论文部分内容阅读
所有与大脑有关的研究进展都是激动人心的，只是有些进展已到了令人既激动又恐惧的境界。
一提到电刺激改变大脑活动，总让人联想起很多“珠玉在前”的案例。譬如杨永信强迫“行为偏差的网瘾患者”接受极其痛苦的电击，其原理是厌恶疗法，一旦触犯戒律，惩罚就让人生不如死，以此形成条件反射。2009年被媒体曝光后，卫生部迅速以“安全性尚不确切”叫停了这种“醒脑疗法” 。
而电痉挛疗法（ECT）目前仍应用于严重抑郁患者。当药物、谈话等其他治疗手段都不起作用，而患者的生命岌岌可危（比如有严重自杀倾向）时，患者会被松弛并麻醉，然后一道电流经太阳穴迅速流过脑部，引起几十秒的痉挛……半小时后醒来的患者可能丧失治疗前后的部分记忆。2002年，FDA（美国食品药品监督管理局）还批准了一种治疗帕金森症的神经外科手术（DBS），可以给大脑植入“起搏器”，将电脉冲送到大脑特定位置。
无论哪一种，听起来都相当可怕。
不过，2013年12月，美国研究者在《神经科学杂志》上发表研究表示，他们确定了大脑的“刹车”部门——右下额叶皮质（rIFC）。不仅如此，他们还发现，用无痛无感的电刺激直接作用于其上时，人的自控力就得到了增强。
从额头往里，穿过颅骨，穿过硬膜，穿过血脑屏障……那里栖息着大脑的指挥控制中心——前额叶皮层，那是我们整合信息、控制情绪、解决问题的中枢。
大脑是怎样工作的？很多人可能会想象这样一幅画面：最高中枢发出指令，底下乖乖听令。其实，现实里的大脑与其说是“自上而下”，不如说是“自下而上”。
主管情绪、语言、运动的脑区们随时都在接收来自环境和躯体的信号，它们会自动生出各种冲动，而最高决策部门——额叶则板着脸把大部分冲动压下：不，你不能再吃甜点了！是，你必须得工作，元宵节都过了！别刷微博了，别聊微信了，死到临头了你！没错，那家伙就是个混账小人，但你不能揍他……额叶让人类刹住各种欲望，心中野马从此套上辔头。
不过，和免疫系统一样，额叶需要长期受训。额叶尚不发达的青少年，几乎个个都是冲动冒险常犯事，放纵不羁爱自由。从进化角度说，这个性成熟但脑子欠发育的阶段，正好促使青少年离开自小生长的族群，冒着重重危险去寻觅血缘较远的伴侣，一起从事些缺乏防护的高危性行为。
对人性来说，抑制冲动的能力无比重要。成年人如果额叶受伤，失去了这个“刹车”，从此也会性格大改。1848年，前额叶遭受铁棍贯穿伤的铁路工人菲尼亚斯·盖奇就变得像孩子般思想简单而不守规则，并很快因此失业潦倒。而“难以自抑”一旦到了病态地步，结果可能是认知和执行功能被大大削弱，甚至发展成强迫症、注意力不足过动障碍（ADHD）——这些患者目前都需要长期服药以正常生活。相比起来，能够增强自控力的无痛充电，简直宛如一剂无副作用的“聪明药”！
且别乐观得太早，为了精确电击右下额叶皮质这个“自制力部门”，这项刚发表的新研究中的“电击”可不是在头皮上贴一串电极就能搞定。
传统脑电图（EEG）的空间分辨率相当糟糕，由于测量的是皮层神经元的总电流，中间还隔着导电率很差的头骨，信号往往被湮没在噪声中，一般仅能从混合信息里分析出不同节律的几种波形变化。而在这个新研究中，研究者使用的是一种半侵入的方式，电极直接贴在受试者的大脑表面——颅骨以内，灰质以上。能做到这点，是因为四个受试者均患有严重癫痫，此前都接受过开颅植入电极网格的手术。癫痫本源自大脑异常放电，这种硬膜下的脑皮质电图（EcoG）可以识别出具体的发病区，更可以直接施加电刺激治疗。事实上，这几年出现的科幻般的“读心术”“脑机接口”，乃至截瘫者用思维控制机械臂……许多都依赖于这种技术。
电脉冲极其微弱，大脑中植入电极的被试基本难以觉察。电脉冲发出的时机由计算机自动控制，因此研究者在记录数据时也不知道电脉冲何时产生。这种双盲试验能提高结果的准确度 。而一系列精心设计的实验显示，唯有电击右下额叶皮质能增强人的自制力，电击大脑的其他部位并无效果。如果说从前的电刺激治疗更接近简单粗暴的“大脑重启”，如今这种精确而微弱的电流，更像是给大脑里的“生物电路”来了场温和的“充电以提升性能”。世上有许多因大脑病变而苦不堪言的人，比如会不由自主地抽动或者发声的“抽动秽语综合症患者”。对他们而言，这个方向的研究未来或许能改变他们的整个人生。
在这个容易分心的年代，专注力确实是种稀缺资源，许多人在日落时分发现自己耗尽了脑中的葡萄糖，却没有完成任何一项日程表上的任务。尽管电击大脑的研究已从“丧心病狂”变成“极富希望”，但离真正以外力来控制人的行为还很遥远。每一个脑中没有电极网的蓝星人（即本地人，相对于硬盘人而言，网络词）啊，还是先深吸口气，做点伸展运动，然后从关掉各种即时通讯软件做起吧。
参考文献：
Wessel JR, Conner CR, Aron AR, Tandon N. Chronometric electrical stimulation of right inferior frontal cortex increases motor braking. J Neurosci. 2013 Dec 11;33(50):19611-9. doi: 10.1523/JNEUROSCI.3468-13.2013
一提到电刺激改变大脑活动，总让人联想起很多“珠玉在前”的案例。譬如杨永信强迫“行为偏差的网瘾患者”接受极其痛苦的电击，其原理是厌恶疗法，一旦触犯戒律，惩罚就让人生不如死，以此形成条件反射。2009年被媒体曝光后，卫生部迅速以“安全性尚不确切”叫停了这种“醒脑疗法” 。
而电痉挛疗法（ECT）目前仍应用于严重抑郁患者。当药物、谈话等其他治疗手段都不起作用，而患者的生命岌岌可危（比如有严重自杀倾向）时，患者会被松弛并麻醉，然后一道电流经太阳穴迅速流过脑部，引起几十秒的痉挛……半小时后醒来的患者可能丧失治疗前后的部分记忆。2002年，FDA（美国食品药品监督管理局）还批准了一种治疗帕金森症的神经外科手术（DBS），可以给大脑植入“起搏器”，将电脉冲送到大脑特定位置。
无论哪一种，听起来都相当可怕。
不过，2013年12月，美国研究者在《神经科学杂志》上发表研究表示，他们确定了大脑的“刹车”部门——右下额叶皮质（rIFC）。不仅如此，他们还发现，用无痛无感的电刺激直接作用于其上时，人的自控力就得到了增强。
从额头往里，穿过颅骨，穿过硬膜，穿过血脑屏障……那里栖息着大脑的指挥控制中心——前额叶皮层，那是我们整合信息、控制情绪、解决问题的中枢。
大脑是怎样工作的？很多人可能会想象这样一幅画面：最高中枢发出指令，底下乖乖听令。其实，现实里的大脑与其说是“自上而下”，不如说是“自下而上”。
主管情绪、语言、运动的脑区们随时都在接收来自环境和躯体的信号，它们会自动生出各种冲动，而最高决策部门——额叶则板着脸把大部分冲动压下：不，你不能再吃甜点了！是，你必须得工作，元宵节都过了！别刷微博了，别聊微信了，死到临头了你！没错，那家伙就是个混账小人，但你不能揍他……额叶让人类刹住各种欲望，心中野马从此套上辔头。
不过，和免疫系统一样，额叶需要长期受训。额叶尚不发达的青少年，几乎个个都是冲动冒险常犯事，放纵不羁爱自由。从进化角度说，这个性成熟但脑子欠发育的阶段，正好促使青少年离开自小生长的族群，冒着重重危险去寻觅血缘较远的伴侣，一起从事些缺乏防护的高危性行为。
对人性来说，抑制冲动的能力无比重要。成年人如果额叶受伤，失去了这个“刹车”，从此也会性格大改。1848年，前额叶遭受铁棍贯穿伤的铁路工人菲尼亚斯·盖奇就变得像孩子般思想简单而不守规则，并很快因此失业潦倒。而“难以自抑”一旦到了病态地步，结果可能是认知和执行功能被大大削弱，甚至发展成强迫症、注意力不足过动障碍（ADHD）——这些患者目前都需要长期服药以正常生活。相比起来，能够增强自控力的无痛充电，简直宛如一剂无副作用的“聪明药”！
且别乐观得太早，为了精确电击右下额叶皮质这个“自制力部门”，这项刚发表的新研究中的“电击”可不是在头皮上贴一串电极就能搞定。
传统脑电图（EEG）的空间分辨率相当糟糕，由于测量的是皮层神经元的总电流，中间还隔着导电率很差的头骨，信号往往被湮没在噪声中，一般仅能从混合信息里分析出不同节律的几种波形变化。而在这个新研究中，研究者使用的是一种半侵入的方式，电极直接贴在受试者的大脑表面——颅骨以内，灰质以上。能做到这点，是因为四个受试者均患有严重癫痫，此前都接受过开颅植入电极网格的手术。癫痫本源自大脑异常放电，这种硬膜下的脑皮质电图（EcoG）可以识别出具体的发病区，更可以直接施加电刺激治疗。事实上，这几年出现的科幻般的“读心术”“脑机接口”，乃至截瘫者用思维控制机械臂……许多都依赖于这种技术。
电脉冲极其微弱，大脑中植入电极的被试基本难以觉察。电脉冲发出的时机由计算机自动控制，因此研究者在记录数据时也不知道电脉冲何时产生。这种双盲试验能提高结果的准确度 。而一系列精心设计的实验显示，唯有电击右下额叶皮质能增强人的自制力，电击大脑的其他部位并无效果。如果说从前的电刺激治疗更接近简单粗暴的“大脑重启”，如今这种精确而微弱的电流，更像是给大脑里的“生物电路”来了场温和的“充电以提升性能”。世上有许多因大脑病变而苦不堪言的人，比如会不由自主地抽动或者发声的“抽动秽语综合症患者”。对他们而言，这个方向的研究未来或许能改变他们的整个人生。
在这个容易分心的年代，专注力确实是种稀缺资源，许多人在日落时分发现自己耗尽了脑中的葡萄糖，却没有完成任何一项日程表上的任务。尽管电击大脑的研究已从“丧心病狂”变成“极富希望”，但离真正以外力来控制人的行为还很遥远。每一个脑中没有电极网的蓝星人（即本地人，相对于硬盘人而言，网络词）啊，还是先深吸口气，做点伸展运动，然后从关掉各种即时通讯软件做起吧。
参考文献：
Wessel JR, Conner CR, Aron AR, Tandon N. Chronometric electrical stimulation of right inferior frontal cortex increases motor braking. J Neurosci. 2013 Dec 11;33(50):19611-9. doi: 10.1523/JNEUROSCI.3468-13.2013