大脑存在神秘信息“总台”
丘脑枕:大脑信息“总机操作员”
不少人都曾有过“一心多用”的经验———边开会边刷微博,或者边回复邮件边打电话。这并不是一种“特殊本领”,对于神奇的大脑而言,“一心多用”其实存在一点小“猫腻”。俄罗斯《报纸报》网站曾发表《恺撒大帝并不能一心多用》一文,说明大脑同时做两件事只是一种幻觉,其实是前额叶快速地不断从一件事转换到另一件事。研究人员将其研究成果写成文章发表在《神经元》月刊上,同时表示这些转换需要一定的时间,而这个时间的数值可以通过练习来缩短,但最终不能缩短到任意小的数值。因此,两件事情“同时进行”的真相是大脑在两个事件之间作出迅速转换。
那么,究竟是“谁”在暗地里操控大脑信息处理的转换,以及安排信息处理的先后顺序?
普林斯顿大学的科学家们最近揭开了这个谜底。他们发现人脑中一个名为丘脑枕的区域在扮演“总机操作员”的角色,以确保其他区域中外部信息的传播,对人的行为起关键作用。这个发现很有趣,与我们的生活息息相关。例如当我们走在一条繁华的马路上,周围充斥着各种声音和画面,大脑这位负责任的“总机操作员”会在如此喧闹的环境中及时屏蔽其他信息,将人的注意力锁定在一些危险或突发的情况上———无论是擦肩而过的车辆,还是迎面而来莽撞的行人,确保你能够及时地闪避。这些当然都是“总机操作员”的功劳。
大脑优先处理关乎生存的信息
信教授介绍,大脑“总机操作员”丘脑枕,实际上是丘脑的一部分。“我们都知道丘脑是感觉信息传入高位中枢最终的中转站,不同的感觉信息在此处被加工处理,并最终传入到终端,形成不同的感觉。”因而,丘脑枕扮演“总机操作员”的角色是不难理解的。
然而,就丘脑枕本身而言,它也分成好几个部分,可能每一个部分的作用不尽相同。“我认为丘脑枕不是唯一的‘总机操作员’,在大脑中一定还有其他的核团能够起到相似的作用。”信教授说,“举个经典的例证,多年来,人们一直认为大脑腹侧被盖区的多巴胺能神经元在各类药物成瘾中起关键作用,因此人们设想如果将大脑腹侧被盖区切除就应该可以治疗成瘾或者就不会成瘾,但现实是切除腹侧被盖区的患者成瘾症状并没有解除,这表明脑内一定还有其他核团参与了成瘾的形成。”
当我们清醒时,总会有海量信息在冲击五官,从而形成各种感受。于是我们感到好奇,当大脑因为信息太多而无法同时做详细的处理时,它会如何进行判断?
信教授表示,出于本能,大脑会优先处理关乎生存的信息,比如危险信息或者有利于生存的信息,这应该是信息处理的基本规律。“现实中是不太存在大脑因为信息太多而无法同时详细处理这种情况的,因为每时每刻进入大脑的信息非常多,其中绝大多数无用的部分都会被自动屏蔽掉,这些无用的信息并不能形成有效的神经冲动。”只有那些对个体发展有用的信息才能诱发动作电位,从而使信息传入到高位中枢。
据《广州日报》
为治疗神经紊乱类疾病带来希望
以往的观念认为,视觉信息只是通过视觉皮层区的神经网络来传输,而新发现表明,丘脑枕是个重要的神经传输调控器。这篇关于丘脑枕最新发现的论文《皮层区丘脑枕的信息传播基于注意力需求》发表在今年8月的《科学》杂志上,受到了美国科学基金会、美国国家眼科研究所和美国国家健康研究所的支持。
信教授表示,对于注意力容易分散或总是无法集中的人群而言,除了外界客观原因的影响之外,也与自身生理原因(神经系统)相关。“自身生理原因(神经系统)一定是注意力容易分散或总是无法集中的一个重要原因,比如小脑发育不良即可导致注意力缺乏。”他说,“脑损伤或者大脑某些领域的异常也一定会对人的行为有所影响,比如很多脑肿瘤患者会出现步态不稳、记忆力下降和性格突变等症状。”
通过实验研究,能帮助人类进一步了解大脑如何进行信息传输,最终的研究结果将服务于人类。信教授同样认为,神经科学的本质就是揭示大脑如何传输信息,最终解决所有神经系统疾病。但新发现是否有望为因注意力缺乏而导致的紊乱类疾病带来新疗法,他觉得还为时尚早。“就像前面我所讲的,任何一个单独的核团都不足以成为解决某一类疾病的全部,因为我们知道大脑是一个网络,在网络中每一个节点都是重要的,但并不是某一个节点的缺失就会导致网络的瘫痪。”
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