人脑和心灵一直是科学家探索的神秘领域。通过对历年重要发现的回顾与最新研究的补充,以下是《探索》杂志评出的6大人脑科学发现及其当代解读。
1. 一男子在亚昏迷状态20年后苏醒
美国男子特里-瓦利斯在车祸后脑部严重受伤,经历19年亚昏迷状态后于2003年苏醒。康奈尔大学神经学家尼古拉斯-希夫利用扩散张量成像技术发现,其大脑通过自我重新连接(神经可塑性)长出了新的神经轴突,恢复了部分功能。最新研究显示,深部脑刺激、迷走神经刺激等干预手段可促进此类患者意识恢复,且大脑可塑性的激活窗口期可能远长于传统认知。
2. 样貌可以“杀死”人
2006年《心理科学》研究指出,具有典型黑人特征(肤色偏暗、鼻梁扁平等)的被告更易被判死刑。当代社会心理学进一步证实,外显和内隐的种族偏见仍存在于司法系统中,但近年来量刑改革和多元化教育已部分改善了此现象。神经影像学研究发现,杏仁核和前额叶皮层在处理不同种族面孔时的反应差异,为偏见提供了生物学基础。
3. 智商与脑部结构有关
美国国家心理健康研究所基德研究团队发现,聪明儿童的大脑皮层生长更快,且在思考时皮层变薄速度也更快。近年来大规模脑成像研究证实,智力与全脑网络效率、额顶叶连接性密切相关,而不仅仅是皮层厚度。环境因素(如教育、营养)对大脑发育的影响已通过表观遗传机制得到解释,强调早期干预的长期效应。
4. 人与猿脑部结构不同的原因
加州大学圣克鲁兹分校大卫-豪斯勒发现人类基因中有49处“人类加速区”与大脑发育相关。现代基因组学进一步揭示了这些区域调控神经干细胞增殖、突触形成的关键作用。CRISPR基因编辑技术已用于在类器官中模拟这些突变,证实它们是人脑容量扩增和认知功能提升的核心驱动力。
5. 中风损伤有助戒烟
爱荷华大学和南加州大学发现中风损伤岛叶皮质后,患者戒烟概率提高300-400倍。最新神经调控研究利用经颅磁刺激或超声波靶向抑制岛叶活动,可模拟这种效果,显著降低尼古丁渴求。同时,左侧岛叶损伤致失语的风险警示,推动了更精准的干预靶点(如岛叶前部而非后部)的探索。
6. “专心”的成因
镜像神经元不仅在你执行动作时激活,观察他人动作或听到相关声音时也会响应。当代神经科学进一步发现,这种注意机制背后涉及前额叶-顶叶注意网络与镜像系统的协同。注意力缺陷多动障碍的研究显示,该网络功能异常与镜像神经元调节失衡有关,为行为训练和神经反馈治疗提供了新方向。
(综合编译自《探索》杂志及最新文献,章田/雅龙)