有文，有識，有趣——鳳凰副刊

經(jīng)驗說：什么都別做，讓大腦“放空”休息一會兒。

實驗說：“放空”時大腦并沒有在休息，而是在進(jìn)行記憶篩選。

大腦放空不是在浪費時間！“默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)”還在工作呢。老年癡呆、注意力缺陷多動癥、抑郁癥很可能是由于“默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)”出問題了。

人們對大腦在完成各種任務(wù)過程中會如何活動表現(xiàn)出了極大的好奇，但在很長一段時間內(nèi)，一直忽略了大腦在“放空”狀態(tài)下的活動。華盛頓圣路易斯大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家馬庫斯o雷切利(MarcusRaichle)和他的同事通過數(shù)年的研究，逐漸揭開了大腦空閑時究竟在做什么的奧秘。

馬庫斯起先一直運用一種稱為PET的腦成像手段研究與詞匯有關(guān)的大腦活動。有一天他偶爾發(fā)現(xiàn)，大腦某一區(qū)域在參與者休息時還存在某些激活，而在任務(wù)開始后激活又消失。大多數(shù)研究者對此不以為意，認(rèn)為這不過是“隨機(jī)噪聲”罷了。但在1997年，馬庫斯的同事戈登o舒拉姆(GordonShulam)發(fā)現(xiàn)結(jié)論并非如此。他仔細(xì)查看了以往134名被試的腦成像結(jié)果，發(fā)現(xiàn)無論實驗任務(wù)是什么，大腦中有一塊位置總是在任務(wù)開始后降低了激活。2001年，他們兩人發(fā)表了論文，向世人揭開了大腦中這一神秘的“默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)”。

篩選記憶--“放空”的任務(wù)

大腦在空閑時到底在干什么呢？馬庫斯和他的同事德布拉o古斯納德(DebraGusnard)認(rèn)為，大腦放空時的功能和記憶密切相關(guān)，大腦中負(fù)責(zé)記憶的海馬可能正在為我們提供日常的種種記憶片段，并讓我們產(chǎn)生看似無意義的“白日夢”，再由默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)--包括內(nèi)側(cè)前額葉(MPFC)、扣帶回后部(PCC)以及鄰近的楔前葉、前扣帶回腹側(cè)(vACC)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)--對這些記憶片段進(jìn)行再整合，以便為未來的行為提供參考。最近，達(dá)特茅斯學(xué)院的瑪利亞o梅森(MaliaMason)利用功能核磁共振成像技術(shù)(fMRI)證實了這一點：當(dāng)人們報告要放空時，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)也隨即活躍起來。也就是說，上課時的走神或白日空想可能具有重要的意義。

不過，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)似乎還不僅僅負(fù)責(zé)產(chǎn)生“白日夢”。斯坦福大學(xué)的邁克爾o格雷瑟斯(MichaelGrecius)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人們的大腦處于休息狀態(tài)時，不同的神經(jīng)元不再隨機(jī)無規(guī)律地波動，而是呈現(xiàn)出一種有規(guī)律的“共振”--不同的大腦區(qū)域開始形成統(tǒng)一活動的單元。不僅如此，在其他幾項研究中，麻醉、鎮(zhèn)靜劑和睡眠狀態(tài)也發(fā)現(xiàn)了同樣的神經(jīng)發(fā)放模式。由于睡眠也具有類似的模式，馬庫斯認(rèn)為默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)參與著記憶的篩選工作：哪些有意義、哪些有威脅……由于這些工作與人密切相關(guān)，所以默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)隨時待命，抓緊一切時間積少成多地處理大量的短時記憶信息。這一過程可能伴隨著神經(jīng)鏈接的大量建立，以及接踵而來的能量消耗--這或許就是為什么最初索科洛夫發(fā)現(xiàn)，休息的人腦反而耗氧更多。

阿茲海默--“默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)”的損傷

不僅如此，最近人們還發(fā)現(xiàn)，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)與阿茲海默氏癥等重大疾病有密切的關(guān)聯(lián)。2004年，神經(jīng)學(xué)家蘭迪o巴克納在查看匹茲堡醫(yī)學(xué)院的一份阿茲海默氏病人的大腦蛋白簇切片圖時，驚訝地發(fā)現(xiàn)整個圖像和默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的分布具有驚人的相似！也就是說，阿茲海默氏癥的癥結(jié)很可能是由于默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的損傷。馬庫斯和蘭迪對輕微記憶問題病人的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行追蹤之后，發(fā)現(xiàn)默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的損傷與最終患上阿茲海默氏病有較大關(guān)聯(lián)。在未來，至少可以根據(jù)默認(rèn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的狀況在一定程度上預(yù)測和預(yù)防阿茲海默氏病。

除了阿茲海默氏病，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)還可能與抑郁、注意力缺陷多動癥(ADHD)、自閉癥和精神分裂癥有關(guān)。比利時格魯吉亞大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家史蒂文o勞倫斯(StevenLaureys)利用腦成像技術(shù)研究了植物人的大腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)植物人昏迷越嚴(yán)重，其默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的破壞程度也越嚴(yán)重。他希望能在未來植物人清醒時繼續(xù)研究，看看默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)能否預(yù)測病人的病程變化。蘇珊o懷特福德(SusanWhitfieldGabrielia)在《美國科學(xué)院院報》（PNAS）上撰文指出，精神病人和其親屬的“默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)”和正常人相比有著顯著的活躍性，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的相互聯(lián)結(jié)也更強(qiáng)。精神病人異于常人的思維奔逸與幻聽幻視，可能正來源于“默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)”的異?；顒?。

任重道遠(yuǎn)--“默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)”的研究

科學(xué)家們也關(guān)心默認(rèn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在不同年齡段的變化，以及這是否關(guān)系到人們的認(rèn)知功能發(fā)展。2010年，瑞典科學(xué)家彼得o弗蘭森(PeterFranson)等人發(fā)現(xiàn)兒童的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)和成人有所區(qū)別。兒童的“默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)”更多地匯聚在感覺和運動皮層。而對老年人的研究則發(fā)現(xiàn)，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)在認(rèn)知任務(wù)過程中的聯(lián)結(jié)和與負(fù)責(zé)認(rèn)知區(qū)域的同步性都呈減弱的趨勢，這可能可以為老年人的認(rèn)知控制能力下降提供解釋。

很多人會好奇，“默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)”是否在每個人大腦中都存在，不同種族的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)又是否存在區(qū)別。2010年，另一項有關(guān)默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的研究由35個隸屬于不同國家研究所的科學(xué)家共同完成。他們利用靜息態(tài)功能磁共振成像(R-fMRI)技術(shù)記錄31414名志愿者的大腦數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了普遍存在于大腦中的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)。這個巨大的共享數(shù)據(jù)庫有助于在未來更好地研究默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)和基因表達(dá)、大腦發(fā)育和病理過程的關(guān)系。

在馬庫斯驚人發(fā)現(xiàn)的十余年之后，辛勤工作的研究者繼續(xù)一點點揭開“默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)”的奧秘。雖然仍是“猶抱琵琶半遮面”，但我們知道再也離不開它了，因為那里有攸關(guān)性命和支持整個生活的重要工作在進(jìn)行呢！

（本文選自果殼《我知道你不知道的自己在想什么》/浙江大學(xué)出版社/2015）