走神也有益处 帮助我们整理记忆

坐下来,放松,什么都不要想。感觉很难做到吗?不管你多么努力地让自己什么都不想,你的大脑似乎仍在不停地转动,原因很简单:你的大脑从来没有真正休息过。与普遍的看法相反,这些白日梦甚至可能对我们有益。

多年来,神经科学家一直在研究这样一个假设,即我们的大脑在执行任务时会努力工作,而在放松时会进入休息状态。因此,在一些与这一假设相关的实验中,志愿者需要完成各种任务,比如敲击手指、心算、观察迷人的图片等等。同时,研究人员扫描了他们的大脑,看看在执行任务时,大脑中哪些部分更活跃,哪些部分不活跃。通过这种方式,科学家可以研究大脑如何控制我们的行为。

神经科学家通常使用一系列不同的任务来研究大脑活动,因此他们需要在每次测试之间将受试者的大脑恢复到中性状态。在大多数情况下,他们要求受试者盯着穿过黑屏中间的白点。根据这一理论,由于受试者当时什么都没想,大脑基本上是“封闭的”。

20年前,人们第一次意识到这个问题。巴哈拉特当时正在威斯康星州医学院攻读博士学位?巴拉特·比斯瓦尔发现,看似处于休息状态的大脑实际上非常活跃。在试图从脑部扫描仪获取更纯净的信号时,他注意到应该休息的大脑并不是空闲的。尽管受试者被要求清空大脑或盯着十字架看,但大脑活动并没有停止。此外,脑部扫描显示,这些大脑活动实际上是相互协调的,形成了一个大脑网络。

1997年,一个叫戈登的人?戈登·舒尔曼的研究人员分析了九次脑部扫描的结果,发现了另一个令人惊讶的事实。他曾希望利用他的分析来发现人类在专注于思考时的大脑网络,但结果恰恰相反——他发现,当人们不想要任何东西时,这些网络会被激活。

可以合理地说,当志愿者从放松状态切换到任务状态时,大脑应该变得更加活跃。但舒尔曼注意到,当剩下的部分结束,任务开始时,大脑的某些部分总是比以前不活跃。这表明,当人们静静地躺在扫描仪下无所事事时,大脑的某些部分实际上比他们执行任务时更活跃。

但人们花了多年时间才意识到大脑从不休息。多年来,神经科学家一直认为,当人们不需要思考时,大脑就会关闭。1998年,神经学家马库斯?Marcus Raichle发表了一篇关于这一点的论文。他现在是这个行业的顶尖人物之一,但当时,他的论文被一位法官驳回,他认为这些明显的大脑活动一定是由数据错误引起的。

但今天的情况完全不同。就在“忙碌的大脑休息”的主题下,已经发表了大约3000篇论文。有些人反对“静息状态”,因为大脑根本没有休息。他们更喜欢使用“默认模式大脑网络”来指代我们休息时仍处于活动状态的大脑区域。

令科学家惊讶的是,即使受试者什么都不做,大脑的某些区域在扫描仪下也会亮起,表明该区域是活跃的。

关键问题是:当我们无所事事时,为什么大脑如此活跃?已经提出了许多理论,但尚未达成一致。也许这些大脑区域只是在练习如何合作。也许大脑就像一辆暂时停下来的汽车,随时保持活动以便于启动。但大脑的幻想和重放过程可能在巩固我们的记忆方面起着至关重要的作用。我们已经知道,晚上做梦可以帮助我们组织记忆,现在有证据表明白日梦也可以做到这一点(至少在老鼠身上是这样)。

此外,我们还知道,如果我们任由思绪飘荡,我们经常会想到未来,比如晚上吃什么,下周去哪里玩。当人们想象未来时,所涉及的三个主要大脑区域都是默认模式下大脑网络的一部分。这就像大脑已经被编程,一旦没有什么可想的,就会自动想象未来。

哈佛医学院的摩西?Moshe bar认为大脑这样做是有原因的。他认为,白日梦本质上是“创造”尚未发生的事情的记忆。这可能会导致奇怪的“前瞻性体验”,帮助我们决定如果白日梦成真该采取什么行动。例如,许多乘飞机的人都想象过飞机坠毁。巴尔认为,如果飞机真的坠毁了,乘客以前的白日梦可以派上用场,帮助他们做出正确的表现。

但研究大脑的静息状态并不容易。一些认知心理学家指出,我们不能仅仅因为受试者躺在扫描仪中就认为他们的大脑处于静止状态。他们可能在思考扫描仪的声音或周围发生的事情。因此,在大脑的幻想中,我们仍然有许多未解决的问题。例如,当我们试图集中精力工作,但无意中分心时,我们的白日梦是否与我们故意清空大脑时的白日梦相同?

然而,我们在这方面取得了一些进展。今年早些时候发表的一项研究表明,我们每个人的休息体验可能不同。在这项研究中,五名受试者被训练详细回顾他们的幻想,并在每次听到计算机提示时接受详细的脑部扫描。研究人员发现,每个受试者在做白日梦时的想法和经历都有显著差异。

今年9月,牛津大学的研究人员利用人类连接体项目中460名受试者在休息期间的大脑扫描结果,探索休息期间大脑的哪些区域相互交流。研究结果再次表明,休息期间大脑活动存在个体差异,但这项研究表明,这些差异与生活技能和生活经验有关。大脑不同部分之间的连接强度因个人记忆、受教育年限和体力而不同。即使我们随意做白日梦,大脑的各个部分也会保持联系,就像我们随时准备好使用它们一样。

从科学的角度来看,在我们发现大脑从来没有真正休息过之后,一个长期存在的谜团是有道理的:为什么大脑需要人体20%的能量,而我们知道的大脑活动只需要5%的能量?马库斯?Reichley将剩下的15%的能量称为大脑的“暗能量”——大脑静止时的活动会消耗暗能量。