在无数个古代传说之中 , 都有一种能力最为人所艳羡——探知他人的思想 , 这可能是因为每个人都深深感受到与人交往应酬这件事的困难程度 , 从而把“简化人与人之间的交流”的梦想寄托于故事之中 。 不过 , 在有了诸多先进科技的今天 , 科学家们对人类思想的探究 , 也在不知不觉间被简化了 。 换言之 , 科学家们若想“知道你在想什么” , 大可不必挖空心思和你交流 。
大脑的“考试”——神经心理学测验
这种需要被测试者主动参与的古老测验 , 可谓是神经学界的“活化石”之一 。 尽管神经心理学测验并不能帮助科学家直观了解你心中的各种想法 , 但这些形形色色的测验可以在短时间内对一个人大脑完成各类型工作的能力进行评估 , 从而为科学研究提供便利 。 不仅如此 , 神经心理学测验有时还可以作为医生诊断疾病(主要是涉及神经系统的疾病)的有效工具 。
神经心理学测验往往是建立在科学家对人脑不同部位处理工作的分工情况的了解之上 , 通过让被测试者完成一些非常典型的任务 , 记录并评估任务完成的情况 , 从而直观地将人脑在该方面的能力体现出来 。 举个简单的例子 , 著名的图形流畅性试验(DFT)要求受试者在5分钟内创造出尽可能多的原创性图案 , 而人脑负责创作图案的部位正是右额叶 , 因此倘若受试者在该试验中创作的图案数量较正常人明显为低 , 即使他的智力完全正常甚至高于常人 , 都可以证明他的右额叶工作不正常 。 从这点上来看 , 称神经心理学测验为大脑的“考试”也并不为过 。
当然 , 神经心理学测验虽然简单 , 却是所有神经科学手段中出错率最高的一个 。 这一方面是因为 , 每个人的大脑发育都存在着差异 , 尽管测验在设立之初会让相当数量的正常志愿者完成测验 , 并藉此制定一个“标准值” , 但具体到每个人 , 靠死板的“标准值”来衡量能力 , 自然便会有人不幸“中枪”;另一方面 , 脑内工作的分工有着非常繁琐复杂的机制 , 典型任务在有些时候也可能并非由脑内特定部位负责完成 , 这也导致了一些测验实际上是在衡量大脑多个部位协同工作的能力 , 而非科学家理想中的特定部位单独工作的能力 。
PET——大脑活动影像化
俗话说得好 , “人是铁饭是钢” , 的确 , 人体的各个组织在工作时都是严格依赖着稳固的能量供应的 , 大脑更是如此 。 在大脑完成思考、心理活动在内的诸多工作时 , 都会有能量物质源源不断地运输进入大脑 , 防止大脑因为饥饿而“罢工” 。 不过在如今 , 大脑这种“哪里工作 , 就把能量运到哪里”的机制 , 也恰好给了科学家们一种全新的观察大脑运转和思维过程的工具——正电子发射断层扫描(PET) 。
在PET过程中 , 最常用到的探测物质是[18F]氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG) , 这种物质和人体所必需的能量物质葡萄糖十分类似 , 因此也会被需要能量的组织摄入 。 倘若大脑在完成一项思考任务 , 需要调动某个部位时 , 该部位自然会吸收并消耗血流之中的葡萄糖 , 以帮助自身完成工作 。 而在18F-FDG注射入血管之后 , 它也会和“正宗”葡萄糖一样 , 被该组织所吸收 。 但和“正宗”葡萄糖不同的是 , 18F-FDG会不断地向外界发射γ射线 , 因此科学家们只需要利用成像装置探测γ射线 , 就可以判断出当前正在吸收葡萄糖的组织 , 进而推断出大脑目前的思考活动 。 用一个颇为形象的说法概括这一过程 , 即为PET将大脑的思考等活动 , 以图像的形式直观地表达出来 。
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