了明顯損害。氟西汀組和β-細(xì)辛醚組大鼠海馬CA3區(qū)神經(jīng)元形態(tài)與正常對照組相似,提示β-細(xì)辛醚能對抗慢性應(yīng)激刺激對海馬腦區(qū)的損傷。

ERK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在神經(jīng)元增殖、分化、抗凋亡中發(fā)揮重要作用。ERK蛋白正常定位于細(xì)胞漿,當(dāng)受到應(yīng)激、炎癥、生長因子等細(xì)胞外信號刺激后被激活,轉(zhuǎn)位至細(xì)胞核,調(diào)節(jié)核轉(zhuǎn)錄因子CREB的活性,參與細(xì)胞增殖與分化、骨架構(gòu)建、形態(tài)維持、細(xì)胞凋亡等多種生物學(xué)反應(yīng),并發(fā)揮促進(jìn)細(xì)胞存活和增強(qiáng)神經(jīng)元突觸可塑性的作用。研究表明抑郁癥的發(fā)生與該神經(jīng)傳導(dǎo)通路轉(zhuǎn)導(dǎo)異常密切相關(guān)。

有報(bào)道稱慢性應(yīng)激刺激應(yīng)激導(dǎo)致機(jī)邊緣系統(tǒng)(海馬、基底結(jié)和杏仁核)萎縮和凋亡,以及齒狀回顆粒細(xì)胞再生減少[9]。本研究結(jié)果表明,慢性應(yīng)激刺激導(dǎo)致抑郁模型大鼠海馬區(qū)ERK蛋白表達(dá)下降,進(jìn)一步證實(shí)ERK與抑郁癥的發(fā)病密切相關(guān)。抑郁患者ERK下調(diào)導(dǎo)致其下游的基因轉(zhuǎn)錄受到抑制,從而影響海馬正常功能的發(fā)揮。而β-細(xì)辛醚可有效改善抑郁模型大鼠的抑郁癥狀,并上調(diào)抑郁癥大鼠海馬區(qū)ERK蛋白的表達(dá),減少神經(jīng)元萎縮與凋亡,從而實(shí)現(xiàn)其抗抑郁的作用。

參考文獻(xiàn)

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篇4

關(guān)鍵詞:智商 牙齒受力結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代科學(xué)證明,人類的智商高低取決于大腦神經(jīng)元的活躍與否,神經(jīng)元越是活躍,大腦越發(fā)達(dá),智商就越高。反之則智商越低。也就是說,想要得到一個(gè)發(fā)達(dá)的大腦,就要使大腦神經(jīng)元活躍起來。

可是令人沮喪的是,現(xiàn)代的科學(xué)認(rèn)為人類智商在六歲以后就定型了,很難改變了。也就是說大腦神經(jīng)元的活躍與否已經(jīng)定型,不能再改變了。這就是我們傳統(tǒng)認(rèn)知,即智商天生論。

難道六歲后我們的大腦記憶力、想象力、分析判斷力、思維能力、應(yīng)變能力等代表著大腦智商的能力真的不能再提高了嗎?

通過長期觀察我發(fā)現(xiàn),但凡成績頂尖的學(xué)生,沒有一個(gè)不是牙齒緊實(shí)的,毫無例外!而牙齒稀疏的同學(xué)在成績上幾乎都是表現(xiàn)平平,中國學(xué)生的學(xué)業(yè)繁重,課業(yè)的好壞能從很大程度上反映出一個(gè)人智商的高低。那牙齒是不是決定著我們的智商呢?

在大學(xué)我對此猜測進(jìn)行試驗(yàn),牙齒緊實(shí)代表著牙齒間作用力較大,那么人為的增加牙齒間作用力,能否得到一個(gè)智商更高的大腦呢?

我分別使用各種不同型號的牙用結(jié)扎絲的扭力對牙齒施加外力,0.20cm的結(jié)扎絲的扭力最小,測量下來在0.5cm的結(jié)扎長度下,其扭力為2.45N;0.25cm的結(jié)扎絲在0.5cm的結(jié)扎長度下扭力為4.90N;0.30cm的結(jié)扎絲在0.5cm的結(jié)扎長度下扭力為6.86N;0.35cm的結(jié)扎絲在0.5cm的結(jié)扎長度下扭力下為8.82N.每種受力情況均持續(xù)兩個(gè)月左右,如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

一、實(shí)驗(yàn)過程

1.1上牙受力大于下牙

上牙受力4.90N,下牙受力2.45N,大腦記憶力、想象力、分析判斷力、思維能力、應(yīng)變能力等大腦能力較牙齒不受力時(shí)有明顯提高,即智商有明顯提高。

上牙受力6.86N,下牙受力4.90N,大腦記憶力、想象力、分析判斷力、思維能力、應(yīng)變能力等大腦能力較之上面受力情況下更加提高,即智商有顯著提高。

上牙受力8.82N,下牙受力6.86N,大腦智商較上次更加提高。

上牙受力8.82N,下牙受力4.90N,大腦記憶力、想象力、分析判斷力、思維能力、應(yīng)變能力等大腦能力較之上面受力情況下明顯減弱,即智商顯著降低。

上牙受力8.82N,下牙受力2.45N,大腦智商更加的降低,感覺很煩躁,完全沒有耐心看書,思考問題的能力也顯著減弱。

1.2 上牙受力小于下牙

上牙受力2.45N、下牙受力4.90N,大腦較之牙齒不受力時(shí)思考、閱讀等能力略有提高。

上牙受力4.90N、下牙受力6.86N,大腦較之上面受力情況下思考、閱讀等能力略有提高。

上牙受力4.90N、下牙受力8.82N,大腦能力顯著減弱,看書看一會兒就很累,大腦很疲勞。

上牙受力2.45N、下牙受力8.82N,大腦能力更加減弱,沒有辦法看書,一看書就很疲勞,什么都不想做。

2.1 左側(cè)牙齒受力大于右側(cè)牙齒受力

左側(cè)牙齒受力4.90N、右側(cè)牙齒受力2.45N,大腦解題能力即邏輯思維能力較之牙齒不受力時(shí)顯著提高,右腦的創(chuàng)意性思維能力受到壓制。

左側(cè)牙齒受力6.86N,右側(cè)牙齒受力4.90N,大腦的解題能力較之上面受力情況更加提高,右腦的創(chuàng)意性思維能力較之上面受力情況有加強(qiáng)。

左側(cè)牙齒受力8.82N,右側(cè)牙齒受力4.90N,大腦無法正常閱讀思考,看書很累。

2.2 左側(cè)牙齒受力小于右側(cè)牙齒受力

左側(cè)牙齒受力2.45N,右側(cè)牙齒受力4.90N,大腦右腦較之不受力時(shí)顯著變得活躍,創(chuàng)意性思維能力顯著提高,邏輯性思維相關(guān)的解題能力受到壓制。

左側(cè)牙齒受力4.90N,右側(cè)牙齒受力6.86 N,大腦右腦較之上面受力情況更加提高。

左側(cè)牙齒受力4.90 N,右側(cè)牙齒受力8.82 N,大腦無法自如的思考,看書閱讀很辛苦。

左側(cè)牙齒受力2.45 N,右側(cè)牙齒受力8.82 N,完全無法正常的思考,坐立難安。

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

智商即記憶力、想象力、分析判斷力、邏輯思維力、應(yīng)變力等大腦能力是由牙齒受力結(jié)構(gòu)所決定的。自然狀態(tài)下,牙齒上下牙、左右牙、前后牙受力結(jié)構(gòu)合理,表現(xiàn)出來的就是智商較高的大腦。左側(cè)牙齒受力結(jié)構(gòu)略大于右側(cè)牙齒,大腦則表現(xiàn)出邏輯思維能力較強(qiáng),反之則創(chuàng)意性思維能力較強(qiáng)。

篇5

這聽起來是否讓人難以置信?為什么我們大多數(shù)人在遭受精神壓力后會隨著時(shí)間慢慢緩解,而安迪卻會變成這樣?

我們知道,人們的心理活動都要受到大腦的控制,大腦是世界上最復(fù)雜的物質(zhì),由百億多個(gè)神經(jīng)細(xì)胞和千億多個(gè)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞組成。想象一下,眼前存在這樣一個(gè)由百億神經(jīng)細(xì)胞相連形成的巨大神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),那該是多么令人瞠目結(jié)舌的景象啊!

沒錯(cuò),這就是我們偉大的“司令部”——大腦。但是,對于我們每一個(gè)個(gè)體來說,這個(gè)“司令部”卻是各不相同的,大腦的不同也決定了人們心理和行為的差別。

我們會理所當(dāng)然地認(rèn)為,正是由于這些大腦的差異,形成了人與人的不同。從古希臘時(shí)期,人們就被灌輸了“人生而不同”的“天性觀”;18世紀(jì),生理學(xué)家高爾頓曾經(jīng)提出 “遺傳決定論”的思想;而在中國也一直流傳著“龍生龍,鳳生鳳”的俗語。

可是我們不禁會問:為什么安迪之前還好好的,經(jīng)歷過精神壓力之后就患上了“解離性失憶癥”呢?難道僅僅是因?yàn)樗拇竽X與別人的不同嗎?

為了探討大腦改變的原因,心理學(xué)家對懷孕的小白鼠進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn):將部分小白鼠放入復(fù)雜的環(huán)境中飼養(yǎng)(實(shí)驗(yàn)組),將另一部分放入正常環(huán)境中飼養(yǎng)(對照組)。3個(gè)月后,研究者發(fā)現(xiàn):實(shí)驗(yàn)組的小白鼠中,不僅鼠媽媽的大腦結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,它們生出的鼠寶寶的大腦結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了相同的改變;而對照組小白鼠的大腦結(jié)構(gòu)卻并未發(fā)生改變。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出一個(gè)結(jié)論:環(huán)境能夠改變大腦結(jié)構(gòu),這種改變可以遺傳,心理學(xué)家稱這一研究結(jié)論為“大腦的可塑性”。既然大腦可塑性能發(fā)生在小白鼠身上,那么人類是否也會有類似的變化呢?答案是肯定的,環(huán)境的改變也會使人類的大腦發(fā)生改變。

上述的研究對我們有什么啟示呢?這里我們提出了四種行之有效的方法,對大腦進(jìn)行改善:

1.課間常做深呼吸,讓更多的氧氣進(jìn)入大腦,保證良好的血液循環(huán)。

2.多吃蔬菜瓜果,給大腦充足的營養(yǎng)。

3.早睡早起,充足的休息會讓大腦精力充沛。

4.勤于思考,讓大腦運(yùn)動得更加靈活。

篇6

關(guān)于我們的大腦,人們一直有個(gè)假設(shè),認(rèn)為我們在出生前后的幾年間,大腦便具備了一生所需要的神經(jīng)細(xì)胞,也稱為神經(jīng)元。一旦大腦內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成,日后就很難有改變和塑造的余地。隨著年齡的增長,這些神經(jīng)元也會慢慢衰亡,而且大腦以后也不會再生長出新的神經(jīng)元。同時(shí),年齡的增長也會讓人們在學(xué)習(xí)、記憶等方面的心智能力逐漸退化。這個(gè)觀點(diǎn)在十幾年前仍是主流的教條,這恐怕也是使人們以為大腦會越用越笨的來源,但事實(shí)真的是這樣嗎?

在20世紀(jì)60年代,麻省理工學(xué)院的研究者在成年老鼠的腦中發(fā)現(xiàn)了新生的細(xì)胞,到了20世紀(jì)90年代末,證實(shí)我們成人的大腦也是富有張力的,部分神經(jīng)元在我們的一生中會不斷地再生并形成新的連接,這個(gè)過程被稱為神經(jīng)元再生,會一直進(jìn)行到生命終止。我們的大腦會根據(jù)環(huán)境刺激和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生改變,并且會一直不斷地適應(yīng)外在環(huán)境的變化,這種現(xiàn)象被稱為可塑性??伤苄允菍W(xué)習(xí)的必要條件,也是大腦的固有屬性,腦的一生都能根據(jù)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)發(fā)生顯著的變化,同時(shí)適應(yīng)環(huán)境的能力也是與生俱來的。當(dāng)我們每個(gè)人在學(xué)習(xí)新事物的時(shí)候,比如新的語言、新的技能、回家的新路徑,還有當(dāng)看見一張張新面孔時(shí),我們的大腦內(nèi)都發(fā)生這樣的歷程。過去20年的研究表明,腦的可塑性可以持續(xù)終生。

為什么閱讀

可以改變我們的思維?

很多人聲稱,閱讀一本書后,他們的生活發(fā)生了變化??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),喜愛讀小說的確會導(dǎo)致大腦發(fā)生重大改變。

要探究大腦里的奧秘,一般會使用功能性磁共振成像(fMRI)技術(shù)??茖W(xué)家通過掃描志愿者的大腦,查看到閱讀小說對神經(jīng)元的影響,并發(fā)現(xiàn)這個(gè)效果可以持續(xù)數(shù)天??茖W(xué)家通過每天對志愿者fMRI 掃描觀察,并與非閱讀者fMRI 掃描結(jié)果對照顯示:在閱讀后的第二天早晨,人大腦的左顳葉皮層(負(fù)責(zé)語言感知)的區(qū)域比較活躍。同時(shí),即使志愿者其中某幾天沒有閱讀,這塊區(qū)域仍舊會處于活躍狀態(tài)。研究人員稱其為“陰影行為”, 有點(diǎn)像肌肉記憶。至于這些神經(jīng)變化有可能持續(xù)多久,目前仍是一個(gè)懸而未決的問題。 學(xué)習(xí)語言可以延緩大腦衰老

我們常常直覺地認(rèn)為語言

學(xué)習(xí)存在一個(gè)關(guān)鍵期(通常是童年期),青春期后大腦就失去了原有的彈性。然而,近年來越來越多的研究表明,成人的大腦同樣具有可塑性,生活經(jīng)歷無時(shí)無刻不在塑造我們的大腦,譬如駕駛、彈琴、雜耍或者語言學(xué)習(xí)。這些改變不僅僅會影響大腦的活動模式,也會調(diào)整大腦的結(jié)構(gòu)。

在一項(xiàng)“功能性核磁共振成像研究”中,23名美國大學(xué)生在6個(gè)星期的時(shí)間里連續(xù)學(xué)習(xí)了48個(gè)帶有聲調(diào)的漢語詞匯。與16名未參與學(xué)習(xí)的同年齡大學(xué)生相比,訓(xùn)練后這些學(xué)習(xí)者的大腦功能活動發(fā)生了變化:大腦的語言區(qū)有更為強(qiáng)烈的激活。對腦功能網(wǎng)絡(luò)的有效連接分析也顯示,優(yōu)秀學(xué)習(xí)者的語言腦區(qū)之間溝通途徑更多、連接更強(qiáng)。這一研究表明,學(xué)習(xí)新的語言可以重塑大腦,改變重要腦區(qū)之間溝通的模式,使個(gè)體運(yùn)用更高效、更靈活的腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來加工新的信息。因此,從某種意義上來說,語言學(xué)習(xí)不僅提升了學(xué)習(xí)者的知識技能,也鍛煉了大腦,延緩了大腦的衰老。 開出租車可使人變聰明

美國卡耐基梅隆大學(xué)的科學(xué)家確認(rèn),出租車司機(jī)常學(xué)習(xí)識路導(dǎo)航信息,可使大腦海馬區(qū)發(fā)生變化??茖W(xué)家認(rèn)為,簡單的識路導(dǎo)航訓(xùn)練可以改變一個(gè)人的腦組織結(jié)構(gòu)??突仿〈髮W(xué)心理和腦功能成像中心的高級研究員凱勒表示,近年發(fā)展起來的測量腦組織變化的技術(shù),能使科學(xué)家更好地理解大腦海馬區(qū)發(fā)生變化的原因、海馬區(qū)與大腦通信的機(jī)制以及大腦對周邊世界認(rèn)知的奧秘等。

研究人員招募了一些很少玩動作視頻游戲的年輕人參加模擬駕駛游戲?qū)嶒?yàn)。這些志愿者被分為空間學(xué)習(xí)組和對照組兩組,前者在45分鐘內(nèi)要在同一路線上模擬駕駛20次,后者則在相同時(shí)間內(nèi)在不同路線上模擬駕駛20次。在實(shí)驗(yàn)前后,研究人員對每個(gè)志愿者都進(jìn)行彌散加權(quán)成像(活體觀察水分子微觀運(yùn)動的方法),來測量其腦內(nèi)水分子的運(yùn)動,并利用功能性磁共振成像,來掃描分析他們大腦的活動。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與對照組相比,空間學(xué)習(xí)組人員完成駕駛?cè)蝿?wù)的速度更快,他們能夠按順序回憶沿途照片。更重要的是,只有空間學(xué)習(xí)組人員的大腦內(nèi)負(fù)責(zé)空間學(xué)習(xí)的重要部位――海馬區(qū)出現(xiàn)了變化,且腦部結(jié)構(gòu)變化量與完成的任務(wù)量直接相關(guān)。 互聯(lián)網(wǎng)正在使人的大腦進(jìn)化還是退化?

牛津大學(xué)頂尖神經(jīng)學(xué)家蘇珊?格林菲爾德長期以來一直關(guān)注于電腦和互聯(lián)網(wǎng)對人類大腦所造成危害方面的深入性研究。

格林菲爾德表示,越來越多地使用智能手機(jī)和社交網(wǎng)絡(luò)會將人們帶入一種“永遠(yuǎn)無法令人滿足的數(shù)字現(xiàn)實(shí)”中,同時(shí)這一現(xiàn)象也會使人們的記憶發(fā)生減退、使人們的社交能力萎縮,甚至最終使大腦開始退化。比如,格林菲爾德首先在書中解釋了人類大腦具體的運(yùn)行方式,且大腦有能力根據(jù)外界的刺激而進(jìn)行適應(yīng)。而且,人們長期使用互聯(lián)網(wǎng)甚至有可能改變?nèi)四X的物理結(jié)構(gòu)。格林菲爾德指出,諸如早上閱讀報(bào)紙、同丈夫離婚等這些行為其實(shí)都有可能改變?nèi)四X的物理結(jié)構(gòu),因?yàn)檫@些事件的發(fā)生會刺激大腦的神經(jīng)元之間建立一種“神經(jīng)連接”,因此人們每天晚上睡覺時(shí)大腦的形態(tài)其實(shí)同前一晚都是有所不同的。她指出,視頻游戲有可能使玩家變得暴力、社交網(wǎng)絡(luò)有可能使用戶變得孤僻,而人們對于搜索引擎的濫用則會使人們開始習(xí)慣于“淺度思索”,同時(shí)逐漸喪失了進(jìn)行深度思考的能力。 相關(guān)鏈接

單調(diào)無變化的工作

篇7

(美)約翰·梅迪納著

楊光馮立巖譯

中國人民大學(xué)出版社

[作者簡介]

華盛頓大學(xué)發(fā)展分子生物學(xué)教授、西雅圖太平洋大學(xué)腦應(yīng)用研究中心主任

[橋段]

視覺是目前我們最重要的器官,占去大腦一半的資源。

我們所看到的,僅是大腦告訴我們應(yīng)該看到的,并不是百分之百準(zhǔn)確。

我們的視覺分析分為許多步驟。視網(wǎng)膜將光子組裝成像小電影一樣的信息流。視覺皮層處理這些信息流,某些區(qū)域記錄動作,某些區(qū)域記錄顏色,等等。最后我們把這些信息重新整合到一起,于是我們可以看到外部的世界了。

圖片可以讓我們獲得最好的學(xué)習(xí)和記憶,書面或口頭信息做不到。

大腦可真是一個(gè)令人驚訝的東西。

想象一下我們面前有一個(gè)剛剛剖開的成人大腦,你就會看到一個(gè)近似橢球形的、帶點(diǎn)淺灰的粉色物體,重約1.4千克。它的外表稱為皮層,覆蓋著密集的皺紋,形成了深深的溝回。大腦后方懸著一個(gè)有著細(xì)小交錯(cuò)的溝回的結(jié)構(gòu),如同壓扁了的棒球,這個(gè)結(jié)構(gòu)稱為小腦,意為“小的腦”。從大腦底部伸出的、有些趨向于后端的粗干叫做腦干。這就是大腦的外部結(jié)構(gòu)。

盡管大腦是身體的重要器官,但我們中的很多人一點(diǎn)也不了解大腦是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的。一條條通路,一個(gè)個(gè)神經(jīng)元,就像布滿玄關(guān)的迷宮,大腦發(fā)射出的股股電流,噼啪穿行于由腦細(xì)胞構(gòu)成的數(shù)百公里長的回路里,眨眼之間就完成了這所有過程,賦于我們愛情、記憶和美夢……如何讓我們的大腦更好地為自己工作?《讓大腦自由》的作者梅迪納博士在個(gè)人長期研究的基礎(chǔ)上,深入淺出地闡述了大腦的工作機(jī)理,總結(jié)了大腦的12條黃金定律。

細(xì)心的讀者會發(fā)現(xiàn)本書的寫作結(jié)構(gòu)清晰體貼,先是舉出一件事例,引出要闡述的定律,然后圍繞它介紹一些科學(xué)知識,最后提出一些想法,來研究如何將定律運(yùn)用到我們的日常生活中去,特別是如何在職場和學(xué)校中運(yùn)用,以期為讀者提供更高效地利用大腦,進(jìn)而釋放大腦潛力的具體方法。

首先,人類還不習(xí)慣每天在桌旁一坐就是8小時(shí)。從進(jìn)化學(xué)的角度來看,人的大腦是在運(yùn)動中不斷進(jìn)化的,我們的祖先每天要步行至少12英里。直到現(xiàn)在,人類的大腦仍然渴求運(yùn)動方面的體驗(yàn),尤其是在久坐的人群中間。這就是為什么運(yùn)動可以提高這類人群的腦力(大腦定律1)。在長期記憶、推理、注意力和解決問題能力方面,經(jīng)常運(yùn)動的人比習(xí)慣久坐的“沙發(fā)土豆”們表現(xiàn)得好得多。梅迪納深信,將適當(dāng)?shù)捏w育鍛煉整合到8個(gè)小時(shí)的工作和學(xué)習(xí)中必將成為一種潮流。

是不是在下午兩三點(diǎn)的時(shí)候會感到疲倦?那是因?yàn)榇竽X真的想打個(gè)盹兒。如果能小睡一會兒,你的效率可能會更高。美國第36屆總統(tǒng)約翰遜經(jīng)常在下午三點(diǎn)左右關(guān)上辦公室的門,換上睡衣,然后小睡30分鐘,睡醒后的他神采奕奕。他經(jīng)常對助手說,這樣的午睡讓他更有精力長時(shí)間工作。哈佛大學(xué)的一項(xiàng)研究證實(shí),45分鐘的小睡讓被試者的認(rèn)知能力提高了34%,而且這種高認(rèn)知能力維持了6個(gè)多小時(shí)。如果午睡有這么多好處,那么整晚的充足睡眠好處會更多。所以我們都感受到:睡得好,大腦才會轉(zhuǎn)得好(大腦定律7)。

篇8

關(guān)鍵詞: 新生兒; 語音感知; 失匹配反應(yīng); 顳上回; 額下回;

Abstract: Language is a unique human trait and a vital means for communication. However, it is unclear how the newborn's brain perceives language and speech sound. It is of great significance to confirm the typical brain mechanism of speech sound perception in neonates. Language with sound carrier is called speech sound, which is produced by human vocal organs. Since newborns are not able to recognize words, neonatal processing of language is generally referred to the processing of speech. With the development of neuroscience, non-invasive neuromeasurement techniques have been increasingly applied to study the brain mechanisms of speech processing in infants and even newborns. This article introduced the brain mechanisms of mother tongue and foreign languages speech perception in newborns from four aspects, i.e., the processing of phonetic structures, phonetic physical attributes, phonetic units and phonetic categories. For the processing of phonetic structures, a number of studies have found that humans are born with the fundamental mechanisms for encoding the order and structure of syllables in speech sequences. It has been shown that newborns have better encodings for the syllables at the edges of sequences than those in the middle. They are able to detect the repetition structures and their positions in syllable sequences. Besides, the statistical learning ability for linguistic sequences is already present at birth. With regard to the processing of physical attributes of speech, significant MMR(mismatch response) are found in response to the change of phonetic physical attributes at the frontal lobe and temporal lobe of newborns. The MMR is the infant equivalent of the mismatch negativity(MMN) in the adult brain. For the processing of phonetic units, the neonatal brain can also elicit the MMR in response to the change of phonetic units. With respect to the processing of phonetic categories, humans are born with a left hemisphere superiority in processing their mother tongue, whereas the right hemisphere is more sensitive to non-native languages. In conclusion, human beings have relatively complete speech processing mechanisms in the neonatal period, which mainly involves temporal lobe and the Broca's area of inferior frontal gyrus. The left inferior frontal gyrus plays an important role in detecting speech structure, while the right superior temporal gyrus is responsible for distinguishing the prosody of the speech.According to the existing research reviewed above, three questions needing further research and explorations are proposed. Firstly, the polarity of MMR evoked by novel auditory materials needs to be further studied. Longitudinal experiments are suggested to be conducted in the future to reveal the key developmental stage of polarity change of MMR in infants. Secondly, we also suggest that meta-analysis of speech processing effects in different brain regions should be carried out to further reveal the brain mechanism of speech perception in neonates and infants. Lastly, most of the existing studies on the brain mechanism of neonatal speech processing are single time node studies, and do not investigate the obvious changes of the brain stimulated by speech stimulation in the environment of neonatal dependence after birth. In the follow-up study, high spatial resolution technique(fMRI/fNIRS) can be used to further explore the key brain regions of neonatal speech learning.

Keyword: neonate; speech sound perception; mismatch response; superior temporal gyrus; inferior frontal gyrus;

1 、引言

語言(language)是人類最重要的交際工具,是人們進(jìn)行溝通的主要表達(dá)方式。語言是一套音義結(jié)合的符號系統(tǒng),它以語音(speech sound)作為物質(zhì)載體。語音由人的發(fā)音器官發(fā)出,負(fù)載著一定的語義。先前已有大量研究探討了成人和兒童青少年語音感知的腦機(jī)制。但關(guān)于新生兒1語音感知的腦機(jī)制尚不清楚,人類是否在出生時(shí)即具有感知語音的能力?如果有,新生兒感知語音的關(guān)鍵腦區(qū)在哪里?

針對這些問題,本文對新生兒的語音加工機(jī)制進(jìn)行了探討。聽覺是人類最早發(fā)展的感覺之一。人類的聽覺系統(tǒng)在胚胎早期基本形成,到妊娠晚期時(shí)已相當(dāng)發(fā)達(dá)(Ferronato,Domell?f,&R?nnqvist,2014;Moore&Linthicum,2007)。行為研究發(fā)現(xiàn)剛出生的新生兒即能分辨母語與非母語,表現(xiàn)出對母語的偏好。例如:當(dāng)新生兒聽母語時(shí),他們的吮吸頻率更高。隨著新的研究工具,包括功能性核磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)、腦電圖(electroencephalography,EEG)及事件相關(guān)電位(event-related potential technology,erp)、腦磁圖(magnetoencephalogram,MEG)、功能近紅外光譜成像技術(shù)(functional near-infrared spectroscopy,f NIRS)等神經(jīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,研究者可以超越行為學(xué)指標(biāo),直接考察處于語言學(xué)習(xí)最初階段的新生兒的大腦能否以及如何感知語音。下文分別介紹新生兒大腦感知語音音節(jié)特征、音節(jié)序列結(jié)構(gòu)特征以及處理母語和外語的神經(jīng)機(jī)制。

2 、對音節(jié)特征的感知

語音的物理屬性主要包括音高、音強(qiáng)、音長、音色,這也是語音的四要素。音節(jié)是構(gòu)成語音的結(jié)構(gòu)單元,音節(jié)包含兩個(gè)語音成分:音段成分(segmental unit,如元音和輔音)和超音段成分(supra-segmental unit,如聲調(diào)和重音)。因此,語音感知可以分為對音段特征的感知和對超音段特征的感知(Wenrich,Davidson,&Uchanski,2017)。

2.1 、音段特征

音段特征包括元音、輔音等(Wenrich et al.,2017)。音段特征感知可以粗略地看作是對“說話內(nèi)容”的感知。成年人聽覺研究中常用的指標(biāo)為失匹配負(fù)波(mismatch negativity,MMN),該ERP成分是由重復(fù)聽覺刺激序列中的新異刺激誘發(fā)出來的,代表了大腦對新舊兩種聲音之間差異的識別(Marklund,Lacerda,&Schwarz,2018;Saarikivi,Putkinen,Tervaniemi,&Huotilainen,2016)。

有研究在新生兒音段感知過程中發(fā)現(xiàn)了類似于成人MMN的ERP成分的存在。一項(xiàng)MEG研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)在頻繁播放的元音/a:/中偶爾播放元音/i:/時(shí),新生兒大腦出現(xiàn)了與MMN相對應(yīng)的腦磁成分MMNm,表明新生兒可以檢測到語音中元音的變化(Kujalaet al.,2004)。Mahmoudzadeh等人(2013)在一項(xiàng)f NIRS研究中發(fā)現(xiàn),29周胎齡的新生兒就可以感知輔音的變化:在實(shí)驗(yàn)中,偏差刺激既有輔音的改變(/ba/vs./ga/),又有音色的改變(男vs.女),而左側(cè)額葉只在輔音改變時(shí)激活。在Mahmoudzadeh等人(2017)的一項(xiàng)后續(xù)的ERP研究中,研究者采用4個(gè)相同音節(jié)組成標(biāo)準(zhǔn)刺激(如/babababa/),改變第4個(gè)音節(jié)(改變輔音)構(gòu)成偏差刺激(如/bababaga/),發(fā)現(xiàn)此變化在新生兒大腦中會誘發(fā)失匹配反應(yīng)(mismatch response,MMR1),其ERP成分由額葉的負(fù)波和顳葉的正波組成,且左側(cè)額-顳葉的失匹配反應(yīng)比右側(cè)的潛伏期更早(Mahmoudzadeh,Wallois,Kongolo,Goudjil,&Dehaene-Lambertz,2017)。此外,Partanen等人(2013)發(fā)現(xiàn)元音的改變(例如/ti:/vs./tu:/)和輔音的改變(例如/pu:/vs./tu:/)都誘發(fā)了顯著的MMR,該MMR在額區(qū)和中央?yún)^(qū)幅度最大。

綜上所述,新生兒可以對音段特征的元音、輔音進(jìn)行感知,檢測到它們的變化,并產(chǎn)生類似于成人MMN的MMR。由于已有的對音段特征加工的研究多用EEG作為測量技術(shù),目前對此過程涉及的腦區(qū)的了解還不夠,從目前僅有的幾項(xiàng)研究認(rèn)為左側(cè)額葉-顳葉在音段感知中起到關(guān)鍵作用。

2.2 、超音段特征

超音段特征指語音中的音高、音長和音強(qiáng)等方面的變化,這些變化構(gòu)成長短音、聲調(diào)、語調(diào)、韻律、輕重音等超音段特征的要素(Wenrich et al.,2017)。

一些研究在新生兒的超音段特征感知過程中發(fā)現(xiàn)了類似于成人MMN的ERP成分。Kujala等人(2004)使用MEG技術(shù)在新生兒中測量了大腦對超音段特征的反應(yīng)。在穩(wěn)定音高的元音/a:/中突然出現(xiàn)音高上升的/a:/,誘發(fā)了與MMN相對應(yīng)的腦磁成分MMNm,表明新生兒可以檢測到元音音高的變化。結(jié)合EEG和f NIRS技術(shù),Telkemeyer等人(2009)在2-6日齡的新生兒中發(fā)現(xiàn),右半球主要加工慢速聲學(xué)變化,如韻律、音高等,右半球顳葉對這種變化尤其敏感。一項(xiàng)EEG研究發(fā)現(xiàn)輔音強(qiáng)度和元音持續(xù)時(shí)間的改變均可產(chǎn)生顯著的MMR(Partanen et al.,2013)。Zhang等人(2019)使用f NIRS考察0~4日齡的新生兒區(qū)分語音中情緒韻律的能力,發(fā)現(xiàn)相較于中性韻律,情緒韻律(高興、憤怒、恐懼)增強(qiáng)了右側(cè)顳上回的神經(jīng)活動。此外,研究者在一項(xiàng)ERP實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),情緒韻律音節(jié)(dada)可在右側(cè)大腦誘發(fā)比中性韻律更大的MMR(Cheng,Lee,Chen,Wang,&Decety,2012)。這些結(jié)果與右側(cè)顳上回負(fù)責(zé)區(qū)分情緒和中性韻律的結(jié)論一致(Zhang,Zhou,Hou,Cui,&Zhou,2017)。

上述研究結(jié)果表明,新生兒可以對語音的超音段特征進(jìn)行加工,檢測到它們的變化,產(chǎn)生類似于成人MMN的MMR。由于此方向的研究多以MMR作為指標(biāo),我們目前對新生兒語音超音段加工的腦區(qū)了解得不多,已有研究提示右側(cè)顳葉尤其是顳上回在超音段特征感知中具有關(guān)鍵作用。

3 、對音節(jié)序列結(jié)構(gòu)的感知

3.1 、序列位置效應(yīng)

對邊緣結(jié)構(gòu)的檢測是音節(jié)序列結(jié)構(gòu)檢測中最重要的能力之一。邊緣效應(yīng)又稱為序列位置效應(yīng),即與序列中的其他音節(jié)相比,人們對序列開始和結(jié)束位置的音節(jié)記憶成績會更好(Hurlstone,Hitch,&Baddeley,2014)。一項(xiàng)f NIRS研究發(fā)現(xiàn)在新生兒階段就已存在語音加工的邊緣效應(yīng):在熟悉一個(gè)六音節(jié)的序列后,交換最開始和最后一個(gè)音節(jié),此時(shí)額葉(尤其是前額葉)和顳葉的血流動力學(xué)響應(yīng)顯著大于交換兩個(gè)非邊緣的內(nèi)部音節(jié)的腦響應(yīng),這表明新生兒對邊緣音節(jié)的編碼比對內(nèi)部音節(jié)的編碼更準(zhǔn)確(Ferry et al.,2016)。由于額葉主要參與新異刺激的檢測(Kafkas&Montaldi,2014;Mahmoudzadeh et al.,2013),我們猜測新生兒在此過程中將交換了邊緣音節(jié)的音節(jié)序列識別成了新的不熟悉的音節(jié)序列,因此激活了額葉(尤其是前額葉)。

上述研究表明新生兒的大腦可以較準(zhǔn)確的編碼音節(jié)序列中邊緣位置的音節(jié),因此人類在出生時(shí)即具有了編碼音節(jié)序列的基本神經(jīng)機(jī)制(Ferry et al.,2016)。

3.2、 重復(fù)結(jié)構(gòu)

Gervain等人(2008)采用f NIRS研究檢測了新生兒學(xué)習(xí)簡單重復(fù)音節(jié)序列結(jié)構(gòu)的能力,結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)聽到重復(fù)序列(ABB:例如/mubaba/)時(shí),新生兒的雙側(cè)顳葉和左側(cè)額葉(尤其是額下回)的激活顯著增強(qiáng),表明新生兒的大腦能夠檢測到重復(fù)結(jié)構(gòu)。但當(dāng)新生兒聽更加復(fù)雜的重復(fù)序列(非相鄰重復(fù)序列:ABA)時(shí),上述腦區(qū)的激活與非重復(fù)序列(ABC)無顯著差異。這說明新生兒僅能識別最簡單的重復(fù)序列。在上述結(jié)果中,左半球區(qū)分重復(fù)和非重復(fù)結(jié)構(gòu)的敏感性更強(qiáng),這符合語言加工的左半球優(yōu)勢理論。而與非重復(fù)結(jié)構(gòu)相比,新生兒左側(cè)額葉(尤其是額下回)對重復(fù)結(jié)構(gòu)有更大的反應(yīng),這與Broca區(qū)負(fù)責(zé)序列學(xué)習(xí)以及短語、句子整合的結(jié)論相符(Alamia et al.,2016;Uddén,Ingvar,Hagoort,&Petersson,2017)。

Gervain等人(2012)在另一項(xiàng)研究中還發(fā)現(xiàn),新生兒不僅能檢測到重復(fù)結(jié)構(gòu),還能檢測到音節(jié)重復(fù)的位置。讓新生兒聽交替條件(AAB和ABB交替呈現(xiàn))和非交替條件(AAB和ABB在不同的block中呈現(xiàn))的音節(jié)序列,結(jié)果發(fā)現(xiàn)非交替條件下的雙側(cè)顳葉、左側(cè)額下回激活更強(qiáng)(注:交替/非交替設(shè)計(jì)常用于研究小嬰兒對不同種類刺激的區(qū)分能力)。結(jié)果表明,新生兒可以區(qū)分AAB和ABB結(jié)構(gòu),在非交替條件的腦反應(yīng)更強(qiáng)表明他們能夠提取出重復(fù)音節(jié)的位置,找出音節(jié)結(jié)構(gòu)的規(guī)律。

這些發(fā)現(xiàn)表明新生兒對語音的結(jié)構(gòu)具有較高的敏感性,這種感知能力有助于出生后的語言發(fā)展,也證明語言習(xí)得的神經(jīng)基礎(chǔ)是從出生時(shí)就具備的。

3.3、 音節(jié)切分

日常用于交流的語言通常是以詞組或句子的形式呈現(xiàn)的,在新生兒和嬰兒開始學(xué)習(xí)語言的時(shí)候,他們需要從連續(xù)的語音流中分離出單詞從而習(xí)得語義、語法等規(guī)則。利用統(tǒng)計(jì)信息分割連續(xù)語言流的能力是開啟語言學(xué)習(xí)最重要的基礎(chǔ)能力之一(Frost,Monaghan,&Tatsumi,2017)。成人純音切分的ERP研究發(fā)現(xiàn),在三純音單元的首音處,額葉區(qū)域出現(xiàn)N400。N400被認(rèn)為可以反映成人對聽覺刺激分割的統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)過程(Mandikal Vasuki,Sharma,Ibrahim,&Arciuli,2017)。已有研究表明,不但8月齡的嬰兒可以從連續(xù)的語句中切分出單詞(Saffran,Aslin,&Newport,1996),新生兒也能夠關(guān)注到語言中音節(jié)的統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律并用以切分音節(jié)。例如,Teinonen等(2009)記錄了新生兒在聽見合成音節(jié)序列時(shí)的ERP反應(yīng),其結(jié)果與成人類似,在首音節(jié)處腦電中檢測到了更大的負(fù)波,證明對語言序列的統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)能力在出生時(shí)就已經(jīng)具備了。

通過對上述幾種音節(jié)序列結(jié)構(gòu)檢測的研究可知,新生兒可以檢測語音序列的結(jié)構(gòu),并對特定結(jié)構(gòu)具有一定的敏感性,主要涉及的腦區(qū)為額葉尤其是左側(cè)額下回(Broca區(qū))。

4 、對母語和外語感知的差異

許多研究表明,與非母語和非語言相比,成人和嬰兒均對母語更敏感,并且大腦左半球在加工母語時(shí)具有明顯的優(yōu)勢。Paquette等人(2015)的一項(xiàng)f NIRS研究發(fā)現(xiàn),兒童、青少年和成人在使用母語進(jìn)行表達(dá)時(shí),左半球的血流動力學(xué)反應(yīng)均顯著大于右半球,主要激活的腦區(qū)為Broca區(qū)。MinagawaKawai等人(2011)使用f NIRS研究發(fā)現(xiàn),4月齡的嬰兒收聽母語時(shí)左側(cè)顳葉激活顯著,而右側(cè)顳葉則無顯著激活。類似地,在一項(xiàng)EEG研究中,Pe?a等人(2010)發(fā)現(xiàn),嬰兒(包括早產(chǎn)兒和足月兒)大腦在母語條件下(西班牙語)表現(xiàn)出更強(qiáng)的gama頻段能量。

同樣地,很多研究證明了新生兒也具有母語的左半球效應(yīng)。在一項(xiàng)f NIRS研究中,Pe?a等人(2003)發(fā)現(xiàn)在新生兒的大腦中,母語引起的左側(cè)顳葉的激活明顯大于右側(cè)顳葉。使用f NIRS考察1-2日齡的新生兒發(fā)現(xiàn),他們在聽母語時(shí)左側(cè)大腦顯著激活,右側(cè)則沒有明顯反應(yīng)(Kotilahti et al.,2010)。Sato等人(2012)發(fā)現(xiàn),相比英語,日本新生兒在聽到日語時(shí)大腦左側(cè)顳葉有更大的激活。May等人(2018)的研究發(fā)現(xiàn)新生兒在加工母語時(shí)雙側(cè)顳葉前部顯著激活,但左側(cè)激活程度更大。最近一項(xiàng)對新生兒的f NIRS研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),新生兒在聽到母語時(shí)左側(cè)顳葉顯著激活而右側(cè)未發(fā)現(xiàn)有明顯神經(jīng)反應(yīng)(Vannasing et al.,2016)。以上研究表明新生兒已具有對母語的神經(jīng)偏好,這可能是因?yàn)槿祟愒谔簳r(shí)期就不可避免的聽到宮外的母語并進(jìn)行了初步的編碼、學(xué)習(xí)和記憶。

當(dāng)新生兒收聽非母語即外語時(shí),左側(cè)優(yōu)勢效應(yīng)不再顯現(xiàn),大腦由聽母語時(shí)的左側(cè)激活變成了雙側(cè)激活。May等人(2018)的研究結(jié)果表明,新生兒在加工外語時(shí)雙側(cè)顳葉前部顯著激活。Sato等人(2012)發(fā)現(xiàn)在日本新生兒中,英語刺激引起了雙側(cè)顳葉的激活。甚至,一項(xiàng)f NIRS研究表明,對于外語刺激,新生兒大腦右半球的含氧血紅蛋白濃度變化顯著高于左半球(Vannasing et al.,2016)。還有兩項(xiàng)研究,雖然使用母語材料,卻將語音材料經(jīng)過了低通濾波,去除了語音中的高頻信息,僅保留了韻律和節(jié)奏,這兩項(xiàng)研究均未發(fā)現(xiàn)母語的左側(cè)優(yōu)勢效應(yīng),而是觀察到了大腦的雙側(cè)激活(Perani et al.,2011;May,Byers-Heinlein,Gervain,&Werker,2011)。這些研究表明新生兒對從未接觸過的(沒有產(chǎn)前經(jīng)驗(yàn))語言的韻律和語調(diào)模式進(jìn)行加工時(shí)需要調(diào)用負(fù)責(zé)加工超音段特征的右側(cè)顳上回,這與新生兒研究中發(fā)現(xiàn)的右側(cè)顳葉負(fù)責(zé)韻律加工的結(jié)論一致(Vannasing et al.,2016;Zhang et al.,2019)。

5 、總結(jié)和展望

通過對新生兒大腦在音節(jié)、音節(jié)序列結(jié)構(gòu)、母語和外語三個(gè)方面已有研究結(jié)果的總結(jié),目前已掌握的新生兒語音感知的腦機(jī)制包含以下內(nèi)容:人類在新生兒時(shí)期就已經(jīng)存在相對完善的語音加工神經(jīng)系統(tǒng),可以檢測到語音中元音、輔音及超音段特征(音高、情緒韻律等)的改變,這些特征改變會誘發(fā)出類似于成人MMN的MMR腦電成分。新生兒大腦可以對音節(jié)序列結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工,例如能檢測出重復(fù)音節(jié)結(jié)構(gòu),對邊緣位置音節(jié)的編碼比對內(nèi)部音節(jié)的編碼更準(zhǔn)確。新生兒加工語音的腦區(qū)主要為顳葉(尤其是右側(cè)顳上回)、額葉(尤其是左側(cè)額下回),其中左側(cè)額下回(Broca區(qū))在檢測語音結(jié)構(gòu)中扮演重要角色,而右側(cè)顳上回在感知超音段特征中發(fā)揮關(guān)鍵作用。新生兒能分辨母語與非母語,表現(xiàn)出對母語的偏好。在聽母語時(shí),新生兒大腦的左半球激活,即在母語加工中存在左側(cè)優(yōu)勢;而新生兒在聽非母語時(shí),大腦雙側(cè)的額葉和顳葉激活,這符合大腦右側(cè)主要負(fù)責(zé)加工韻律、聲調(diào)的結(jié)論。在新生兒語音加工的腦機(jī)制領(lǐng)域,仍有一些科學(xué)問題需要澄清或進(jìn)一步探索。

第一,新異聽覺材料誘發(fā)的MMR的極性以及極性發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí)的關(guān)鍵期。目前大多數(shù)嬰兒實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的MMR成分極性與成人相反,為持續(xù)時(shí)間較長的正波。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因是新生兒大腦神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞不成熟以及由此導(dǎo)致的知覺加工減慢(Partanen et al.,2013)。在未來的研究中可以采用追蹤設(shè)計(jì)進(jìn)行縱向研究,觀察波形和極性隨著新生兒的成熟產(chǎn)生的變化,揭示MMR極性改變的關(guān)鍵發(fā)育階段,并對這一關(guān)鍵期的語音加工腦機(jī)制進(jìn)行研究。

第二,我們目前已知母語的左側(cè)優(yōu)勢以及左側(cè)額下回和右側(cè)顳上回主要負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)檢測和聲調(diào)區(qū)分。但已有研究并未嚴(yán)格操控語言種類(是否母語)和任務(wù)(結(jié)構(gòu)檢測、聲調(diào)加工等)的不同水平,例如母語的結(jié)構(gòu)檢測中,到底是左側(cè)優(yōu)勢還是結(jié)構(gòu)檢測的關(guān)鍵腦區(qū)在起作用,亦或是兩者共同作用,目前尚不清楚。除了嚴(yán)格操控實(shí)驗(yàn)變量外,我們還建議對不同腦區(qū)進(jìn)行語音加工效應(yīng)量的元分析,進(jìn)一步揭示新生兒和嬰兒語音加工的腦機(jī)制。

第三,已有的新生兒語音加工腦機(jī)制的研究大多為單一時(shí)間節(jié)點(diǎn)的研究,并未考察新生兒出生后依賴環(huán)境中的語音刺激其大腦發(fā)生的明顯改變。目前唯一的一項(xiàng)“語音學(xué)習(xí)”的研究考察了新生兒經(jīng)過2.5-5個(gè)小時(shí)的語音學(xué)習(xí)前后,大腦對所學(xué)習(xí)音節(jié)的MMR差異,提示即使是短暫的語音暴露也會引起新生兒腦功能的顯著改變(Cheour et al.,2002)。后續(xù)研究可以采用高空間分辨率技術(shù)(f MRI/f NIRS)進(jìn)一步探討新生兒語音學(xué)習(xí)的關(guān)鍵腦區(qū)。

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注釋

篇9

32134789587114開13次方,再乘以2的7次方,結(jié)果等于多少?你能夠在非常短的時(shí)間內(nèi)正確解出這道數(shù)學(xué)題嗎?

不借助計(jì)算器,有一位名叫周瑋的男孩能夠在短短幾分鐘內(nèi)說出正確答案,而站在他身旁的上海交大數(shù)學(xué)系教授則交了白卷。沒人知道周瑋是如何做到的,很多人看到這一幕時(shí)忍不住流下了眼淚――因?yàn)橹墁|很特殊,他從小就存在語言障礙、被診斷為“中度腦殘”。

周瑋的故事來自于《最強(qiáng)大腦》,這個(gè)真人秀電視節(jié)目邀請了許多擁有驚人腦力的民間奇人,讓他們在觀眾面前展示自己的“超能力”、競爭“最強(qiáng)大腦”這一稱號?!蹲顝?qiáng)大腦》作為腦科學(xué)普及類的電視節(jié)目一出現(xiàn),立即得到了觀眾熱捧。選手們倒也不負(fù)眾望,紛紛亮出自己的絕活,從“魔方墻超級找茬”、“裸眼讀取二維碼”到“中國雨人閃電心算”,他們完成了一個(gè)又一個(gè)看似不可能完成的任務(wù),讓觀眾們看得目瞪口呆,以至于懷疑他們是否是外星人降臨。

為什么選手們會有如此驚人的技能呢?他們的“最強(qiáng)大腦”是如何煉成的呢?

這些問題引發(fā)了人們討論“腦科學(xué)”的熱潮,也累壞了人們的大腦。大腦作為人類的司令官,雖然被科學(xué)家們研究多年,但是并沒有像物理、化學(xué)那樣有什么革命性的發(fā)現(xiàn),大腦的世界對于人們來說仍然無比神秘。其實(shí),大腦作為地球上最復(fù)雜的信息傳感系統(tǒng),它可以完成的任務(wù)是不計(jì)其數(shù)的,它的潛力無窮無盡。我們常人的大腦雖然不像那些民間奇人的大腦那樣古怪,但也是很神奇的。換句話說,天生我材必有用,我們也有一些隱而未現(xiàn)的天賦,從這個(gè)角度說,那些選手其實(shí)與我們并沒有太多的不同。

如果拋開電視節(jié)目的包裝噱頭,以科學(xué)的態(tài)度研究《最強(qiáng)大腦》中的那些“超能力”,我們應(yīng)該能夠找到一些與某些腦力強(qiáng)項(xiàng)有關(guān)的蛛絲馬跡。當(dāng)理解了“最強(qiáng)大腦”的煉成方法之后,再看《最強(qiáng)大腦》節(jié)目,也許會對如何訓(xùn)練、開發(fā)我們自己的大腦有所啟發(fā)。

“天賦秉異”與“后天訓(xùn)練”

想要弄清楚“最強(qiáng)大腦”是如何煉成的,我們首先要對人的大腦有一定的了解。

大腦是人的神經(jīng)中樞,如果把它比作一臺計(jì)算機(jī),那么它每時(shí)每刻都在讀取外界的信息并進(jìn)行著處理和計(jì)算,然后發(fā)出指令,控制身體的各個(gè)部分做出相應(yīng)的反應(yīng)。簡單說來,大腦活動的主要載體是大腦皮質(zhì)。從解剖學(xué)上講,我們可以將大腦皮質(zhì)分為投射區(qū)和聯(lián)絡(luò)區(qū)。投射區(qū)約占大腦皮質(zhì)面積的四分之一,負(fù)責(zé)感覺信號的接收和運(yùn)動命令的發(fā)送;聯(lián)絡(luò)區(qū)約占大腦皮質(zhì)面積的四分之三,包含額葉、顳葉、邊緣系統(tǒng)、頂葉等部位。這些部位處理著更復(fù)雜的高級神經(jīng)活動,如心理活動、情感反應(yīng)、記憶、判斷及語言等,形成不同的中樞,這些中樞有著各自的分工與責(zé)任,通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)相互協(xié)調(diào)配合,完成各種功能。從生物學(xué)的角度來說,我們自身的喜怒哀樂、記憶、雄心、意志,實(shí)際上不外乎是大腦細(xì)胞和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的行為。

所以,人的差別很大程度上源于大腦的差別,在某些方面腦力很強(qiáng)的人,他們的大腦結(jié)構(gòu)確實(shí)是異于常人的。已經(jīng)有許多關(guān)于腦功能的科學(xué)研究證實(shí)了這一點(diǎn)。比如,空手道高手的大腦中初級運(yùn)動皮層的結(jié)構(gòu)與常人不同,其中的白質(zhì)更為發(fā)達(dá);音樂家大腦中處理運(yùn)動技巧、聽覺刺激以及視覺與空間信息的部分,與那些不搞音樂的人或音樂愛好者相比,其灰質(zhì)要多得多;有的人很善于學(xué)習(xí)語言,他們的大腦聽覺皮層中白質(zhì)往往有更強(qiáng)的連通性,語言學(xué)習(xí)好手的神經(jīng)細(xì)胞之間的連通更順暢。另外,還有人善于學(xué)習(xí)有聲調(diào)的語言(比如漢語),這些人常常有著更大的顳橫回(顳橫回是大腦左側(cè)處理音調(diào)的一個(gè)區(qū)域)……

既然遺傳是決定人類大腦結(jié)構(gòu)的重要因素,因此可以說,人類群體中的某些“最強(qiáng)大腦”源自“天賦異稟”。比如,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),和智商密切相關(guān)的那部分大腦的連接狀況是有遺傳性的,所以智商高、尤其是母親聰明的人,其子女相應(yīng)也會聰明;人臉識別的能力也與遺傳有關(guān),有3%左右的人天生是“面盲”,根本記不住人,但也有類似比例的人在這方面具有超越常人的能力。

不過話說回來,并不是天生有個(gè)好腦子,就能夠成為“最強(qiáng)大腦”。想要做到別人不能做到的事情,后天的訓(xùn)練也必不可少,比如那些在《最強(qiáng)大腦》節(jié)目中得到最充分展現(xiàn)的超級記憶力。記憶斑點(diǎn)狗的花紋、漢字盲填……不少“最強(qiáng)大腦”選手都擁有超強(qiáng)的記憶力,他們是如何做到過目不忘的呢?

其實(shí),他們的記憶過程并不是那種死記硬背方式,更多地是靠著長期訓(xùn)練加強(qiáng)了大腦中負(fù)責(zé)記憶的神經(jīng)中樞,同時(shí)掌握了一些技巧。另外,除去后天訓(xùn)練,興趣也很重要,如果我們非常熱愛“訓(xùn)練記憶”這種事情,我們同樣也能記得很牢。

“自閉癥天才”與“智障學(xué)者”

《最強(qiáng)大腦》節(jié)目捧紅了許多腦力強(qiáng)人,其中最受關(guān)注的無疑是被評委給出了滿分的周瑋。周瑋與其他腦力精英不同,他從小就被人認(rèn)為是,飽受歧視,這與他在節(jié)目中驚艷的表現(xiàn)形成了強(qiáng)烈的反差。

周瑋的故事很容易讓人聯(lián)想起電影《雨人》中達(dá)斯丁?霍夫曼飾演的數(shù)學(xué)奇才。電影中的雨人翻閱電話簿便能記住人名和號碼,可以心算開根號結(jié)果,但他因?yàn)樽蚤]癥無法表達(dá)自己的想法。自閉癥患者大腦受到過一些損傷,在生活自理方面有缺陷,不能正常社交,與他人存在溝通障礙,這其實(shí)是一種智力的不平衡發(fā)展,某些自閉癥患者理解事物的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)過理解他人的能力,因此,許多自閉癥病人對數(shù)字、圖片有先天敏感,在這些方面他們是天才。

科學(xué)家們對患有自閉癥的人群做過研究,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)中其實(shí)存在許多“雨人”,比如美國人坦普?葛蘭汀。她擁有極其杰出的非言語智力及空間記憶力,可能是世界上最著名的自閉癥患者??茖W(xué)家對她進(jìn)行過大量的心理學(xué)測試,并用成像技術(shù)掃描了她的大腦,發(fā)現(xiàn)她的大腦結(jié)構(gòu)和功能與一般人的不同。葛蘭汀大腦左下側(cè)額葉束里擁有強(qiáng)大的連接前側(cè)及前額腦葉的白質(zhì),這種白質(zhì)可以增強(qiáng)視覺能力。但是,她的大腦左側(cè)下前方的腦回很弱,比如掌管語言能力的大腦區(qū)域就很弱,而且她的負(fù)責(zé)識別臉部的右側(cè)紡錘體腦回也受損了。這些與她超強(qiáng)的空間識別能力和微弱的語言記憶能力是非常吻合的。

有意思的是,盡管世界上最著名的自閉癥患者是一位女性,但男性比女性更容易出現(xiàn)自閉癥,而且男女性別比例驚人,高達(dá)7比1??茖W(xué)家們尚未找到自閉癥產(chǎn)生的準(zhǔn)確原因,一般來說,基因被廣泛認(rèn)為在其中扮演了重要作用,雖然已知的可能增加自閉癥風(fēng)險(xiǎn)的基因突變在男女身上都很常見,但女性大腦有一種“保護(hù)模式”,比男性更能抵抗這種基因干擾,另外還有一些科學(xué)家認(rèn)為,男女大腦對患病基因的敏感程度差不多,但女性更善于隱藏自閉癥癥狀。由于產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因確實(shí)比較復(fù)雜,科學(xué)家們目前還不能給出明確的解釋,但是毫無疑問,自閉癥患者的某些特殊才能與其獨(dú)特的大腦結(jié)構(gòu)有關(guān),電影中的“雨人”是一位男性也并不偶然。

話題回到周瑋身上。根據(jù)目前的科學(xué)研究,智障成為天才的最大可能就是患有自閉癥,從周瑋在電視上的表現(xiàn)看,他存在語言障礙,行動也不自如,每天不與外人說話,只是天天拿著計(jì)算器按來按去,種種癥狀都顯示他是一位自閉癥患者。但是,專家對其測試后卻發(fā)現(xiàn),周瑋并沒有自閉癥,甚至還會表現(xiàn)出與人溝通的愿望,也許只能稱他為“智障學(xué)者”。

那么,為何周瑋僅憑心算,就能夠輕而易舉得出天文數(shù)字開十幾次方的準(zhǔn)確結(jié)果呢?理論上這是不可能做到的,他的這種能力根本無法解釋。專家對其進(jìn)行的腦測試發(fā)現(xiàn),當(dāng)周瑋進(jìn)行簡單運(yùn)算任務(wù)的時(shí)候,其腦區(qū)的活動強(qiáng)度與常人相同,但是在進(jìn)行復(fù)雜的乘方開方計(jì)算時(shí),其腦區(qū)的活動強(qiáng)度反而小于常人。一個(gè)可能的解釋就是,周瑋小的時(shí)候雖然受到某種驚嚇,大腦受到了損傷,一方面產(chǎn)生了智力障礙,另一方面大腦的某種結(jié)構(gòu)也異于常人。但是,他長期擺弄計(jì)算器,發(fā)明了自己一套獨(dú)特的運(yùn)算方法,這種方法對于乘方和開方運(yùn)算特別有效,至于怎么算的,常人可能無法理解,也許還需要進(jìn)行更深入的研究。

通向“最強(qiáng)大腦”的正確途徑

從電視節(jié)目中發(fā)現(xiàn)“最強(qiáng)大腦”固然讓人興奮,但我們普通人更在意的可能是自己如何擁有“最強(qiáng)大腦”,或者至少讓自己的大腦變強(qiáng)。

大腦是極其精密、復(fù)雜的器官,大腦進(jìn)行各種活動自然離不開營養(yǎng)物質(zhì)和生物能量,營養(yǎng)物質(zhì)源于合理的膳食,無需多說,生物能量則主要來源于糖類。但必須強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是,我們的大腦本身儲備糖極少,當(dāng)人體血液中的血糖充足時(shí),腦功能活動才能正常,記憶力也佳,如果血糖降低時(shí),人就會疲乏、思維遲鈍。食物是血糖的供給源,運(yùn)動能使人食欲大增,消化功能增強(qiáng),促進(jìn)食物中淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖,再吸收到血液中變成血糖,以源源不斷地供給腦神經(jīng)細(xì)胞。所以,充足的食物是我們大腦運(yùn)轉(zhuǎn)的基本保障。

科學(xué)研究表明,經(jīng)常參加運(yùn)動鍛煉的人,在智力和反應(yīng)方面明顯高于極少參加運(yùn)動的同齡人。同時(shí),運(yùn)動也是一種積極的休息方式,當(dāng)運(yùn)動中樞興奮時(shí),就可有效快速地抑制思維中樞,使其得到積極的休息。有人做過試驗(yàn),讓腦子連續(xù)思考2小時(shí),然后停下來休息,至少需要20分鐘才能消除疲勞,而用運(yùn)動方式則只需5分鐘疲勞就消除了,這說明運(yùn)動能使大腦的緊張狀態(tài)得到緩和,防止大腦過度疲勞。運(yùn)動還會促使大腦本身釋放腦啡肽等有益的生化物質(zhì)。通過運(yùn)動,腦組織中的核糖核酸會增加10%到20%。核糖核酸能促進(jìn)腦垂體分泌神經(jīng)激素――多肽組成的新蛋白質(zhì)分子,這種物質(zhì)對促進(jìn)人的思維和智力大有益處,被稱為“記憶分子”。

可見,生命在于運(yùn)動,一點(diǎn)不假。

篇10

2011年,第53屆格萊美頒獎(jiǎng)典禮的直播現(xiàn)場,新聞播報(bào)員賽蘭妮?布蘭森突然開始“胡言亂語”,吐出了一連串沒有人能聽得懂的莫名其妙的話語,讓她一夜之間成了網(wǎng)絡(luò)紅人。不過也有隨之而來的負(fù)面?zhèn)髀劮Q,她的失常是因吸毒、怯場或酗酒的原因而導(dǎo)致的。醫(yī)生給出的診斷是:布蘭森在播報(bào)中突然中風(fēng)導(dǎo)致語言障礙。在之后不久的一次采訪中,布蘭森透露了真正的原因:她一直患有偏頭痛。

很多人都有過類似的這種偏頭痛“前兆”體驗(yàn)。偏頭痛前兆指的是:偏頭痛發(fā)作之前伴隨的視覺、運(yùn)動或精神改變、感覺異常及其他神經(jīng)異常。一些人常常會在話說到一半,在沒有任何預(yù)兆的情況下,開始語無倫次,找不到恰當(dāng)?shù)脑~語來表達(dá)自己的意思,幾天后,劇烈的頭痛發(fā)作。所幸的是,也有一些人在公開場合下從來不會有這種尷尬。

偏頭痛通常被認(rèn)為是只是偶爾發(fā)作的嚴(yán)重頭痛而已,雖然有時(shí)還會伴有奇怪的視覺異常和惡心感覺等。但人們一般不會將偏頭痛看得很嚴(yán)重,因?yàn)轭^痛過后就會恢復(fù)正常,與健康者無異。但其實(shí),偏頭痛對大腦的危害比我們想象的要嚴(yán)重得多。

過去10年里,大量相關(guān)研究表明,偏頭痛的真正病因是大腦結(jié)構(gòu)和功能異常所致。一些偏頭痛患者,對外部世界的感知,包括視覺、觸覺和聽覺,都與常人不同,而不僅僅只是在頭痛發(fā)作時(shí)或發(fā)作前不久才會出現(xiàn)異常。但也許更令人擔(dān)憂的是,這種異常,以及伴隨出現(xiàn)的大腦的變化,還會日益惡化,每次發(fā)作都比前一次更為嚴(yán)重。美國哈佛醫(yī)學(xué)院的戴維?波爾索克說:“偏頭痛是一種比人們想象中要嚴(yán)重得多的病癥,反復(fù)發(fā)作的偏頭痛改變了大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。而對于這些,我們才剛剛開始了解?!?/p>

僅在美國,偏頭痛患者就超過了3700萬人,其中50%的偏頭痛患者都未經(jīng)醫(yī)生確診。美國加州大學(xué)舊金山分校的偏頭痛研究專家彼德?戈德比說,新的發(fā)現(xiàn)提醒我們,是重新認(rèn)識偏頭痛,思考我們應(yīng)該如何應(yīng)對、診斷和治療這種疾病的時(shí)候了。

關(guān)于偏頭痛,幾個(gè)世紀(jì)來一直有這樣的認(rèn)識:偏頭痛是一種血管疾病,或只是一種疼痛癥狀。但直到現(xiàn)在,腦成像技術(shù)才讓我們真正看到了偏頭痛讓大腦發(fā)生了什么變化。研究發(fā)現(xiàn),偏頭痛患者的大腦都有小片區(qū)域的損傷,核磁共振大腦掃描圖顯示這些損傷為一些小而亮的斑點(diǎn)。2004年,荷蘭萊頓大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的馬克?克魯特研究小組對300名偏頭痛患者進(jìn)行大腦掃描后發(fā)現(xiàn),與對照組相比,患者大腦中這樣的小亮點(diǎn)更多。令人擔(dān)憂的是,一些小亮點(diǎn)與中風(fēng)后受損大腦中出現(xiàn)的斑點(diǎn)十分相似。這些類似中風(fēng)的病變點(diǎn)的發(fā)病率并不高,但具有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的意義。

類似中風(fēng)的大腦損害

類似中風(fēng)的病變確實(shí)令人擔(dān)憂,但更令人擔(dān)憂的是,目前尚沒有人確切知道這些斑點(diǎn)對大腦會造成什么樣的破壞作用,或者說它們究竟意味著什么?

我們已經(jīng)知道,患有偏頭痛的人中風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)更大,特別是那些同時(shí)還患有心血管疾病的人。美國愛因斯坦醫(yī)學(xué)院的理查德?利普頓闡述了發(fā)生偏頭痛時(shí)大腦的結(jié)構(gòu)變化。他說:“偏頭痛先兆癥狀導(dǎo)致大腦血流量發(fā)生先增后減的劇烈波動,這使大腦出現(xiàn)類似于小中風(fēng)的變化?!钡J(rèn)為,這些斑點(diǎn)并不是導(dǎo)致偏頭痛癥狀的原因,也不會令偏頭痛惡化。

研究人員想要知道偏頭痛患者的大腦里到底發(fā)生了什么?經(jīng)常偏頭痛發(fā)作會引起更多大腦區(qū)域發(fā)生類似中風(fēng)的損傷嗎?這種損傷會產(chǎn)生什么樣的影響?最近,克魯特研究小組對10年前實(shí)驗(yàn)中的大部分患有偏頭痛的志愿者進(jìn)行了重新掃描,他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象:隨著時(shí)間的推移,女性患者大腦中的斑點(diǎn)數(shù)量稍有增加,而男性患者則沒有增加,但這些斑點(diǎn)的增加與否同偏頭痛的發(fā)作頻率、嚴(yán)重程度以及治療干預(yù)并沒有直接關(guān)聯(lián)。同時(shí),這些小斑點(diǎn)的存在與記憶力和注意力集中程度等認(rèn)知功能也沒有什么明顯的關(guān)聯(lián)。法國一項(xiàng)研究對偏頭痛患者進(jìn)行長期跟蹤調(diào)查,其結(jié)果也未顯示偏頭痛與認(rèn)知能力下降有聯(lián)系。

這對于偏頭痛患者來說是個(gè)好消息,因?yàn)樯踔潦且恍┯袝r(shí)未被發(fā)現(xiàn)的小中風(fēng)(沒有任何臨床癥狀的小中風(fēng),但儀器檢測可發(fā)現(xiàn)大腦受損),也已被證明是導(dǎo)致認(rèn)知衰退和老年癡呆癥的危險(xiǎn)因素。

根據(jù)克魯特的研究,這些大腦里的小斑點(diǎn)可能與偏頭痛這種疾病本身相關(guān),而不是因?yàn)橹蟮陌l(fā)作所引起的,偏頭痛患者的大腦也并不一定就衰老得更快。 偏頭痛患者出現(xiàn)的類似中風(fēng)的大腦病變究竟代表著什么?這仍然是一個(gè)懸而未決的謎。

頭痛時(shí),大腦也有變化

但是研究發(fā)現(xiàn),偏頭痛導(dǎo)致大腦中其他的一些結(jié)構(gòu)性變化可能是更為重要的,隨著時(shí)間的推移,這些變化可能會導(dǎo)致偏頭痛癥狀越來越嚴(yán)重。研究人員已對偏頭痛患者大腦發(fā)生變化區(qū)域的厚度和體積進(jìn)行了描述,并發(fā)現(xiàn)這些變化似乎造成了患者在感官、情感等方面與常人的不同程度的差異。

有些偏頭痛經(jīng)常發(fā)作的患者會產(chǎn)生一種叫作“觸刺激誘發(fā)痛”的病癥,即使正常的臉部觸摸也會讓患者感覺到不同程度的疼痛。據(jù)估計(jì),約有25%的偏頭痛患者會出現(xiàn)這種癥狀。

在一項(xiàng)從2007年開始的研究中,美國哈佛醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家努欽?哈迪卡尼的研究小組發(fā)現(xiàn)偏頭痛患者大腦的軀體感覺皮質(zhì)明顯增厚,這部分大腦分管我們身體不同部位的觸覺反應(yīng),變化最顯著是感覺皮質(zhì)分管頭部和臉部觸覺的地方。她說:“偏頭痛一直被視為是一種偶發(fā)病癥,但如果你的頭部經(jīng)常經(jīng)歷這種發(fā)作帶來的痛苦,主管頭部觸覺的大腦皮質(zhì)層就會增厚?!?/p>

努欽?哈迪卡尼研究小組同時(shí)還發(fā)現(xiàn)偏頭痛患者的視覺皮層也會增厚??紤]到偏頭痛發(fā)作頻繁通常與視覺障礙相關(guān),這也就不奇怪了。

暈動病在生活中通常被稱為暈車、暈機(jī)和暈船,是一種平衡失調(diào)的疾病。當(dāng)人眼所見到的運(yùn)動與“前庭系統(tǒng)”感覺到的運(yùn)動不相符時(shí),就會有昏厥、惡心、食欲減退等癥狀出現(xiàn)。努欽?哈迪卡尼說:“有暈動病史的偏頭痛患者,對條紋狀或某種特定的視覺刺激特別敏感,我們發(fā)現(xiàn)患者的這些視覺區(qū)域皮質(zhì)厚度也明顯增加。”

偏頭痛發(fā)作時(shí)的生理特性之一是產(chǎn)生掃過大腦表面的劇烈的腦波“風(fēng)暴”,這是一種被稱為“皮層擴(kuò)散性抑制”的神經(jīng)活動。努欽?哈迪卡尼研究小組最早通過大腦掃描研究,證實(shí)了之前的推測:皮層擴(kuò)散性抑制與偏頭痛之間的確存在聯(lián)系。

這些大腦區(qū)域的結(jié)構(gòu)變化與這種劇烈的腦波“風(fēng)暴”之間的因果關(guān)系,目前尚不清楚。實(shí)際上其他一些研究表明,皮層擴(kuò)散性抑制有可能發(fā)生在整個(gè)大腦,只是常常被忽略了,甚至有可能發(fā)生于健康的大腦。因此偏頭痛也有可能是一些人的大腦對皮層擴(kuò)散性抑制更敏感而導(dǎo)致的結(jié)果。

近年來發(fā)現(xiàn)的偏頭痛患者大腦結(jié)構(gòu)變化的區(qū)域越來越多,通常的變化形式都是增厚。這個(gè)變化列表包括感官和情感區(qū)域,如參與自傳記憶和導(dǎo)航的海馬體和獎(jiǎng)勵(lì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),參與規(guī)劃的額葉皮層區(qū)域、認(rèn)知區(qū)域和自主行為區(qū)域等,當(dāng)然不出意料的還有涉及疼痛感知的大腦區(qū)域。

有科學(xué)家說,我們必須看到,偏頭痛患者整個(gè)大腦都發(fā)生了變化。不同部位的大腦結(jié)構(gòu)或多或少都發(fā)生了變化。偏頭痛患者的大腦在發(fā)病時(shí)整體處于一種非常興奮的狀態(tài)。

事實(shí)上,努欽?哈迪卡尼小組還發(fā)現(xiàn)了偏頭痛患者下丘腦結(jié)構(gòu)的細(xì)微差異,下丘腦是負(fù)責(zé)將感覺信息傳遞到大腦皮層并控制其興奮程度的大腦區(qū)域。這就好比傳遞疼痛感覺的小道已經(jīng)擴(kuò)建成了寬闊的高速公路,這個(gè)系統(tǒng)越是頻繁使用,疼痛傳遞效率也越高。結(jié)果顯然是病情發(fā)作越來越嚴(yán)重。

但也許是下丘腦的結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致了大腦的異常興奮。下丘腦是控制身體內(nèi)部狀態(tài)至關(guān)重要的大腦區(qū)域,如睡眠與清醒周期、代謝平衡、進(jìn)食行為、壓力和荷爾蒙控制等,偏頭痛患者發(fā)作時(shí)的一些癥狀(如惡心、嘔吐、鼻塞、眼睛流淚、尿頻、口渴、饑餓、打哈欠和疲勞等)都與下丘腦控制失常相關(guān)。下丘腦是偏頭痛發(fā)作關(guān)鍵腦區(qū)的觀點(diǎn)并不新鮮,但我們現(xiàn)在知道,偏頭痛患者的下丘腦與大腦其他區(qū)域的互相作用也發(fā)生了異常變化。

研究人員通過功能磁共振成像掃描發(fā)現(xiàn),偏頭痛患者的大腦清楚地顯示了下丘腦和自動控制調(diào)節(jié)我們身體狀態(tài)的大腦區(qū)域之間“在功能上的連通性”。這些大腦區(qū)域通常負(fù)責(zé)對各種壓力(如寒冷、饑餓和焦慮等)作出反應(yīng),因此這部分大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)異常敏感。如果你沒有睡好,或者飲食不當(dāng),異常的過度激活會讓這部分大腦產(chǎn)生過度反應(yīng),導(dǎo)致偏頭痛發(fā)作。更重要的是,這種敏感度似乎隨著每次發(fā)作而增強(qiáng),頻繁發(fā)作導(dǎo)致偏頭痛益趨嚴(yán)重。

一些新的研究

更好地了解這些結(jié)構(gòu)和功能的變化,可能是理解偏頭痛最奇特之處――女性患者數(shù)量是男性的三倍――的關(guān)鍵。美國哈佛醫(yī)學(xué)院的納西姆?瑪勒基研究小組發(fā)現(xiàn),男性和女性偏頭痛患者的區(qū)別在兩個(gè)大腦區(qū)域。一個(gè)是楔前葉,可能參與自我意識的一個(gè)大腦區(qū)域,這與很多人偏頭痛發(fā)作時(shí)的一些體驗(yàn)相符合,例如,有些人能描述出痛苦發(fā)生的地方是在大腦中的某一部分。

另一個(gè)是腦島,這是參與感覺處理和控制身體自動調(diào)節(jié)功能的大腦區(qū)域。腦島是情緒化大腦很有意思的一個(gè)部分,涉及多個(gè)大腦功能,如感覺、自主調(diào)節(jié)、對身體內(nèi)部狀態(tài)的感知(內(nèi)感)等。

偏頭痛女性患者的這兩個(gè)大腦區(qū)域都比男性患者更厚,在對男性和女性偏頭痛患者進(jìn)行大腦功能成像研究中,研究小組發(fā)現(xiàn),女性的情感神經(jīng)回路比男性的要活躍得多,女性在偏頭痛發(fā)作時(shí)產(chǎn)生的痛苦可能含有更多的情感體驗(yàn)。研究中有許多女性患者報(bào)告稱,在偏頭痛發(fā)作前后都有強(qiáng)烈的情緒波動。

此外,在抑郁和偏頭痛之間也有很強(qiáng)的聯(lián)系。這種差異的背后很可能也有雌激素的因素,雌激素會令大腦“電路”更加敏感,特別是對反復(fù)發(fā)作帶來的變化更為敏感,但其機(jī)制目前尚不清楚。

對進(jìn)入青春期孩子的偏頭痛發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),男孩和女孩之間就已經(jīng)開始明顯的差異了。男孩在青春期發(fā)育過程中,他們的頭痛癥狀會有所緩解,甚至可能會消失;而女孩的頭痛癥狀則可能會發(fā)展,變得更嚴(yán)重。

對青少年階段的研究更進(jìn)一步證明,偏頭痛是一種漸近性的大腦疾病,它可能源自于某種遺傳易感性,以不同的形式出現(xiàn)在人生的不同階段。小兒不受控制的哭鬧,往往被人們歸咎于腸胃問題。但根據(jù)最近的研究進(jìn)展,一些科學(xué)家認(rèn)為這些問題實(shí)際上可能是偏頭痛的一種早期形式。調(diào)查后發(fā)現(xiàn),有嬰兒疝痛的家族中偏頭痛現(xiàn)象更為普遍。在對154名母親的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),有嬰兒疝痛的母親患偏頭痛的概率要高2.6倍。專家認(rèn)為:有偏頭痛傾向的嬰兒,在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的過程中,不能夠很好地應(yīng)對所體驗(yàn)的感官信息,感到難受和痛苦時(shí)的反應(yīng),很可能就是我們所認(rèn)為的疝痛。

研究人員還發(fā)現(xiàn),即使是在兩次發(fā)作期間的“正常期”,偏頭痛患者的大腦功能也存在異常。有研究發(fā)現(xiàn),患者在兩次發(fā)作之間的“正常期”,對亮光的視覺刺激也會過于敏感。例如,偏頭痛患者哪怕沒有頭痛發(fā)作,也無法忍受盯著燈泡看。

對于正常大腦來說,一遍一遍反復(fù)重復(fù)的東西,大腦會降低其重要性而加以忽略,但偏頭痛患者大腦的反應(yīng)并不會隨著時(shí)間的推移漸漸消退。研究人員推測,問題可能出在注意力上。最近對偏頭痛患者進(jìn)行視覺注意力的實(shí)驗(yàn)測試發(fā)現(xiàn),他們似乎會繼續(xù)注意本應(yīng)忽略掉的東西,他們較難集中注意力于最該關(guān)注的東西。這些與關(guān)于偏頭痛的一些報(bào)道的一些親身體驗(yàn)正相符合,尤其是在病情發(fā)作前的一兩天,患者很容易分心,坐在電腦前也無法集中思想專心做事。不能忍受屏幕上彈出的廣告,也無法忽略掉電視屏幕畫面的干擾,外界的音樂聲或說話聲也會讓患者分心。

偏頭痛的大腦是如此的不同,而且隨著每次的發(fā)作,這種差異益趨明顯,這個(gè)結(jié)論讓偏頭痛患者深感憂慮。這也給醫(yī)生們敲響了警鐘:要更積極地對這種病癥進(jìn)行治療,并尋找每個(gè)人特殊而不同的病情發(fā)作“觸發(fā)因子”,以有效阻止病情發(fā)作,而不是讓人們經(jīng)歷一次又一次的發(fā)作,讓大腦變得越來越敏感。

如何治療偏頭痛?

好消息是,盡管偏頭痛是一種漸進(jìn)性的神經(jīng)障礙癥,但大腦的結(jié)構(gòu)性變化不像癡呆癥、阿爾茨海默癥或衰老那樣,大腦組織的損失或破壞是不可逆轉(zhuǎn)的。有專家認(rèn)為,偏頭痛患者大腦出現(xiàn)的變化是可以得到補(bǔ)救的,適當(dāng)?shù)闹委煷胧┛蓽p少偏頭痛的發(fā)病頻率和嚴(yán)重程度,并有可能逆轉(zhuǎn)大腦中已經(jīng)發(fā)生的一些結(jié)構(gòu)性變化。通過治療可以直接減輕患者病情發(fā)作時(shí)的痛苦,一些好的治療方法甚至還能給偏頭痛患者帶來更多長期的好處。

最近幾年,研究人員新開發(fā)的專用于治療偏頭痛的新型藥物,可以用來阻斷一種被稱為降血鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)的分子。30年前,在偏頭痛發(fā)作患者的血液中首次發(fā)現(xiàn)了CGRP?,F(xiàn)已有多種治療偏頭痛的藥物正在測試之中,例如,阻斷CGRP受體的藥物可針對發(fā)作性偏頭痛患者,與受體結(jié)合時(shí)間更長的單克隆抗體藥物可用于治療慢性偏頭痛患者。目前,幾種候選藥物已進(jìn)入二期試驗(yàn)階段。

隨著研究人員對偏頭痛潛在神經(jīng)機(jī)制的了解日益增多,其他治療方法也應(yīng)運(yùn)而生。大腦刺激技術(shù)在未來的5年里有望得到普及。顱磁刺激(TMS)和其他一些通過安置在額頭上的電極將微弱電流傳入大腦的技術(shù)已證明除了可以用于治療慢性疼痛和抑郁癥之外,還可有效治療某些偏頭痛病例。

這類療法似乎可以通過不斷的微弱電流刺激,使過度敏感的大腦回路漸漸改變,向正?;l(fā)展。與藥物治療和肉毒桿菌素等治療方法相比,這種治療方法的一大優(yōu)勢是更容易為患者所承受。TMS這類治療方法還可用于治療對偏頭痛藥物已產(chǎn)生抗藥性的患者、病情反復(fù)發(fā)作的患者,以及孕期和哺乳期不適合用藥的婦女。

這些新藥物及新療法,將保護(hù)我們的大腦,為患有各種類型偏頭痛的患者帶來福音。

偏頭痛的類型

有先兆的偏頭痛:在頭痛出現(xiàn)之前有預(yù)警信號,如視覺扭曲等。

無先兆的偏頭痛:偏頭痛發(fā)生之前無預(yù)警信號。

無頭痛癥狀的偏頭痛:出現(xiàn)偏頭痛先兆或其他癥狀,但患者無頭痛感覺。

慢性偏頭痛:每個(gè)月至少有半個(gè)月時(shí)間受到偏頭痛的折磨。

發(fā)作性偏頭痛:偶爾發(fā)作偏頭痛。

腹型偏頭痛:通常發(fā)生在嬰幼兒身上,反復(fù)出現(xiàn)腹痛癥狀。

經(jīng)期偏頭痛:只在女性經(jīng)期發(fā)作的偏頭痛。

偏癱性偏頭痛:發(fā)作癥狀為肢體癱瘓,或一側(cè)身體出現(xiàn)虛弱感。

偏頭痛的癥狀

偏頭痛是大腦活動異常的結(jié)果,但其原因仍不清楚。大約70%的偏頭痛患者報(bào)告稱有家族病史,但由于誤診等原因,一些患者的家族病史可能隱而不現(xiàn)。

偏頭痛發(fā)作時(shí),患者的一側(cè)腦袋通常一陣陣劇烈疼痛,通常還伴隨其他一些癥狀,比如惡心,對光線、聲音和氣味過敏,可能還有鼻塞、流淚、流汗等癥狀,有時(shí)還會四肢刺痛、頸部疼痛,甚至身體一側(cè)癱瘓麻木,說話口齒不清,嚴(yán)重得看起來就像中風(fēng)一樣。大約20%的偏頭痛患者有稱為偏頭痛“先兆”的奇怪視覺和聽覺幻覺。由于偏頭痛有如此多不同的癥狀,經(jīng)常會被誤解和誤診。

所以如果你覺得自己可能患有偏頭痛,一定要尋求專業(yè)醫(yī)師的建議,經(jīng)正確診斷后確定最適合的生活方式和藥物治療。如果撐著不去看醫(yī)生,以為挺一挺就過去了,會使病情發(fā)展惡化?;颊咦约悍梅翘幏街雇此幉坏荒軠p輕痛苦,還會導(dǎo)致病情反復(fù)發(fā)作,甚至病情加重。

要盡量保持規(guī)律的生活方式,保證良好的睡眠,合理飲食。如果你無法確定自己病情的發(fā)作模式和觸發(fā)因素,網(wǎng)上的“偏頭痛日記”也許會幫助你發(fā)現(xiàn)自己可能沒有考慮到的因素。

偏頭痛的觸發(fā)因素

目前,人們普遍認(rèn)為偏頭痛的一個(gè)特性是,似乎會受到某種環(huán)境因素的“觸發(fā)”而發(fā)病,常見的觸發(fā)因素可能包括紅酒、巧克力、閃爍的光線、激素變化、睡眠中斷和壓力、過于繁忙等。很多醫(yī)生會建議偏頭痛患者堅(jiān)持記偏頭痛日記,以辨別和確定自己的偏頭痛觸發(fā)因素,通過改變生活方式和飲食習(xí)慣等來避免發(fā)作。

但是最近的研究表明,偏頭痛的觸發(fā)因素遠(yuǎn)比我們想象的要復(fù)雜得多。所謂的偏頭痛觸發(fā)因素有可能并不一定是發(fā)病的真正罪魁禍?zhǔn)?。最近一個(gè)研究小組對認(rèn)為是閃爍光線引發(fā)偏頭痛發(fā)作的患者進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,研究人員在實(shí)驗(yàn)室中使用了各種各樣的照明燈和閃光燈對這些患者進(jìn)行測試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)事實(shí)并不如他們所認(rèn)為的那樣,并不是燈光本身觸發(fā)了偏頭痛發(fā)作,而是患者在偏頭痛發(fā)作過程中對燈光的刺激更為敏感。