大脑活动和脑电波我们能控制吗？

作者：苏珊·希利尔，《对话》

不乏声称可以将大脑转变为“theta”状态的应用程序和技术，据说可以帮助放松、集中注意力和睡眠。

但究竟什么是改变一个人的“精神状态”呢？这可能吗？目前，证据仍不明朗。但随着我们研究方法的改进，我们对大脑的了解正在呈指数级增长。

大脑测量技术正在不断发展

目前，没有一种单一的成像或测量大脑活动的方法可以让我们了解整个情况。我们在大脑中“看到”的内容取决于我们使用哪种工具来“查看”。有多种方法可以做到这一点，但每种方法都需要权衡。

由于磁共振成像 (MRI) 的出现，我们在 20 世纪 80 年代了解了很多关于大脑活动的知识。

最终我们发明了“功能性核磁共振成像”，它使我们能够通过测量大脑在任务过程中对含氧血液的使用情况，将大脑活动与某些功能或行为实时联系起来。

我们还可以使用 EEG（脑电图）测量电活动。这可以准确地测量脑电波发生的时间，但不能非常准确地识别脑电波发生在大脑的哪些特定区域。

或者，我们可以测量大脑对磁刺激的反应。这在面积和时间方面都非常准确，但前提是它靠近表面。

我们所有简单和复杂的行为，以及我们的认知（思想）都有大脑活动或“神经活动”的基础。神经元（大脑的神经细胞）通过一系列称为“神经递质”的电脉冲和化学信号进行通信。

神经元非常渴望来自血液的燃料，并且需要伴随细胞的大量支持。因此，对大脑活动的部位、数量和时间的大量测量是通过测量电活动、神经递质水平或血流量来完成的。

我们可以从三个层面来考虑这项活动。第一个是单细胞水平，其中各个神经元进行通信。但这个级别的测量很困难（基于实验室）并且提供的图片有限。

因此，我们更多地依赖于网络级别上进行的测量，其中一系列神经元或网络被激活。或者，我们测量全脑活动模式，其中可以包含一种或多种所谓的“大脑状态”。

根据最近的定义，大脑状态是“分布在整个大脑中的生理或认知过程中出现的重复活动模式”。这些状态在功能上是相关的，这意味着它们与行为相关。

大脑状态涉及不同大脑区域的同步，这在动物模型（通常是啮齿类动物）中最容易观察到。直到现在我们才开始在人类研究中看到一些证据。

啮齿动物和人类最常研究的大脑状态是“觉醒”和“休息”状态。您可以将这些想象为不同程度的警觉性。

研究表明环境因素和活动会影响我们的大脑状态。具有高认知需求的活动或环境会通过增强的连通性来驱动“注意力”大脑状态（所谓的任务诱发的大脑状态）。任务引起的大脑状态的例子包括复杂的行为，例如奖励预期、情绪、饥饿等。

相比之下，诸如“走神”之类的大脑状态似乎与一个人的环境和任务脱节。根据定义，陷入白日梦与现实世界没有联系。

我们目前无法理清大脑中在任何给定时间和地点存在的多种“状态”。如前所述，这是因为记录空间（大脑区域）与时间（计时）大脑活动时需要进行权衡。

大脑状态工作可以用α、δ等术语来表达。然而，这实际上指的是专门来自使用脑电图测量大脑活动的脑电波。

脑电图检测大脑中电活动的变化，可以将其分类为不同的频率（基于波长）。传统上，这些频率具有特定的关联：

脑电波模式广泛用于监测睡眠阶段。当我们入睡时，我们会从昏昏欲睡、容易被唤醒的轻微注意力（α），到放松且不再警觉（θ），再到深度睡眠（δ）。

许多人心中的问题是：我们能否明智地、有意识地影响我们的大脑状态？

目前，我们很难做到这一点，因为影响大脑状态的实际机制仍然很难理清。尽管如此，研究人员正在调查从药物使用到环境暗示，再到练习正念、冥想和感官操纵的方方面面。

有争议的是，脑电波模式被用于所谓的“神经反馈”疗法。在这些治疗中，人们会根据脑电波活动获得反馈（例如视觉或听觉），然后尝试维持或改变它。为了保持在所需的状态，他们可能会被鼓励以某种方式控制自己的思想、放松或呼吸。

这项工作的应用主要围绕心理健康，包括经历过创伤或自我调节困难的人——这可能表现为注意力不集中或情绪波动。

然而，尽管这些技术具有直观的吸引力，但它们并没有考虑到在任何给定时间存在多种大脑状态的问题。总体而言，临床研究基本上没有结论，神经反馈疗法的支持者仍然因缺乏正统支持而感到沮丧。

其他形式的神经反馈是通过 MRI 生成的数据来传递的。参与心理任务的参与者会收到基于其神经活动的信号，他们用这些信号来尝试“上调”（激活）涉及积极情绪的大脑区域。例如，这可能有助于帮助抑郁症患者。

另一种据称可以改变大脑状态的潜在方法涉及不同的感官输入。双耳节拍可能是最流行的例子，其中在每只耳朵中播放两种不同波长的声音。但此类技术的证据也同样参差不齐。

神经反馈疗法等治疗通常非常昂贵，其成功可能更多地依赖于治疗关系而不是实际疗法。

从好的方面来说，没有证据表明这些治疗会造成任何伤害，除了可能会延迟已被证明有益的治疗。

(责任编辑：泉水)