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《升级吧,大脑!给上进青年的用脑指南》文稿笔记

来源:升级吧,大脑!给上进青年的用脑指南。地球上的阿葛。知乎私家课。

这系列课程听下来,很多都是我在教材、课外书和科学杂志里看过的。对于只看教材的学生来说,听这门课程还是能学到脑科学及相关学问的内容。对我感觉比较深的是后面那几门,引起了我跨领域的思考。

简单来说,我们大脑想要的是这三样东西:safety (安全)、 reward (奖赏)、 less energy (能耗最低)。这个说法,和 2000 多年前古希腊哲学家亚里士多德提出的「享乐主义原则」( hedonic principle )不谋而合,他认为,人们行为的动机总是去体验快乐并且避免疼痛。

这种惩罚和疼痛也并不需要非得是生理上的,哪怕是心理层面上的疼痛,也完全可以奏效。比如,在脑成像技术刚刚兴起的时候,在 2003 年的《 Science 科学 》杂志上,就刊登了一篇加州大学洛杉矶分校的研究者的论文,他们问出了一个问题:「人们被拒绝时会感到疼吗?」他们的研究所探讨的,就是在社交场景中,被拒绝或是被排除在外时,人类大脑中的反应、和真实的生理疼痛时的反应是否有相似之处。经过大脑扫描分析之后,他们发现一些传统的疼痛脑区、尤其是和疼痛时的那种情绪反应相关的脑区,比如大脑的前扣带回,在被拒绝和被排挤在外时,也会产生类似的强烈激活反应。

有时候,我们甚至都不需要亲自去经历错误,也可以从错误中吸取经验,这就是所谓的「观察学习」。观察学习是大脑把能耗降到最低、成本也降到很低的一种学习方法。我们通过观察别人在实际行为的过程中,遭遇到了哪些情况、如何解决、如何又没能解决,从而让我们无需以身试法,也能从中吸取教训。

正是因为这个系统的存在,能让我们理解大脑,通过增加安全性、避免疼痛这样的惩罚;以及不停地寻求奖赏,来不断促进学习、适应变化,通过这种方式,大脑让我们的生活变得更好。

大脑最为神奇的地方有两点,第一点就在于,大脑处于物质世界与精神世界的转换点上。脑科学还有第二个奇妙的地方,对于我来说,就是这门科学,几乎是世界上最为复杂和交叉的领域之一。每一个被分割开来的学科,似乎都能在脑科学这里,找到自己的一点立足之地。

心理学和神经科学自不必说,从研究人工智能与神经网络的计算机科学和数学,包括很多人都在好奇的量子物理和大脑究竟是什么关系的物理学、到生物学、化学,涉及到医院中神经内科、神经外科、精神病学等等的医学、乃至经济学、社会学、文学、艺术、人类学,更不用说哲学和神学等等这些学科啦。脑科学就像是一个爱交朋友的 party 主人,邀请了各种身怀绝技的客人,带着奇思妙想出席。

我们的大脑是神经系统中一个重要的组成部分,神经系统的基本单元就被称作「神经元」。这个神经元有许多种类,根据它们形状和功能的不同,而有所区分。那么,大脑里究竟有多少个神经元呢?按照数量级来说,科学界一般认为,人脑有 1000 亿个神经元。除了神经元以外,我们的大脑中还有一种很重要的脑细胞——胶质细胞,英文叫做 glia。几乎一个神经元就配备了一个胶质细胞。

比如,有一些胶质细胞是具有移动性的,它们可以去到那些神经元受损的地方,清理残骸;比如,还有一些胶质细胞是紧密围绕在脑血管周围的,它们形成了一堵墙,防止血液里的有害成分,轻易地影响神经系统,这堵墙也叫「血脑屏障」;再比如,还有一类非常重要的胶质细胞,它们就像包裹在电话线外面的那层绝缘皮一样,紧密围绕在拨出电话的轴突附近,它们形成的这层表皮被称作「髓鞘」,有了髓鞘,电话信号传输就会更快、更有效率。

有些我们在外面看起来非常显著的精神、心理与行为的变化及疾病,就是因为大脑里这些微观架构的物理性质、或化学性质,被小小地改变了。

即使是两组性质几乎相同的神经细胞,如果它们的组织结构和连接方式有所不同,就会产生完全不同的功能作用。

我们最常说的脑叶有四个,分别是额叶、顶叶、枕叶和颞叶。额叶,就是额头部位的这部分脑区;顶叶,就是头顶的区域;枕叶,就是我们睡觉的时候,后脑勺枕枕头的区域;颞叶,就是我们耳朵上方的区域。除了这四个脑叶以外,还有一个没有露在大脑表面、而是藏在下面的一个脑叶,叫做岛叶,也被称作脑岛。额叶擅长进行信息的深度加工和预测;顶叶擅长把不同的感觉信息整合在一起;枕叶擅长加工视觉信息;颞叶擅长获取听觉信息;岛叶擅长的是我们的一些内部信息管理。

在整理大脑的功能时,科学家们逐渐发现了大脑功能的几个最基本的规律:第一个规律是,即使是一个最基本、最简单的大脑功能,也不是单独一个神经元就能搞定的,往往需要多个神经元一起来做同一件事情。第二个规律是,承载着相同或类似功能的神经元,以及神经元群,往往扎堆、挨在一起。大脑功能的第三个规律,也是近几年越来越被重视的一条,就是,大脑比较复杂的功能,是由几个小的功能区之间协作完成的。

我们的大脑,目前公认能解读的信息:第一类是物理信息,比如,我们视觉能感受到的光的波动、听觉能感受到的声音的波动、触觉能感受到压力和温度,这些都属于对物理信息的感知;第二类是化学信息,包括味觉,酸甜苦咸,还有嗅觉。除此之外,我们自身也会有本体感觉。包括如果我让你闭着眼睛鼓掌,你应该可以很准确的把左右手碰到一起,这种我们对自己身体所处位置的内在感觉,就是本体感觉。

大脑感知世界的几个最重要的规律:第一个规律是,人脑对世界的感知,是有特定范围和特定维度的。第二个规律是,我们所感知到的世界,是我们的大脑重建出来的。第三个规律,我要说的稍微具体一点了,就是大脑在处理感知觉信息的时候,是左右反转的,左边的信息到右半脑去,右边的信息到左半脑去。

「三脑一体」的理论,是在 60 年代,由一位在美国耶鲁医学院和美国国立卫生研究院工作的神经科学家提出来的,这个科学家叫做保罗 · 麦克林(Paul D.MacLean),他认为脊椎动物的大脑包含三个部分:爬虫脑、古哺乳动物脑和新哺乳动物脑,简称「爬虫脑、古脑与新脑」。爬虫脑,是由我们大脑最深层的基本结构组成,与一些本能行为——比如攻击、支配有关;古脑,包含了大脑所谓的「边缘系统」中的一些结构,像是杏仁核、海马体、扣带回等,和动机、情感以及繁衍行为有关;新脑,就是我们最外层的脑皮层结构,主要负责一些高级认知功能,比如语言、计划、预测和抽象思维等等。保罗 · 麦克林提出的这个三体脑模型,其实并不算准确,但易于理解。

褶皱程度越高,认知能力越强。

什么是 IPC 能力呢?就是 information processing capacity,意思是信息加工的能力,简称 IPC。他们认为,人类和其他大多数哺乳类动物相比,脑皮层的表面积增加了,神经元的数量变多,这导致皮层里的神经元密度增加,神经元和神经元之间的距离减小了。所以,人脑的神经元彼此之间距离更近,传递信息的速度也就更快了。

Dunbar 进一步认为,我们的大脑既然是为了适应这种社交需求,它就会有一个最佳工作范围,比如说,普通人脑能维持得较为稳定的社会关系的数目是多少呢?根据在一些原始部落里的调查研究,他提出了 100-200 这个稳定社会关系的数字,也就是说,他认为,我们的大脑能够比较好的 hold 住的人际关系,最多也就是差不多 150 个人左右,比较稳定的社会族群人数最多也就是 150 个人。再多了,大家就只是泛泛之交,有时候可能连名字都想不起来了。

在 2012 年,又有一组英国的科学家,他们想考察一下,人们在互联网上社交的好友,是否和他们的大脑特质有关联。于是,他们找来 120 多名大学生,不光扫描了他们的大脑,还记下了他们的 Facebook 账号,以及他们分别在 Facebook 上有多少个好友,还有其他各种数据。结果发现,一个人的在线社交网络越大,他的大脑,在被认为和「社会认知与关联记忆」有关的脑区里的灰质密度就越高。这二者之间是相互关联的。

镜像测试:从智能这个角度看,我们人类的一些智能,貌似鲸豚类都可以有。我举个最有代表性的例子,就是对自我意识的测试。做这种测试,一般采用的方法叫「镜像测试」,简单地说,就是看这个生物能不能从一面镜子里,认出那个镜像是自己。很多动物、包括我们人类刚出生不到 2 岁的小宝宝,都会认为镜子里出现的不是自己,而是另一个同类。但是智能比较高的生物,就会具有自我意识,比如我们这些已经长大了的人类,就能顺利通过这个镜像测试,认出镜子里的那个人是自己。除了人类以外,还有一些生物也能通过镜像测试,比如大象、黑猩猩、还有鲸豚。

2015 年,一组来自英国和美国的科学家报告了他们对海豚大脑白质结构的研究成果,他们发现,海豚大脑听觉区的结构和陆地哺乳动物的大脑不同,而且在海豚的大脑中,从丘脑通往视觉区和听觉区的白质纤维有很大重叠,说明有可能对于鲸豚类来说,它们的听觉与视觉相连,一起处理与回声相关的信息。我把这段话简单翻译一下,意思就是,对于鲸豚类来说,它们或许可以通过声波,在大脑中直接重建出三维的立体视觉图像。

于是,他们进行了大脑皮层的对比,结果发现,就在和语言声调加工有关的脑区,也就是我们右侧颞叶前部的区域,汉语母语者大脑的灰质集中度,要显著高于英语母语者。你可能会问,这种差别会不会是人种差别导致的呢?研究者们显然也考虑到了这种可能,他们还找来了一组人,他们都是西方人,且是英语母语者,但是这组人都学过汉语,学龄从 3 年到 7 年不等。科学家们比较了这组学过汉语的人的大脑,结果发现,他们的右侧颞叶前部,和声调加工相关的脑区里,灰质集中度也显著地增强了。

海马区不属于大脑皮层,它是大脑皮层下的结构,一直被认为是和记忆、包括空间记忆等方面的脑功能相关。更有趣的是,他们还发现,出租车司机大脑中的这个海马区的灰质集中度,与他开了多少年出租车,呈正相关。也就是说,在伦敦开出租车这件事本身,就是对空间导航能力的一个训练,而这种训练的结果,也如实地反应到了我们的大脑中。

我的朋友经常会问我这样的问题,比如,一个人聪明不聪明,是天生的还是后天的?通过我上面的介绍,你可能已经猜到了我的看法,那就是,聪明与否是先天与后天共同作用的结果,也就是说,我们的大脑是预装系统和动态塑造,共同造就出来的。

早在 1997 年,美国华盛顿大学圣路易斯分校医学院的脑科学家,就利用磁共振成像 MRI 扫描所获取的大脑影像,以及大脑皮层分割、还有褶皱展平等算法,计算出了人脑皮层的不同脑叶区域,所占表面积的比例。结果,他们发现,额叶占据了大约 36% 的表面积,而颞叶、顶叶、还有枕叶,都大约只占到 18% – 20%,还有剩下大约 6% 左右,是边缘系统等区域。我们人类要这么大的额叶皮层做什么呢?在许多脑功能的研究中,科学家们发现,额叶与我们的自主控制、执行功能、动机、决策、预测、计划等认知行为密切相关,而且还和我们的许多神经递质、多巴胺的分泌有关。

在生活中,我们每个人都有过焦虑的时刻,虽然焦虑这种心理状态不是很宜人,但是焦虑也有它存在的意义。就像恐惧可以帮助我们回避风险,焦虑感可以帮助我们更有动机去适应环境的变化,从而更好解决问题和应对挑战。过度焦虑,可能是大脑发生了异常。

就在最近,两位来自美国斯坦福大学医学中心的研究者,对 30 项针对广泛焦虑症的研究进行了综合分析,他们认为,这种过度的焦虑与担心,是与人们在面对情绪事件时,大脑额叶的内侧前额叶区域、以及与情绪加工有关的杏仁核脑区的异常活动有关,它们影响了我们对情绪的调控。而两位来自德国的临床心理学家和脑科学家,也进行了一项综合研究。他们分析了将近 20 项,对过度担心忧虑人群大脑情绪加工的实验研究,结果发现过度担心忧虑人群的大脑,在左侧额叶的几个区域、包括脑岛前部,都出现了异常活动,因为这其中包括大脑的语言区在内,所以他们认为,这可能是因为,过度担心的人群,总是在心里不停诉说负面情感导致的。

而我们的大脑,其实对社会性特别敏感。什么叫对「社会性」特别敏感呢?就是说,当牵扯到另外一个人的存在时,哪怕对方只有一点点最微妙的差异变化,都会让我们的心理状态、还有大脑活动发生变化。我们人类这个大脑,对社会性如此敏感,有时候甚至都不需要真的有一个人在你身边出现,只要他在你的心理上出现了,都会对你的状态行为产生影响。

你可能会问,读心术不是超能力吗?怎么会是人人都有的呢?我说的「读心术」,并不是能让你猜到别人银行卡密码的那种,而是可以让你去感知、理解和预测别人的心理状态、信念、愿望、意图等等的这么一种能力。这个能力在心理学上有一个专属名词,叫「心理理论」能力 ( Theory of mind )。就是因为你拥有心理理论能力,你才能够听懂别人说话的意思、看得懂别人的表情和肢体动作、感受得到别人的心理活动,甚至能八卦出某人和某人之间有点小暧昧。

对于我们人类社交来说,除了心理理论能力之外,还有一个能力也很重要,那就是共情 ( empathy ) 的能力。所谓共情,就是从情感、情绪的层面上,对他人的情绪给予一种理解和共鸣。比如,你看到别人伤心,自己也会觉得难过;你看到家里人切菜时一不小心切到了手,鲜血直流,你自己也觉得疼,等等。有些心理学家认为,正是因为人类具有共情的能力,我们人类社会中的一些美德才得以存在,比如像「帮助他人」的这种利他行为。因为当我们看到别人在遭受痛苦时,我们自己的大脑也同样会产生痛苦的反应,因此给了我们去帮助别人脱离苦难的动机。

我们的大脑中还有一套系统,被称为「镜像神经元」,这个部分也被认为是专门解析和响应其他人做出的行动的。最开始,这套镜像神经元系统是在猴子实验中发现的。

社会脑在新时代又会遭遇怎样的挑战和调整?我认为,主要是以下的这三个方面:首先,就是社交方式的改变。第二点,就是社交内容的虚拟化。第三点,就是社交对象的广泛化。

到了现在这几年,大家电话打得也越来越少,经常是在微信、QQ 上聊天,我们用文字和表情包进行沟通,偶尔再发点语音。其实,仅仅通过文字或者图片来社交,相比于之前所说的,视听触味嗅这种全方位多维度的社交方式而言,我们大脑需要处理的信息是大幅度下降的。而当我们习惯于这种单一简单的社交方式之后,你再重新置身于大信息量的面对面社交时,大脑需要处理的信息一下子大幅度增长,这给整个系统带来的压力是相当大的。

后来,我们实验室还进一步研究了,大脑的共情网络在真实和虚拟世界中是否有所区别,结果也发现,当你看到真实世界中,有人被菜刀切到了手,你会产生疼痛共情,大脑中的疼痛网络也会被激活;而当你看到动画片中,有个卡通人物的手被菜刀切了,大脑的反应就弱了很多。

拖延在人类社会中,是一种非常普遍的现象。根据从上世纪 70 年代开始、一直到近些年的一系列研究文献报告,科学家们发现,在学生群体中,存在拖延行为的比例高达 70% – 80%。而在大学生群体中,拖延的比例达到 50%,学生们往往会用睡觉、阅读、看电视等行为,来延迟学习。在成人中,则有 15% – 20% 的人被认为是长期拖延者。

像拖延这种和自我控制密切相关的行为倾向,一般也和前额叶脱不开关系。确实,在他们的研究中也发现,人脑在后台活动时,腹内侧前额叶还有海马旁皮层的活动,与我们的拖延特质呈正相关;而另一个前额叶的区域,大脑右外侧的前额叶区,这个区域的后台活动,则与拖延特质呈负相关。也就是说,腹内侧前额叶和海马旁皮层的后台活动越高的人,拖延行为的倾向就越高;而右外侧前额叶活动越高的人,拖延行为倾向越低。研究者认为,右外侧前额叶可能是与自我控制等认知调控的加工有关,而腹内侧前额叶和海马旁皮层则与情绪加工以及「即刻价值」有关。从大脑特质上来看,如果这种由外侧前额叶所参与的认知控制,不能很好地作用在情绪加工以及即刻价值相关的脑区上,那么,我们就更容易去做一些短期内可以即刻满足的事情,而不是理性所参与的、具有长期收益的事情。而我们的大脑似乎总是在两种价值之间徘徊,一种是长期价值,一种是即刻价值。这两种价值对于我们人类来说,都是至关重要的。

虽然我们人脑发达的额叶很无辜,但是,在 2017 年,来自复旦大学的两名学者发表研究提出,拖延行为是我们人类面对不可预测的环境时所采取的一种适应性行为。这两位学者对 577 名平均 15 岁左右的青少年,和 253 名平均 20 岁左右的年轻人进行了研究,结果发现,那些越是认为环境不可预测的人,拖延程度就越高。

换句话说,对大脑的感觉皮层而言,你真的看到一样东西,和你在脑海中想象你看到了这个东西,差别并不太大。

比如,科学家们发现,大脑颞叶的次级听皮层在听到声音的时候会被激活,在人们想象出声音时也会被被激活。除此之外,你在听到真实的声音、和想象出声音时,还有大量的脑区活动会出现重叠。如果是专门受过训练的音乐家,甚至连音乐的节奏、音色、音高、响度等等,都可以在想象中重现出来。

一方面,这种想象可以应用到运动技巧的学习以及体育竞技之中。当你在脑海中精确地重现技术动作的流程、控制具体肌肉的感受、想象你在运动时变化的体感、想象出运动画面的时候,大脑中包括前运动皮层、辅助运动区、感觉区、小脑等区域在内的神经网络,也高度活跃。而其中,像前运动皮层这样的区域,在你实际进行这项动作和活动的时候,也有同样类似的激活。这种脑海中的运动想象,可以让你在之后的实际赛场上,显著地促进你的运动技巧学习、提高你的竞技表现。另一方面,运动想象还能帮助行动有困难的病人,进行复健和运动康复。比如,对于颈部脊髓受伤的病人,他们的肢体容易出现麻痹。研究发现,经过 10 周左右、共计 10 个小时的运动想象练习,可以明显改进他们的运动能力。这个改进,不光是临床上评估的关节灵活度、肌肉力量,还包括大脑中对应这部分肢体运动区域的神经活动。这种想象训练的好处就是,病人甚至可以通过想象一些不可能做出来的动作,通过这种方式,来训练大脑、推动大脑的可塑性,从而帮助康复,比如,帕金森症、脑中风这种与运动障碍有关的脑疾病,就可以同样通过想象运动来进行恢复。

谈到信念和意识改变心理感受,可能最著名、最广为人知的例子就是安慰剂效应( placebo effect )。所谓安慰剂,最早是在 19 世纪医学的临床治疗上,医生们发现,有些看起来和真实治疗一样、实际上却没有任何医学有效成分的假治疗——也就是「安慰剂」治疗,往往也会产生一定的效果。更重要的是,安慰剂效应的大小,也和人们对它本身效果的期待有关,而这种期待,正是由我们的前额叶所承载的。在实验中,那些在安慰剂预期中前额叶激活越强的人,之后疼痛相关脑区降低的幅度也越大,自己所感受到的疼痛也越低。相信一个东西有疗效、或者说相信自己正在接受治疗,不仅仅只是心理层面能受到影响,在生理层面上、甚至免疫层面上,都会受到影响。

如果给药物的临床效果进行排名,最有效的其实是药物本身再加上安慰剂效应,这种搭配组合,往往比单独使用药物更加有效。

根据目前已有的脑科学研究来看,这种主动的自我暗示依然是对我们的大脑和身体有一定效果的。比如,在心理疗法 ( psychotherapy ) 中的自我暗示训练 ( autogenic training )、简称 AT 的这种训练方法,就是一种在临床上比较经典的、通过主动的自我暗示进行放松与自我催眠的技术。

那么,通过上一节和这一节,我向大家介绍了,无论是通过想象、安慰剂还是自我暗示,我们的信念和想法,都可以对我们的大脑、我们的心理状态产生真实有效的影响,而这种自主性的影响很可能是由我们发达的大脑前额叶来承载、并进一步自上而下地进行认知控制,来调控其他脑区的。

论文是这样写的:「随着互联网以及算法精妙的搜索引擎的出现,我们获取信息就像抬起一根手指那样轻松。我们不再需要花费很大力气去找出我们想要的东西。我们可以在网上「谷歌」我们的老同学、寻找文章、或是查询那个一下子忽然想不起来名字的演员。在这里,四个实验研究的结果向我们提示了,现在当遇到困难的问题时,人们首先想到的是电脑,而当人们预期到,未来可以轻松获取到某个信息时,他们对这个信息本身的记忆率更低了,取而代之的,他们对将来要去哪里找到这个信息的记忆却增强了。」然后,论文的最后一句是这样写的:「互联网已经变成了人类外部记忆或是交易式记忆的一种主要形式,在这里,信息被共同存储在我们大脑之外的地方。」

但是,除了语义记忆之外,我们还有一类很重要的记忆,叫做情景记忆,也就是episodic memory 。比如,有时候我们吃到一样东西、喝到一种饮料,然后你会突然想起来,在多少年前、在一个什么样的情景下,自己第一次品尝到了这样东西,当时还有哪些人在场等等。情景记忆最明显的特征之一,就是它是非常个人化的,是属于自传体式的记忆。这种记忆的相关信息是你所特有的,比如包括了你自己的感受和想法等等。

详细解释一下,就是在非快速眼动的慢波睡眠阶段,我们的大脑主要是在进行「忘记」的工作,大脑会找到那些和我们不太相关的信息,通过弱化神经突触的方式,使我们忘掉这些不相关的信息;而在之后的快速眼动阶段,大脑则进一步把那些重要的相关信息,整合加工到我们的记忆体系中,这个过程叫做「记忆巩固」,也就是 memory consolidation。

通过对这些睡眠中大脑活动的分析,研究者们发现,和清醒状态相比,当大脑进入了较为稳定的睡眠阶段之后,与记忆加工密切相关的海马区和大脑新皮层之间的连接发生了显著的增强,包括大脑的额叶以及新皮层的其他脑区,比如外侧颞叶、运动皮层还有脑岛这些区域,都和海马有了更强的交互连接。其中,尤其是以海马结构中的一个亚区,被称为「下托」的这个地方,以它和我们额叶之间增强的交互连接为主导。
研究者认为,这种在海马与额叶、以及新皮层其他区域的增强连接,可能意味着,我们在稳定的深睡眠期间,大脑可能先是在进行整体的信息转移,然后再把这些信息分离、并且进一步再加工。

那么,我们大脑在做梦的时候都在干什么呢? 2013 年《科学》杂志上,刊登了日本几位科学家做的一个特别酷的研究。他们发现,人们在睡觉做梦时看见的东西,和那个时候大脑视觉区域的活动是紧密相关的;甚至,脑科学家们可以通过我们做梦时大脑视觉区域的脑活动,来破译出当时我们正在梦中看到什么。

而更有趣的是,这似乎还说明,我们的大脑或许存在一种被称为「知觉等价性」的原则,也就是说,以视知觉为例,在「我们真实看到」、在「脑海中想象看到」、以及在「梦境中看到」之间,所有的这些不同的「看到」,对于大脑来说,都近乎于等价一般真实。或许,这也是启发了许多科幻电影,比如像《黑客帝国》这样的经典之作的地方吧。

大脑清醒时的休息策略:如果有人说,发呆是让大脑获得休息的好方法,可能很多人都会觉得,你在开玩笑吗?但是,这些年脑科学研究中最重要的发现之一,就是揭示出,我们的大脑在清醒时,啥也不干、发呆放空的状态,具有超乎想象的功能和力量。

因为,所谓的发呆,其实也会激活特定的大脑神经网络。在 2007 年的《科学》杂志上,就刊登了一篇美国哈佛大学研究者的论文。他们发现,大脑在发呆时的活动,和一个特定的脑网络有着密切的关系。这个脑网络主要包含的是额叶和顶叶的区域,其中最重要的两个节点,一个是后扣带回及楔前叶区域,还有一个是内侧前额叶区域。这个脑网络也被称为「默认网络」( default mode network , 简称 DMN )。

发呆其实是让我们的大脑,能够从外界带来的噪声中脱离开、冷静下来,真正做一些对大脑、以及我们自身有益的事情和思考。确实,当我们专注于解决一个具体问题时,大脑往往就陷入了一个完全指向外部刺激的活动模式之中,对信息的处理反而并不那么有效。而当你把注意力从问题上移开,反而给了大脑一个空间,让它得以不再受到同类干扰,从而更好地解决问题。

研究者提出的设想是,我们有意识的、那种全面细致的深思熟虑,往往擅长处理较为简洁、直接的问题;而当信息变得更多更复杂时,深思熟虑就很难 hold 住了,我们的无意识,反而更擅长探查复杂情形下的模式、擅长对复杂信息进行整合加工,最终会做出更加正确的选择。

所谓「自我评价」,是为了去了解,自己在社会群体中的位置,从而获取自我概念、了解自己的现状。这种总是有意无意地将我们自己和其他人进行比较的现象,被称为「社会比较」心理。社会比较心理,其实是有积极意义的,它的积极意义主要体现在以下三个方面:第一,它可以帮助人们维系自尊,通过与他人比较,你就能知道自己到底处于什么水平和位置;第二,它可以满足人们合群的社交需要,比如,当周围都「流行」某种事物的时候,你也一起「赶流行」,就不容易被社交团体排斥,还能增强你和周围人之间的认同感;第三,它还能促使人们自我提高,也就是人往高处走,通过和周围人的比较,你可以见贤思齐、继续进步。

对于那些自我评价一向比较高、高自尊的人来说,他们大脑的内侧前额叶和腹侧纹状体之间的白质纤维连接也很强。这个内侧前额叶区域,是大脑自我中线系统中的一个重要脑区,位于我们前额叶区域的内侧,在我们思考自己时尤其活跃,而且在近些年,科学家们认为,这个区域与我们心理上的「意义感」有所关联,内侧前额叶和与奖赏有关的腹侧纹状体连接,和我们自我评价的高低呈现出正相关关系。这或许说明了,我们的自我价值感,来自于大脑的神经系统不断将自我和那些积极的情绪、以及奖赏信息进行整合联系起来的结果。

所以,不用否认直觉、它也是你大脑的产物,是我们所谓大脑「理性、精密思考」的重要补充,它有时候需要调动的大脑资源以及脑区、脑网络,可能比你进行专门的理性思考还要更复杂,但它就像一个默默为你保驾护航的保镖,只是行胜于言罢了。

实验的结果特别漂亮,他们发现在大脑的顶叶皮层——也就是我们说的联合皮层中的一小块区域,是表征这些数量信息的。而且,从 1 到 9,随着数量的增加,这块区域里对应的加工区,也从内侧向外侧逐渐移动。你还记得之前在「大脑地图」章节中介绍的方位表示方法吗?左右脑之间的中线是内侧,越往两边耳朵去就越是外侧。他们的研究结果发现,在大脑右侧顶叶上的这块数量感脑区中,最靠内侧——也就是中线的,是对 1、2 这种较少数量的表征;而越往右侧、也就是外侧延伸出去,对应表征的数量也在逐渐增加,3、4、5 等等;一直到最外侧的区域上,就是对数量 9 的表征了。这种对感觉信息表征根据地形位置不同的特性,就是我们开头说的那句很绕很难懂的话里,所谓大脑对初级感觉信息组织的地形分布特性。

早在 1974 年,美国加州斯坦福研究院的两名科学家就在《自然》杂志上发表了一篇研究论文,标题叫《在感觉屏蔽情况下的信息传输》。他们呈现了一系列实验研究的结果,这些结果都表明,在我们已知的感觉之外,还是有人可以通过其它感知渠道获取到环境信息,这种能力是存在的。

2018 年,希腊的研究者发表了一篇论文,他们用磁共振成像研究了一对同卵双生子之间的心灵感应。他们找到了一对同卵双生子,我们简称为 A 和 B。A 被放进磁共振扫描仪里面,研究者们会去扫描他的大脑;B 则在隔壁实验室里坐着,被研究者呈现各种具有情绪的视觉和听觉刺激,比如给 B 看人们不同情绪下面部表情的照片,或者让 B 听特别惊悚的音乐。这个 B 在隔壁实验室里看和听各种不同东西的时候,躺在磁共振成像仪里的 A 只是闭着眼睛、什么都不知道,仅仅在被进行脑活动的扫描而已。但是研究者们之后分析 A 的大脑活动时发现,B 在受到情绪刺激时,A 大脑的左侧眶额皮层、左侧扣带、以及左侧中央前回这些情绪区都有了激活。研究者们认为,这个结果体现了这对同卵双胞胎之间具有某种情感连接,或者说是心灵感应。

大脑为了保护自己不被过多外部无关信息淹没,就进一步演化出了某种神经机制,抑制住了大部分人对这些远程信息的感知,帮你过滤掉了这些信息,不让你意识到这些信息的存在。或者说,大脑自己把自己的「超能力」给「封印」了。科学家们提出,就是大脑的内侧额叶,这个和自我意识高度相关的脑区,抑制住了我们大脑的超感能力。他们为了验证这个理论猜想,找来了几位脑损伤病人来到实验室做实验。这个实验的具体过程我就不详细叙述了,有兴趣的同学可以自己找来论文查看。结果他们发现,那些大脑额叶、特别是靠近内侧额叶受到损伤的病人,在超感能力方面一下子就突出出来了。换句话说,他们认为,正是这些病人大脑中压制住超感能力的罪魁祸首「内侧额叶」受到了损伤,抑制和过滤的功能就被削弱了,所以他们之前一直隐藏起来的超感能力就浮现了出来。

除此之外更重要的是,我们的人脑在最近十几年,以及在可预期的未来数年里,要面临的主要挑战有以下这几个方面:第一,是人脑要面临新的感官环境,虚拟现实,以及增强虚拟现实;这一点,我们在以往的课程中曾经做过初步讨论; 第二,是人脑要面对和新的「物种」以及智能的互动,这将是我们这节课主要探讨的内容; 第三,是人脑要迎接和适应新的物理和生态环境,比如人类要走出地球,在太空中进行探索。

这个结果可能说明了,狗狗在和人类长期相处的过程中,它们的大脑也逐渐具备了可以分析整合人类语言的能力。你可能会问了,这个研究中的狗狗貌似都是比较聪明的品种,如果是哈士奇这种比较「二」的狗呢?它们能听懂人话吗?如果是喵星人呢?猫咪们是不是明明听懂了铲屎官说话、却假装没听到呢?这些都是很好的问题,有待脑科学家们进行进一步实验哦。

换句话说,通过玩电子游戏,可以对我们的大脑实现训练、塑造和提升,增强我们和这个游戏有关的注意功能和认知能力。

就像中国围棋冠军柯洁在和 AlphaGo 对弈后说,「人类研究了围棋几千年,然而人工智能却告诉我们,我们甚至连围棋的表皮都没有揭开。人类和人工智能的联合将会开创一个新的世纪,将共同发现围棋的真谛。」其实不光是在围棋领域,我认为这段话几乎适用于我们人脑智能的大部分领域之中。

By |2019-07-17T23:47:19+08:00六月 6th, 2019|原创|0 条评论

提高敬业度的秘诀:建立信任文化

来源:《快速时代的人力资源管理(哈佛商业评论)》专刊杂志

作者:保罗·扎克(Paul J.Zak)

本人对原文进行了精简、调整和补充

员工敬业度低,公司业绩差。研究发现,提高员工敬业度的关键在于建立信任文化。企业增进员工信任的8项措施是:1. 认可优秀业绩;2. 催生“挑战性压力”;3. 给员工自主权;4. 让员工自主工作;5. 广泛分享信息;6. 有意建立关系;7. 推动员工全面成长;8. 适当示弱。

员工敬业度低是传统企业和现代企业都会出现的企业管理的问题。借用佛家的话,“人人有漏,诸漏皆若”,每个人都有自己的问题、痛苦和烦恼之处。推而广之,企业也如个人一样, 为外生存、发展等目标也产生了不同的问题。

高敬业度可定义为:员工与自己的工作及同事紧密联系,感到自己做出了实在的贡献,并且乐于把握充足的学习机会。根据盖洛普的调查,高敬业度可使员工工作效率、产品质量、客户满意度和公司盈利得到提升。

中国很多企业用来提高员工对工作的投入,建立团队感情的通常做法是不定期安排团队吃大餐或者周五下班一起去唱K之类,同时也离不开某些心灵鸡汤的窠臼。虽然已有证据证明高薪与工作满意度并不挂钩,但现在很多企业留住优秀员工的方式依然是优厚的待遇。这只能短期提升员工的满意和对工作投入。

要想提高员工敬业度,让其持续投入工作中的关键在于建立信任文化。此外,高信任的企业员工积累较少的压力,对生活满意度更高,这也提高了工作业绩。普华永道2016年全球CEO调查显示,55%的CEO认为缺乏信任会危害组织增长。

原作者使用神经科学的原理,总结出8种方法可为领导者有效地建立信任文化。已有研究证明,啮齿动物大脑中分泌的催产素使它们感到接近另一生物是安全的。原作者研究了人类的情况,催产素似乎减轻了人对于信任陌生人的恐惧。在之后10年的研究中,原作者的团队做了其它一些实验,提示了信任程序因人而异、因事件而异的原因。例如,压力过大抑制催产素的分泌。催产素能增强同理心,增加社会合作。综合这些实验结果,建立了一种测评方式,通过检测信任的组成因素,对组织内的信任程度进行量化。

原作者的实验、调查总结了8种能够培养信任文化的管理行为。

1.认可优秀业绩

实验说明,认可对信任度影响最大的是以下3种情况:完成目标后立即得到认可,同辈给予认可,以及得到切实、意外且来自个人的公开认可。公开认可不仅能让许多人一同祝贺成功者,还会起到榜样作用,而且可以让表现优异者分享经验供他人学习。例如,我们可以在评选优秀员工时,对他保密,庆典当天,邀请他的家人前来,让他能感受、接触到奖励。

2.催生“挑战性压力”

管理者向团队分配一个未超出能力范围的困难任务,其适当的压力可使人分泌催产素和促肾上腺皮质激素等化学物质,让人集中注意力,加强社会联系。挑战必须是明确且可达成,目标不明或太过困难,会让人们在开始之前就放弃。管理者也必须时常检查,以便及时调整目标。

3.给员工自主权

允许有经验的员工用自己的方法管理人员和执行项目。有独立办事的信任会让他们受到鼓舞。而自主树能推动创新,因为不同人会尝试不同的方式。同时设置监督和风险管理流程将实验创新方法的负面影响降到最低。

4.让员工自主工作

如果公司信任员工,让他们自行选择工作项目,或者让他们在项目内自己选择工作任务,他们就能把精力用在自己最关心的方面。例如游戏软件公司Valve的办公桌装有滑轮,鼓励员工加入自己感到“有趣”的项目。

5. 广泛分享信息

只有40%员工表示明白公司的目标、战略和战术。对公司前进方向不明,会给员工造成慢性压力,抑制催产素分泌,妨碍团队合作。另外,也有研究表明,有使命感有激情的员工业绩最好,其次是有使命感无激情的员工。对此,管理者应该开诚布公,组织与员工分享发展计划。社交媒体优化公司Buffer将薪酬计算公式发布在公司网上,人人可见。

6. 有意建立关系

催产素催生的信任与社会性植根于我们的天性。如果上司只是让我们专心完成任务,别分心在办公室聊天,那会减少团队成员间的信任。员工在工作中有意建立社会关系时表现有所进步。谷歌的研究也发现,“关心团队成员的成功和个人幸福感”的领导者在工作数量和质量上胜过其他人。

7. 推动员工全面成长

许多研究显示,只学习新的工作技能是不够的。个人成长不足会损害工作表现。评估个人成长,包括讨论工作生活融合、家庭,以及用于休闲娱乐和反思的时间。高信任的公司培养人采用成长型思维。埃森哲和Adobe公司会问员工本公司的工作是否为了下一份工作积累经验,详细询问员工的职业目标。

8. 适当示弱

高信任组织的领导者会向员工求助,而非命令他们做事,这也能促进员工催产素的分泌。求助代表领导胸有成竹,能让每个人参与进来,共同实现目标。求助触动了人类合作的本能。

信任的回报

与信任度最后的1/4的公司相比,前1/4公司参与调研的员工表示在工作是精力更回充沛(106%),工作敬业度高出76%,工作效率高出50%。同时,前1/4公司员工的收入比最后1/4的年收入多17%以上。

信任度对员工忠诚弃起着很大的影响,高信任度的员工下一年依然留在公司的机率比低信任度的多出50%,向求职的亲人朋友推荐自己公司的机率多出88%。

Herman Miller公司前CEO马克斯·德普雷曾说:“领导者的首要职责是宣言真实,最后一件事是道谢。在这两者之间,领导者必须成为仆人。”

By |2019-03-24T19:22:45+08:00二月 8th, 2019|人力资源, 原创|0 条评论

注意力缺失症,你可能也有

想想这种场景在你身上有没有出现过:你挤进早高峰的电梯,一边低头浏览手机上的新闻,一边不停地按着电梯的关门按键。坐在电脑前浏览处理各种邮件,时不时喝一口咖啡,同事来找你商谈时你正在接听客户的电话,打着手势告诉他稍等,完全忘记了刚才待办事项中提醒过你,5 分钟后有个会议。

耗尽了力气去跟上工作节奏,结果却没完成什么重要的事情,你因此而抓狂,注意力涣散,丧失了创造力。

许多过劳的工作人群正在经历这种常态 —— 被爱德华 · 哈洛韦尔(Edward M. Hallowell 神经病学专家)称为的「注意力缺失特征」(Attention Deficit Trait),简称 ADT。

ADT 既不是疾病,也不是性格缺陷,而是大脑在接收太多需要分配时间和注意力的指令时而做出的自然反应。人类的大脑需要追踪的数据从没有像今天这样多,依赖手机等电子设备争分多秒地收集和传输数据、商业计划和创意,速度越来越快。大脑由于总在拼命工作、处理多任务而衰退,陷入了 ADT 的世界。

在自然界,人类的大脑拥有大面积的大脑皮层,额叶和前额叶(统称额叶)负责进行执行控制,这些区域掌管着决策与规划、对想法进行整理并区分优先级、时间管理,以及各种复杂精细的管理任务。而额叶下面的部分,则致力于人类的生存,这些深层的神经中枢掌管着原始的正面与负面情绪,以及睡眠、饥饿、呼吸等人体基本功能。如果你做事顺利且达到巅峰状态,这些深层中枢会释放出满足和喜悦的信号,它们会提升你的动力,帮你保持专注,并且不会干扰你的工作记忆。可一旦你跟客户洽谈不愉快,尝试搜索信息却频繁被打扰,当天多个需要定夺的决策接踵而至时,你的大脑额叶接近了处理极限,你开始害怕自己无法应对,这种恐惧让大脑的高级区域与低级区域(即深层区域)之间的关系颠倒了。是的,你进入了生存模式。

如果一头猛虎在你身后追赶,开启生存模式能够增大你的生存几率,脑下垂体会刺激肾上腺,分泌肾上腺素到血液中,让你跑的更快。可如果你坐在安全的办公室里,深层区域读取到了大脑额叶发出的过劳信号,这迫使额叶交出了掌控权,在危机模式下,对复杂事物的理解能力和对细微变化的觉察都会消失,智商也随之下降,可能会冲动地作出判断,仓促了结手头的事务,你觉得必须把问题控制住,才能消灭这种恐惧,同时丧失了创造力和改变计划的能力。

这段神经系统之旅看上去使 ADT 看上去面目狰狞,但这种症候并非不能控制,你要做的第一步,就是培养正面情绪,营造出有利于大脑以最佳状态工作的环境。在能够与人当面接触,互信互敬的环境中,ADT 较少出现,积极地建立人际联结有助于改善大脑机能,每 4-6 个小时可以享受一次跟同事交流的「温情时刻」,你就是在给大脑注入需要的营养。

充足的睡眠、健康的饮食和适度的运动是避免 ADT 侵扰的关键。美国睡眠医学会和睡眠研究协会的科学家发现,成年人每晚的睡眠时间若达到 7 – 9 小时,并在固定的时间睡眠或起床,人体机能会达到最佳状态。不要以为减少睡眠可以完成多工作就能应对 ADT,睡眠不足只会让你决策能力受损,创造力降低。减少糖类和淀粉类食物的摄入,以保证血糖浓度保持稳定,大脑的表现会优秀很多。早饭可以用茶来代替咖啡,用鸡蛋和全麦吐司来代替丹麦牛角酥。还有,要控制酒精的摄入量,保护你的脑细胞不被杀死,避免加快记忆力衰退甚至痴呆症的形成。

体育运动可以刺激身体分泌大脑喜欢的化学物质,包括多巴胺和内啡肽,让你在跑步机或者马路上跑步所花的时间物超所值,为了避免在工作中出现 ADT,可以尝试起身在楼道中快步行走,或者上下楼梯,简单的锻炼相当于按下了大脑的重启键,让你重新焕发活力。

有条理的安排工作十分重要,为应对 ADT,首先,帮助你的大脑额叶掌握控制权,包括:将大任务拆分成多个小任务;在一天中腾出一段时间,远离各种干扰;安排特定的时间处理邮件。不要让自己先处理次要任务,因为那些事情总是侵占你的时间,却不会带给你丰厚的回报。还可以留意一天中自己在什么时段效率最佳,如果听音乐、嚼口香糖、信手涂鸦能够帮你集中注意力,那就找个不会打扰别人的方式去做吧。如果真的感到不堪重负,可以试试处理一些简单的常规任务,例如描述你的电脑、你的鞋子,哄骗你的大脑低级区域重获安宁,让额叶重新掌控大权。

ADT 对每个人来说都是切实存在的威胁,意识到自己所处的状态,并积极管理,就能够避免被驾驭。不如就从阅读完文章开始,站起来走走吧。

By |2019-04-09T09:27:08+08:00八月 5th, 2017|未分类|1 条评论

冥想之力,重塑大脑

译者:易小又 原文作者:Matthieu Ricard, Antoine Lutz & Richard J. Davidson
发布:2015-04-04 11:59:26

冥想之力,重塑大脑

冥想的历史可以追溯到几千年前,这一实践可以对人们身体和心智带来诸多好处。

马修·李卡德(Matthieu Ricard)安托万·卢茨(Antoine Lutz)

理查德·戴维森(Richard J. Davidson)

作者简介:

马修•李卡德,佛教僧侣,大约40年前放弃了自己的细胞遗传学事业,离开法国前往喜马拉雅山,成为一名佛教徒。

安托万•卢茨,法国国家健康与医疗研究所(French National Institute of Health and Medical Research)的一名研究科学家(research scientist),同时在威斯康星大学麦迪逊分校任教,一直以来都是冥想神经科学领域的领头人。

理查德•戴维森,冥想科学奠基人,威斯康星大学麦迪逊分校韦斯曼大脑影像与行为实验室(Waisman Laboratory for Brain Imaging and Behavior)暨心智健康调查中心(the Center for Investigating Healthy Minds)的主任。

内容简介:

不管以何种形式存在,冥想已有其数百年的历史,并且它几乎是世界上所有宗教的组成部分。近年来,作为一种促进静默与健康的方法,源于佛教各类分支的冥想实践已经走进了大众世界。

常见的三种冥想方式为:专注冥想(focused attention)、正念冥想(mindfulness)、慈悲和仁爱冥想(compassion and altruism)。不管是在医院还是在学校,冥想无处不在,而且它正逐渐成为全世界科学家的研究对象。

大脑扫描等技术显示了冥想带给人们的脑部变化——大脑某些区域的体积会变大。冥想者也能体验冥想带给自己心理上的益处:他们对刺激物的反应变快,而且不易受到各种压力的影响。

正文:

美国神经科学协会(Society for Neuroscience)邀请藏传佛教领袖第十四世达赖喇嘛丹增嘉措(Tenzin Gyatso)在2005年华盛顿特区(Washington, D.C.)举行的年会上发表演说。年会参会者约35,000人,但其中数百名代表集体请愿,要求取消对丹增嘉措的邀请,因为他们觉得宗教领袖在学术会议上毫无立足之地。但这位特殊的宗教领袖却向与会科学家提出了一个挑战,并由此激发了许多问题。他在演说中问道:“佛教这个门古印度的传统哲学和宗教,与现代科学之间有何联系?”

丹增嘉措是个“行动胜于言语”之人,在提问之前就已经开始尝试寻找问题的答案。早在20世纪80年代,他就引发了一场科学与佛教的对话,致力于研究冥想科学的美国心智与生命研究所(Mind & Life Institute)因此而成立。2000年,丹增嘉措为冥想科学研究带来了新的关注点:通过邀请科学家研究佛教资深冥想者的大脑活动,他创建了“冥想神经科学”(contemplative neuroscience)这一学科分支。所谓佛教资深冥想者,即冥想时间超过1万个小时的冥想者。

近15年来,100多名佛教人士,以及大量冥想初学者参与了威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madicon)和其他至少19所大学展开的科学实验。实际上,本文就是由两位威斯康星大学的神经科学家和一位最初接受过细胞生物学训练的佛教人士合作完成的。

通过对比资深冥想者和初学者及非冥想者的大脑扫描,科学家们已经开始解释为何冥想有可能增强人们的认知能力,并带来情感上的好处。其实,冥想的目标与临床心理学、精神病学、预防医学(preventive medicine)和教育学的许多目标都有交叉重叠的地方。正如不断增多的研究结果显示,冥想可能有治疗抑郁和慢性疼痛的功效,还能增强幸福感。

冥想对人体有益的发现符合神经科学领域的最新研究结果——通过冥想,成年人的大脑依然可以发生明显变化。这些研究显示,在我们学习如何变戏法或者弹奏乐器时,大脑会通过一种名为神经可塑性[1](neuroplasticity)的过程发生改变。随着演奏乐器的技艺越发精湛,小提琴演奏者大脑中控制手指活动的区域会日益变大。在我们冥想时,似乎也会出现类似的变化过程。周围环境没有丝毫改变,但冥想者通过调整自己的精神状态以达到内心充实的境界。这是一种可以影响大脑功能及其物理结构的体验。从研究中收集到的证据显示,冥想可以重新连接大脑中的某些神经回路,不仅会对心智和大脑产生有利影响,还会惠及全身。

什么是冥想

冥想根植于世界上几乎所有主要宗教的禅修练习,其在各大传播媒介上的盛行赋予了这个词诸多含义我们这里提到的冥想是对人类基本素质的培养,这些素质包括更为稳定清晰的头脑、情感平衡、关心他人的意识、甚至是爱和同情。如果人们不积极开发这些素质,它们将会一直隐而不现。冥想同时也是对一种更平静、更灵活的存在方式的熟悉过程。

大体上,冥想是件轻而易举的事,不需要任何设备或运动服,随便找个地方就可以开始,实则不然。冥想者首先要选择一个舒适的坐姿,身体既不要绷得太紧,也不要太松弛,并且心里想着要改变自己,希望别人健康快乐,远离痛苦。随后,冥想者必须稳定自己的心绪。由于我们的心绪总是处于杂乱无序的状态,其中充斥着各种聒噪的声音,所以要控制自己的心绪,就得把它从无意识的心理调节和内心迷茫中解放出来。

本文即将探讨在完成三种常见的冥想期间,大脑会发生什么变化。这三种冥想方式源于佛教,如今也同样存在于全世界的医院和学校等公众场所。第一种方式是专注冥想(focused attention),旨在控制大脑,将注意力集中在当前时刻,同时培养冥想者对分散注意力的东西保持警惕的能力;第二种方式是正念冥想,或称“开放监视”冥想(open-monitoring meditation),旨在培养冥想者减少对当前想法、感觉自己的所有感受,但又不能将注意力集中在任何特定事物上;最后一种冥想是培养冥想者的同情心和利他精神,同时把对个人的关注倾向最小化。

透视冥想中的大脑

神经科学家目前已经着手探究,在各类冥想活动进行期间,大脑内部会发生什么变化。当时还在美国埃默里大学的温迪·哈森坎普(Wendy Hasenkamp)和同事运用大脑成像技术找到了可由专注冥想激活的神经网络。在大脑扫描仪中,参与者通过训练,将自己的注意力集中在因呼吸而产生的感觉上。通常,在这种形式的冥想期间,冥想者会走神,他们必须意识到这点,然后将注意力重新集中到自己平缓的呼吸节奏上。在这项研究中,冥想者在意识到自己走神时,须按下信号按钮。研究人员通过实验,鉴定出了认知周期的4个阶段:大脑走神阶段、意识到注意力分散阶段、重新集中注意力阶段以及恢复专注阶段。

这4个阶段都涉及特殊的神经网络。认知周期的第一阶段,即冥想者走神时,大脑默认模式网络[2](default-mode network,以下简称DMN)的活动就会增加。大脑默认模式网络覆盖面颇广,包括如下区域:内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex)、后扣带回皮层(posterior cingulate cortex)、楔前叶(precuneus)、顶下小叶(inferior parietal lobule)以及外侧颞叶皮层(the lateral temporal cortex)。目前已知的是,DMN在冥想者走神时会被激活,在建立和更新人们的内心世界时发挥广泛的作用(人们的内心世界是基于自我和对他人的长时记忆)。

在冥想者意识到注意力分散的第二阶段,大脑的活动区域转移到其他脑区,如前脑岛(anterior insula)和前扣带回皮层(anterior cingulate cortex),也就是我们所谓的“凸显网络”[3](salience network)。这一网络可以调控我们的主观感受,而这些感受可能会导致我们在任务进行期间分心。大尺度脑网络(large-scale networks)由神经元集合构成,而“凸显网络”被认为在探测新奇事件以及在冥想期间转换神经元集合的活动方面发挥着关键作用,比如把注意力从大脑默认模式网络转移到其他地方。

认知循环的第三个阶段涉及另外两个脑区:背外侧前额叶皮层(dorsolateral prefrontal cortex)和外侧顶下小叶(lateral inferior parietal lobe)。它们可让注意力离开任何让人们走神的外部刺激,从而让冥想者重新集中注意力。在第四个阶段中,位于前额之后的背外侧前额叶皮层活动会增多,这通常表明注意力已经集中在某一对象身上,比如呼吸。

在威斯康星大学的实验室里,我们根据冥想者的经验级别,进一步观察了不同的活动模式。和初学者相比,冥想时间超过1万个小时的资深冥想的大脑中与注意力有关区域的活跃度更高。但矛盾的是,经验最为丰富的冥想者的大脑活跃程度还不如经验稍逊的冥想者。高级冥想者似乎掌握了一种方法,可以更轻易地达到聚精会神的状态。这些效应类似音乐家和职业运动员的技能,只需最低限度的意识控制,就能让自己的表现处于最佳状态。

为了研究专注冥想的作用,我们还对冥想训练前后的冥想自愿者展开了研究。该训练为期3个月,每天进行至少8个小时的高强度训练。自愿者头戴耳机,耳机里面会播放特定平率的声音,偶尔会掺杂轻微的高音。自愿者们需要在10分钟内,专注于一只耳朵听到的声音,并对定期掺杂其中的高音作出反应。我们在训练结束后发现,相比那些没有进行冥想训练的对照组自愿者,冥想者总体上对这种容易导致他们心烦意乱的高重复性任务的反应时间变化幅度较小。结果表明,冥想者让自己保持警觉的能力有所提高,而且在第二次实验中,只有冥想者的大脑对高音作出的反应表现得比较稳定。

正念冥想

第二种经过深入研究的冥想类型——正念冥想,也涉及另外一种形式的注意力。正念冥想又称“开放监视”冥想,要求冥想者留心看到和听到的一切,并且监视身体内部的感觉和内心想法。冥想者会一直留心身边发生的一切,但又不会过分沉浸于某一感觉或想法。每当大脑走神时,冥想者又会重新回到这种超然的冥想状态。随着冥想者越来越专注于察觉周围发生了什么,那些诸如工作上让人气恼的同事、家中让人担忧的小孩之类的日常烦恼,就变得没有那么让人头疼了,接着就会逐渐产生一种心理幸福感。

我们和当时在威斯康星团队大学的希林·史雷特(Heleen Slagter)通过检测自愿者感知快速出现的视觉刺激物(测量正念冥想的一种手段)的能力,以了解正念冥想对大脑功能的影响。为了开展这项实验,我们在屏幕上迅速放映了两个数字,自愿者必须在一连串字母中识别这两个数字。如果第二个数字出现比第一个数字晚300毫秒,那么第二个数字往往会被自愿者漏掉。我们称这种现象为注意瞬脱[4](attentional blink)。

如果第二个数字比第一个数字晚出现600毫秒,那么自愿者就会轻而易举地识别该数字。注意瞬脱现象说明,大脑在短时间隔内感知两个连续出现的事物的能力是有限的当大脑大部分注意力都在集中处理第一个数字时,第二个数字难免会被遗漏。不过,观察者们经常会在某些测试中看到第二个数字。我们猜测,正念冥想训练可以减少人们“被卡住”或将注意力完全投入到寻找第一个数字的倾向。此类训练可以培养一种能减少注意瞬脱现象的无反应式感官知觉(sensory awareness)。结果不出所料,经过为期3个月的高强度冥想训练后,冥想者看见两个数字的次数要高于对照组的自愿者。第一个数字出现时,冥想者特定脑电波的减弱,也反映了无反应式感官知觉的增强。P3b脑电波的分析结果显示,冥想者可以更好地分配注意力,从而将注意瞬脱现象发生的几率降到最低(对P3b脑电波的分析,通常用于评估人们的注意力是如何分配的)。

时刻留意不愉快的感觉,以减少不易适应的情绪反应,进而摆脱不良情绪,这种方法在我们面临痛苦时可能会特别有效。在威斯康星大学的实验室,我们研究了正在做高层次正念冥想(又叫开放式冥想,open presence)的资深冥想者。开放式冥想,有时被称为纯意识(pure awareness)。在开放式冥想过程中,大脑会处于平静放松的状态,不会特别关注眼前的某一事物,但思维却很清晰和敏锐,既不兴奋,反应也不迟钝。冥想者会观察周围情况,也能感受到疼痛,但他们不会去解释、改变、拒绝或忽视这种感觉。我们发现,疼痛感在冥想者身上并不会减轻,但对冥想者造成的困扰不像对照组中的那么明显。

相对初学者来说,在疼痛刺激物出现之前,资深冥想者大脑中与焦虑有关的区域——岛叶皮层(insular cortex)和杏仁核(amygdala)的神经活动会减少。而且大脑经过多次刺激反应后,资深冥想者大脑中与疼痛相关的区域对刺激物的适应速度也更快。我们在实验室展开的其他实验显示,冥想训练可以提高人们对基本生理反应(如应激激素水平和炎症水平)的掌控能力和缓冲能力。该生理反应源于社会应激源任务,如发表公众演讲或在严厉的评委面前进行心算。

有几项研究显示,正念冥想有利于缓解焦虑和抑郁症状,还能改善睡眠质量方面。通过仔细监测和观察自己在难过和担忧时的想法和情绪后,抑郁症患者可以在负面想法和情感自行萌发时,通过冥想对这些情绪进行管理,从而减少自己对痛苦的强迫性回想(rumination)。当时还在牛津大学任职的临床心理学家约翰·蒂斯代尔(John Teasdale)和目前来自多伦多大学(University of Toronto)的津德尔·西格尔(Zindel Segal)在1980年左右的研究表明,对于已经发作了至少三次抑郁症的病患来说,当严重抑郁症再次爆发后的一年内,进行为期6个月的正念冥想训练并辅以认知疗法,可以将抑郁症复发的几率减少约40%。西格尔近来证实,冥想训练优于安慰剂,并且相对于那些标准的维护性抗抑郁疗法来说,冥想训练在一定程度上还能防止抑郁症的复发。

慈悲和仁爱冥想

目前正处于研究阶段的第三种冥想方式可以从态度和感受上,增强我们对他人的关爱和同情,不管对方是亲属、陌生人还是敌人。这需要我们首先了解别人的需求,然后发自内心地去帮助别人,让他们减少伤害自己的行为,从而减轻他们的痛苦。

为了培养慈悲之心,冥想者有时可能需要体验别人的感受。但仅仅是同别人的情感产生共鸣还不足以生成一种慈悲的思维模式。这类冥想同时还需要一种无私的,想要帮助受苦之人的意愿来驱动。事实证明,这种有关关爱和慈悲的冥想不只是一种精神训练,它还可能让医护人员、教师和其他有情绪衰竭风险的人群受益——情绪衰竭与这些人群的日常经历有关,他们经常会对他人的遭遇产生深刻的移情反应(分享别人的情感、对他人的处境感同身受、客观理解分析他人情感的能力)。

冥想者首先要将注意力集中在对他人无条件仁慈和的关爱之情上,同时静静地重复可以传达自己意向的短语,比如“愿众生找到幸福和幸福之源,远离痛苦和痛苦之源”。2008年,我们对冥想经验丰富的自愿者(已进行过数千个小时的同情和慈爱冥想)展开了研究。众所周知,次级躯体感觉皮层(second somatosensory cortex)和岛叶皮层(insular cortices)与人们的感觉和移情反应有关。而自愿者在聆听悲伤的声音时,资深冥想者大脑中次级躯体感觉皮层和岛叶皮层的神经活动要比对照组活跃得多。这说明,冥想者对他人遭遇感同身受的能力有所提升,而且他们在情感上也没有表现出难以承受的迹象这说明,冥想者对他人遭遇感同身受的能力有所提升,而且他们在情感上也没有表现出难以承受的迹象。冥想实践同样会增加如颞顶连接区(temporoparietal junction)、内侧前额叶皮层、颞上沟(superior temporal sulcus)等大脑区域的神经活动,这些区域通常在我们设身处地为他人着想时就会被激活。

最近德国马普人类认知与脑科学研究所(Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences)的塔妮娅· 辛格(Tania Singer)和奥尔加·克利梅茨基(Olga Klimecki)与本文作者理查德·戴维森合作,试图在冥想者身上找出移情和慈悲这两种情绪的不同之处。他们注意到,慈悲和无私的关爱与积极情绪有关,进而指出,情绪衰竭或倦怠实际上就是一种移情“疲劳”。

慈悲和仁爱冥想来源于佛教中的冥想传统,根据这一传统,慈悲远不会导致悲伤和沮丧,反而会强化心灵力量和内心平衡,以及决心帮助受难者的勇气。如果一个小孩住院了,身旁有位慈爱的母亲握着他的手,轻声细语地给予安慰,这对病童的帮助肯定会多于一位在走廊里来回踱步、无法面对自己患病孩子的焦虑的母亲——她因移情而产生了无法承受的悲痛,最后可能会感到情绪衰竭。据估计,美国60%的看护人都会遭遇这种困扰。

为了进一步探究移情和慈悲机制,克利梅茨基和辛格把大约60名自愿者分成了两个小组。第一组成员的冥想内容是关爱和慈悲,而第二组则是通过实验养生法培养对他人的移情能力。初步结果显示,在第一组,慈悲和仁爱冥想一周后,初学者在看到视频短片中受难的人们时,会带有更多积极的、慈悲的情感。而在仅仅是培养移情能力的第二组,自愿者会对他人的遭遇产生强烈共鸣,但这些情感同样会给他们带来负面情绪和想法,经历的痛苦有时甚至会达到无法自拔的地步。

发现第二组的情绪存在不稳定的情况后,西格尔和克利梅茨基为该组成员添加了一项训练——慈悲和仁爱冥想。随后,她们发现冥想训练消除了仅仅进行移情训练产生的负面影响,即自愿者的不良情绪减少了,积极情绪增加了。与此同时,几个与同情、积极情绪、母爱相关的大脑网络也发生了相应变化。这些区域包括眼窝前额皮层(orbitofrontal cortex)、腹侧纹状体(ventral striatum)、前扣带回皮层。此外,研究人员还证明,一周的慈悲冥想可以增加人们在虚拟游戏中的亲社会行为[5](prosocial behavior)。当然,这款游戏是为检测自愿者的助人能力而专门开发的。

冥想带来的变化

冥想探索了心灵的本性并提供了方法,让我们可以冥想者的第一视角去研究意识和主观心理状态。我们和威斯康星大学的资深冥想者合作,用脑电图(electroencephalography)研究了他们在慈悲冥想期间的脑电活动。据冥想者描述,在慈悲冥想期间,明确的自我概念变得不那么明确、稳固了。

我们发现,那些长期冥想佛教人是可以随心所欲地维持一种特殊形式的脑电活动。确切地说,这种脑电活动叫做高振幅γ-频段共振(high-amplitude gamma-band oscillations)以及频率介于25Hz至42Hz的相位同步(phase synchrony)。在学习和有意识的知觉过程中,大脑会形成一些临时的神经网络,以便整合认知和情感功能,而在这个过程中,脑电波的这种协调性可能起着关键作用。那些临时神经网络的建立也可能给大脑的神经回路带来持久性改变。

高振幅振荡贯穿了整个冥想过程,一开始只是几十秒钟,但随着冥想程度的深入,持续时间会逐渐变长——冥想者脑电图模式不同于对照组成员的脑电图模式,尤其是双侧额顶叶皮层(lateral frontoparietal cortex)的脑电图。虽然我们还需要进一步研究,以加深对γ振荡(gamma oscillation)功能的理解,但这些脑电活动的变化可能反映了资深冥想者对周围环境和内在心理历程的察觉能力有所增加。

冥想带来的变化不仅体现在明确的认知和情感过程中,还体现在某些大脑区域的体积上。这或许反应了脑细胞之间建立的连接数量有所改变。哈佛大学的萨拉· 拉扎尔和同事开展的一项初步研究显示,冥想者大脑中的脑岛和前额叶皮层的深色部分(即灰质,grey matter)在体积上与对照组成员有所不同,尤其是布罗德曼9区和10区,这些区域在各类冥想活动中经常被激活。而上述灰质提及的差异都是在年纪稍长的自愿者中发现的。这表明,冥想可能会影响大脑皮层厚度随年龄增加而变薄的趋势。拉扎尔和同事在接下来的一项研究中发现,经过训练后,减压效果最明显的参与者的大脑中,负责处理恐惧情绪的杏仁核的体积会减小。美国洛杉矶加利福尼亚大学(University of California)的艾琳·吕德斯(Eilleen Luders)和同事进一步观察了冥想者的轴突(axon)有何不同。轴突是神经元的分支,负责连接大脑中的不同区域。观察结果表明,大脑内的神经连接次数有所增加,这或许可以在一定程度上证明,冥想会使大脑的内部结构发生变化。但此项研究的一个重大缺陷是没有对一个群体进行多年的追踪观察,也没有比较冥想者和背景相似,但没有冥想经历的同龄人之间的差异。

甚至还有证据表明,冥想及其提高人们整体幸福感的能力可能会减少炎症和发生在分子层面的其他生物应激反应(biological stress)。西班牙巴塞罗那生物医药研究所(Institute of Biomedical Research)佩尔拉·卡里曼(Perla Kaliman)领导的团队同我们团队展开了一项合作研究。我们的研究表明,资深冥想者进行一天的高强度正念冥想训练,可以减少与炎症相关的基因的活性,并改变有关可以促进或抑制基因的酶的功能。加利福尼亚大学戴维斯分校的克里夫·沙隆(Cliff Saron)展开的一项研究,探讨了冥想对一种可以调节细胞寿命的分子的影响。这种分子被称为端粒酶(telomerase),可以延长染色体末端的DNA片段(即端粒,telomere)。端粒DNA可以保证细胞分裂期间遗传物质的稳定性。细胞每分裂一次,端粒DNA就会变短一些。当端粒缩短到临界长度时,细胞就会停止分裂,进入逐渐衰老阶段。与对照组相比,在冥想训练结束时,心理减压效果最明显的冥想者其端粒酶活性更高一些。此项研究表明,正念冥想训练或会减缓某些冥想者的细胞衰老进程。

通往幸福之道

过去15年左右的研究表明,对于经验丰富的冥想者而言,冥想可以给大脑功能和结构带来显著变化。一些证据还表明,这些冥想实践可能会影响对我们身体健康(如老化、炎症)至关重要的生物进程。

我们还需要更多设计完善的随机对照试验(randomized controlled trial)来进行研究,以区分冥想产生的效果以和其他会影响研究结果的心理因素。可能会影响研究结果的变量包括冥想者的动机、老师和学生在冥想团队中扮演的角色。为了了解冥想可能会导致的负面效应、特定冥想训练期的理想时长,以及如何根据个人需求,制定个性化冥想训练,我们还需要展开进一步的工作。

即便以谨慎的态度来看,冥想研究还是让我们对或会提高人类健康幸福水平的精神训练的办法有了新的认识。同样重要的是,培养利他精神和其他优良的人类品质为建立一个不与任何宗教或哲学挂钩的道德框架奠定了基础,这对人类社会的各个方面都会产生深远的积极影响

多元化的冥想体验

神经成像等技术的发展,让科学家们可以深入了解冥想期间的大脑会发生什么变化。此项研究涉及三种主要的冥想方式:专注冥想、正念冥想、慈悲和仁爱冥想。下图为读者解释了在专注冥想期间,大脑发生的各种事件以及被激活的大脑特定区域。

专注冥想

专注冥想通常会指引冥想者将注意力集中在自身的呼吸节奏上。即便是专家,也会走神,因而必须把注意力重新集中在关注对象上。埃默里大学的一项脑扫描研究确定了注意力转移时明显相关的大脑区域。

1 走神

专注冥想者的大脑成像表明,大脑后扣带回皮层、楔前叶及其他区域的活动比较明显。而这些区域都是大脑默认模式网络的一部分。

2注意力分散

由前脑岛和前扣带回皮层组成的“凸显网络”是冥想者注意力分散的生理基础。一旦认识到自己在走神,自愿者就会按下按钮,以便研究人员了解其大脑内部发生了什么变化。

3意识再聚焦

背外侧前额叶皮层和顶下小叶这两个区域有助于冥想者摆脱分散注意力的物体,从而将注意力重新放在呼吸节奏上。

4长时间集中注意力

当冥想者将注意力长时间放在自我呼吸上时,背外侧前额叶皮层就会一直保持活跃状态。

正念冥想

正念冥想又称“开放监视”冥想,它让冥想者留心视觉图像、声音,以及身体内部感觉、自身想法等其他各种感觉。资深冥想者的岛叶皮层、杏仁核等与焦虑相关的大脑区域活跃程度会明显下降。

慈悲和仁爱冥想

慈悲和仁爱冥想者要培养利他精神,不管对方是敌是友。当我们设身处地替他人着想时,颞顶连接区等大脑区域的活动就会增强

注释:

[1] 神经可塑性:神经可塑性是近年来神经科学领域最大的突破,指的由于经验原因引起的大脑的结构改变,这一发现推翻了几百年来认定大脑在成年后不能改变的想法。(译注)

[2] 大脑默认模式网络:该网络指的是当大脑不加工外在任务时回归到基线状态(baseline state),也就是大脑在进行外在注意任务时,该网络负激活,而在进行自我参照(如情景记忆、未来设想、道德判断等)时,该网络正激活。(译注)

[3] 凸显网络:该网络负责监测我们大脑内部意识以及生活中发生的重大事件,并且控制注意力网络和想象力网络之间的切换。(译注)

[4] 注意瞬脱:是指在多重任务的快速连续视觉呈现(rapid serial visual presentation,简称RSVP)流中,被试对象对目标刺激的正确辨认阻碍其对时间上与它相近的探测刺激的辨认现象。(译注)

[5] 亲社会行为:亲社会行为又叫利社会行为,是指符合社会希望并对行为者本身无明显好处,而行为者却自觉自愿给行为的受体带来利益的一类行为,比如帮助、分享、合作、安慰、捐赠等。(译注)

By |2019-04-09T10:25:49+08:00七月 28th, 2017|未分类|0 条评论