新浪科技|科学好故事|大脑功能背后的复杂运作方式:界限越来越模糊( 二 )


有一种观点认为 , 不同心智类别之间存在某种强烈的并行机制 , 神经科学家试图以此来理解大脑和神经在心理事件中发挥的作用 , 但现在看这样的观点是错误的 。
虽然现有的框架曾带来许多重要的见解 , 但“它让我们陷入了某些相当令人窒息的研究陷阱中” 。 由此导致的结果也直接阻碍了神经和心理疾病治疗的发展 。
这就是为什么一些科学家认为 , 神经领域的核心概念可能需要修改——也许是彻底的修改——才能让我们真正理解大脑是如何工作的 。 在努力应对这一挑战的同时 , 他们开发了新的方法和框架 , 来探索有关大脑的问题 , 并给出了新的答案:就在近日 , 一种新的方法就揭示了记忆形成和代谢调节之间令人意想不到的联系 。 不过 , 即使一个新的框架能成功解释大脑的运作 , 一些研究人员仍然怀疑 , 这些成功是否会以我们失去与人类经验的联系为代价 。

新浪科技|科学好故事|大脑功能背后的复杂运作方式:界限越来越模糊
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图3/5
美国东北大学的心理学家丽莎·费尔德曼·巴雷特认为 , 认知和记忆等熟悉的心理功能类别“无法给理解大脑的结构或工作方式提供良好的指导”
“化名比福尔摩斯还多”
功能磁共振成像(fMRI)等技术的出现和发展 , 使神经科学家能以越来越复杂的方式检查活体大脑 , 他们也开始积极地寻找人类心智能力的生理基础 。 在理解知觉、注意力、学习、记忆、决策、运动控制和其他经典心智活动类别的神经基础方面 , 神经科学家们都取得了巨大进展 。
与此同时 , 他们也发现了令人不安的证据 , 表明这些分类和支持它们的神经网络并没有像预期的那样发挥作用 。 这不仅是因为大脑结构不完全符合既定心智类别之间的界限 , 正是因为功能区域之间的重叠如此之多 , 才使同一个大脑网络“拥有比夏洛克·福尔摩斯还多的别名” 。
举例来说 , 最近的一项研究发现 , 三分之二的大脑都参与了看似简单的眼球运动;在我们的呼吸过程中 , 有一半的大脑会被激活 。 2019年 , 多个研究小组发现 , 视觉皮层等“感知”区域的大多数神经活动编码的其实是动物的动作信息 , 而不是感官输入 。
这种“身份危机”并不局限于与感知或其他认知功能有关的神经中枢 。 小脑是所有脊椎动物大脑中都具有的结构 , 被认为是运动中枢 , 几乎完全负责躯体的运动控制 。 但科学家发现 , 小脑在注意力过程、情绪调节、语言处理和决策等方面也发挥着作用 。 基底神经节是大脑中另一个古老的部分 , 通常与运动控制有关 , 但同样涉及好几个高级认知过程 。
这些令人困惑的结果可能是由方法论的问题造成的 。 例如 , 为了发现人类大脑的不同功能 , 神经科学家往往将认知过程与fMRI测量的大脑活动模式联系起来 。 但有研究显示 , 研究人员需要更注意无关的肌肉抽搐和坐立不安所带来的影响 , 因为这些都可能改变读数 。

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