[“5?12”幸存者大脑改变]大脑的八个功能分区

发布时间:2020-02-18 来源: 人生感悟 点击:

     研究人员利用新型功能型核磁共振技术,对挑选出的44个志愿者进行大脑扫描,并将获得的大脑影像与32个没经历过地震的正常人的大脑影像进行对比,结果发现,这些志愿者的大脑中,额叶边缘系统及纹状体区域的活动增强,同时这些区域的连接性减弱
  
  林萍是四川省汶川县人。在“5?12”大地震来临的那一刻,林萍亲眼目睹了房屋轰然倒塌的可怕场面,更悲惨的是,当亲人遇难的时候,她只能眼睁睁地看着,却无能为力。
  在随后的日子里,林萍始终沉浸在痛苦之中,尽管她不愿意回忆地震时所看到的景象,但是每天晚上她都会做噩梦,脑海中总是浮现地震当时的场景,甚至还能听见巨大的塌陷声,即使在白天,也总是感觉到头晕,眼前所有的东西都在晃动,双腿绵软无力……
  地震发生15天后,林萍躺进了一种名为“高场磁共振机”的设备中,这个外形像船舱一样的机器,能够将人脑的核磁共振影像清晰地显示出来,这些黑白影像的分析结果表明,林萍大脑中负责情绪和记忆的功能发生了改变。
  “正常人在遭遇灾难后,为什么会产生焦虑、抑郁以及创伤后应激障碍?我们的发现,意味着这些疑问找到了客观的影像依据。”四川大学华西医院放射科主任龚启勇说。
  “大脑影响学是一门前沿的基础科学,它能够让患者进行神经心理测试的同时,对脑组织进行实时功能显像。这是我们第一次发现人们在面临巨大灾难时,脑内负责情绪、记忆的功能系统在25天内就出现了客观的功能改变。”华西临床磁共振中心成员吕粟博士说。
  9月8日,吕粟为第一作者的研究论文以《高场磁共振显示中国八级地震幸存者脑功能改变》为题,在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上全文发表。
  龚启勇告诉记者:“四川地震发生后,华西医院作为当地最重要的医疗机构,率先派出了一支医疗队奔赴灾区。这些医务工作者大多是去做心理咨询工作的,希望能够在一定程度上缓冲受灾群众的心理恐惧,以及因此造成的行为上的改变。但是坦白说,这些工作如何进行,其实是比较盲目的。因为目前大多心理问卷设置得都比较粗糙,很难准确把握受灾群众真实的心理状态。”
  为了能够给受灾群众提供更有科学依据的帮助,在几个受灾最为严重的地方,龚启勇和他的团队开始寻找大脑影响学“志愿者”。
  起初,他们以为寻访之路会很艰难,毕竟刚遭受如此大的灾难,谁还有心情在此时成为被研究的对象。没有想到的是,报名参加研究的人数远远超过了科研人员的预期。
  为了排除干扰因素,那些身体没有受到损伤,且亲身经历了地震,亲眼目睹了死亡、重伤、建筑物倒塌场景的幸存者最合适进行这项实验。此外,幸存者应没有任何脑部疾病,之前没有服用过抗抑郁、安眠药等任何影响大脑功能的药物,身体健康,没有任何疾病,如肝炎、脑肿瘤或癫痫等。“除了他们的经历,身体状况要完全按照一个正常人的标准进行筛选。”龚启勇说。
  研究人员利用新型功能型核磁共振技术,对挑选出的44个志愿者进行大脑扫描,并将获得的大脑影像与32个没经历过地震的正常人的大脑影像进行对比,结果发现,这些志愿者的大脑中,额叶边缘系统及纹状体区域的活动增强,同时这些区域的连接性减弱。龚启勇推测,这44个幸存者大脑的异常反应,预示着他们将来可能发展成创伤后应急障碍(PTSD)患者。他们会恐慌、情绪低落、失眠、频繁做噩梦,有的人会烦躁易怒,心神恍惚,难以集中注意力。同时,他们会对原来感兴趣的事物丧失兴趣,也可能把自己孤立起来,避免和他人交往。
  大脑功能的这些变化,是如何引起生理变化的呢?龚启勇说,人是用大脑思维的,知道这一点,其实还非常局限,因为大脑每个区域负责的功能是不一样的,比如吸毒者为什么能够上瘾,就是因为在人的大脑根部,有一个核团,当某种物质使核团受到刺激后,人就会产生满足感,所以有一种戒毒的方法,就是将这个核团从人脑中切掉。但是,这种方法是破坏性的,不可逆的,如果失去了这个核团,人就会丧失其他的欲望。
  一般来讲,大脑中的额叶区主要负责情绪起伏、空间判断等信息,海马区域主要负责记忆和学习,杏仁核则是掌控恐惧和焦虑的区域。“研究发现,当人们遇到与这些区域的功能相符的事情时,这些地方就会被激活。”龚启勇说。
  有科学家曾做过这样的实验:切掉狗的杏仁核之后,这条狗就不再具有侵犯性了,也就是没有情绪的反应,而随着技术手段越来越先进,目前科学家已确定了更多核团的功能,这些核团就包括此次幸存者大脑变化的区域,负责情绪的非常重要的区域。
  事实上,美国越战和“9?11”恐怖袭击事件后,国外的科学家也曾作过类似的研究,但是都是在灾难发生数年,甚至数十年后才进行的,而四川的科学家在地震发生十多天后,就马上进行临床研究,这是史无前例的。
  “大脑某一区域的功能发生改变,过去只在长期确诊的精神病患者中有发现,这其实是非常局限的。在如此短的时间内,就发现健康幸存者大脑中也发生了这种改变,这是第一次。”龚启勇说,美国“9?11”恐怖袭击事件发生后,时隔两年国外科学家才发表了相关论文,而且他们只看到了幸存者脑结构的变化,并没有进行更深入的研究。
  龚启勇认为,他们的科研成果,归功于“功能性磁共振成像技术”,这是医学影像诊断的重大进展,科学家可以通过这项技术,实时监测被测试者的脑部活动,而这种技术一旦应用于临床,将是心理干预上的一大突破。
  在北京大学心理学系教授沈政看来,这次四川的科研人员选定的研究对象,都是没有“外伤”的人,属于非常前沿的科研。而以往,学界研究人类的心理,主要针对有过外部损伤或者是有过不良经历的人。例如,由外力导致的脑损伤、脑部区域的破坏或者血管的爆裂,可能会引起人呕吐、精神失常、昏迷甚至死亡;再例如,吸食可卡因等毒品会使大脑皮层受到破坏。但是,对于仅仅是受过精神刺激的人脑,发生了哪些变化,并没有过多的涉及。
  沈政说,地震中,生态环境的变化、房屋倒塌、亲人遇难、财产损失,都会对人的心理产生非常严重的损伤,这些损伤虽不会体现在身体的表面,但在很大程度上,影响了他们的日常生活和工作。
  “过去我们谈论精神创伤,很大程度上都是在应急学说的范围内,从生理影响到心理上谈,这些影响,往往都是从内分泌、交感神经方面说得比较多,而针对大脑的变化,这套理论还不够,多是一些推论性的。”沈政说。
  当人遭遇恐惧、焦虑、剧痛等紧急情况时,交感肾上腺系统活动增强,这时,大脑中枢神经系统的兴奋性提高,身体的警觉性也会提高,于是呼吸加速、心率加快、心缩力加强、心输出量增加。在这样的状态下,外部的刺激容易使人出现攻击性的语言和动作。
  有人因此推论,在大脑中的下丘脑部位,可能发生了某些变化,因为这些行为都是由下丘脑控制的,是调节内脏活动和内分泌活动的较高级神经中枢。“但是,没有直接能够证明下丘脑有变化的科学依据。”沈政说。
  这次四川所做的调查,采用了核磁共振技术以及脑成像技术,这可以明确定位脑部哪些部位的激活水平比较高。和没有受到地震影响的正常人相比,同样的脑部区域,受过地震刺激的人脑某些部分的激活水平要比正常人高,这些数据的对比结果就是脑功能改变最直接的证据。
  “这也说明,不止是外部的物理刺激,仅仅靠外部的精神刺激,就可以让一个人的脑功能发生改变。”沈政说。
  龚启勇说,我们的研究成果至少可以证明,人被吓住后的反应,也就是某些精神状态是有物质基础的,而这个物质基础是以非常客观的形式存在的,并不是凭感觉得到的,这就是重大的发现,这个人到底正常还是不正常,能做非常客观的对比。
  
  分析大脑,解读脑功能的研究非常有趣,这门学科发展到极致,就是用专业仪器来研究大脑的时候,可以分析出这个大脑都“想”过什么。这次试验从侧面证明了物质决定精神,也是脑功能研究的一个进步。人的一切思想都是以神经系统为物质基础的,而大脑就是神经系统的核心。没有了大脑,人也就没有了思想,这就像计算机没有了主机就无法计算一样。因此说物质决定精神,是有依据的。“但是更深入的研究也许会得到不一样的答案。”龚启勇说。
  如果我们把大脑看成一个电脑主机箱,那么海马、杏仁核、额叶就是它的不同部件(如CPU、硬盘等)它们有各自不同的分工,目前科学家通过实验基本上能够证明它们各自的功能。
  但是,人的精神和思想是需要大脑各个部分协调工作共同完成的,这就像计算机要完成一个复杂的计算任务,需要不同部件的共同工作。也就是说,大脑各个部分都在发挥功能时,组成的整体才能形成人复杂的思想,塑造出人的精神世界。
  龚启勇说,大脑的各个部分是如何协调起来,共同完成一个任务的,现在依然不知道。也就是说,依然没有找到大脑各个部分协调工作的物质基础,有专家认为,负责协调的就是人的精神。“如果脑科学最终找到了人类思考过程的所有物质基础,就可以完全证明物质决定精神。”龚启勇说。
  中国科学院心理研究所研究员尹文刚说,对心理最深层次的检测,就是看脑功能区域上的反应。就目前来看四川的研究成果是有很大价值的,至少能给学界一些提示,就是在这样的灾难面前,人们的心理可能会存在哪些方面的改变,而这些改变又源自于脑部某些区域功能的变化。如果将来再碰到这样的灾难,对于受到心理创伤的人,经过检测之后,可以根据其发生变化的脑部区域进行针对性的心理疏导和干预、治疗。“不过,一个严谨的科学事实,是要经过大量实验的,单独的一个实验,是不能完全解决问题的,如果以此就开始开发新的治疗模式和方法,有可能会有一些隐患。以前也不是没有这样的教训。”尹文刚说,例如,1964年的《世界医学协会赫尔辛基宣言》,该《宣言》制定了涉及人体对象医学研究的道德原则,是一份包括以人作为受试对象的生物医学研究的伦理原则和限制条件,而在这项宣言的前几年,发生了震惊世界的“海豹儿”事件,就是因为药品没有经过严谨的实验就面市的结果。
  沈政说,这样的科学研究也表明我国科学的进步之处,过去遇到大灾难或者是流行病毒,大家注重的是如何获得生存和避免得病的方法,对于心理上的创伤大多是忽略掉的,而对脑功能是否因外部因素而改变的研究表明,人们除了保全生命之外,还要考虑到心理的健康,更好地生存,因为不健康的心理,对于保障人们的生活质量和正常日常作息,是没有好处的。因为心理上的创伤对人类生活技能、人际交往都会产生一定的影响。
  “和大自然相比,人类是非常渺小的,像地震这种不可避免的灾难是缺乏抵御能力的,所以我们要注重在遇到这样的大灾难之后,如何继续保持健康的心理生活下去才是最重要的,这次的研究可以对有过心理创伤的人有一些帮助,因为我们了解到了这样的人的脑部发生了哪些变化,脑部不同的区域影响着人不同的生理机能,我们可以以此做好心理疏导和干预,保证这些人在心理上能够更好地抵御灾难。”
  龚启勇说,如果随访的那44个人,其中一部分人果真发展成“创伤性应激障碍”,我们就能进一步判断,哪些人会发病,发病后,可以用同样的方法判断病情的严重程度,治疗之后有没有好转,研究可以为今后临床药物的发明起到基础作用。
  依赖磁共振,直接根据大脑功能的改变来诊断病情是完全客观的。这就意味着心理疾病不仅可以从心理上来治疗,也可以从生理上来治疗了,换句话说,将来你是否患有抑郁症,就不由医生或者病人自己来判断了,给大脑照张相就知道了。
  (9月14日《北京科技报》,作者为该报记者)

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