袁越
有一件事幾乎所有人都感興趣,但卻很難加以研究,這就是瀕死體驗(yàn)。一個(gè)流行甚廣的說(shuō)法是,人死前會(huì)看見(jiàn)一道白光,引領(lǐng)他走向另一個(gè)世界。還有不少人相信,人死時(shí)會(huì)經(jīng)歷一次靈魂出竅的過(guò)程,就像是從空中俯瞰自己的肉身。
好萊塢大片《末日天劫》里則使用了另一個(gè)同樣流傳甚廣的橋段。著名影星布魯斯·威利斯飾演的鉆井工人哈里手動(dòng)引爆了一顆炸彈,炸毀了即將撞向地球的小行星。臨死前,他把自己的一生像放電影一樣在腦子里迅速地過(guò)了一遍,因?yàn)閾?jù)說(shuō)每個(gè)將死之人都會(huì)有這么一次人生閃回。
到底哪種說(shuō)法更準(zhǔn)確?沒(méi)人知道。因?yàn)榘凑諊?yán)格的定義,只有發(fā)生在死亡之前那一瞬間的體驗(yàn)才能叫做瀕死體驗(yàn)??上廊藳](méi)法說(shuō)話,人死又不能復(fù)生,所以目前所有關(guān)于瀕死體驗(yàn)的說(shuō)法全都來(lái)自那些在死亡線上掙扎了一圈之后又活過(guò)來(lái)的人,不能算是真正的瀕死體驗(yàn)。
要想解決這個(gè)難題,唯一的辦法就是用某種高科技手段測(cè)量活人的大腦,一直測(cè)到他死為止,然后從測(cè)得的信號(hào)中推斷出他在邁過(guò)死亡那道坎的一瞬間到底在想些什么。
目前最常用的兩種測(cè)量大腦的技術(shù)手段分別是腦電波(EEG)和功能性核磁共振成像(fMRI)。前者測(cè)的是大腦神經(jīng)元的集體放電模式,空間分辨率太低。后者測(cè)的是腦神經(jīng)元的耗氧量,空間分辨率大大提高。一個(gè)來(lái)自美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)的研究小組曾經(jīng)在2015年運(yùn)用fMRI技術(shù)發(fā)現(xiàn)了人腦中專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)聽(tīng)音樂(lè)的一組神經(jīng)元,這在當(dāng)年絕對(duì)算是一項(xiàng)了不起的成就。
不過(guò),研究人員對(duì)這個(gè)結(jié)果并不滿意,他們還想研究一下不同的音樂(lè)種類(lèi)是否對(duì)應(yīng)著不同的神經(jīng)元,但這必須使用一項(xiàng)名為皮質(zhì)電圖(ECoG)的技術(shù)才能做到。顧名思義,這項(xiàng)技術(shù)就是把電極傳感器直接連接到大腦皮質(zhì)上,如此測(cè)出來(lái)的神經(jīng)元活動(dòng)模式要比f(wàn)MRI精細(xì)得多。不過(guò)測(cè)量者必須先通過(guò)手術(shù)打開(kāi)受試者的頭蓋骨,創(chuàng)傷性太大,大概沒(méi)幾個(gè)人愿意成為這種研究的志愿者。
但是,有一類(lèi)人經(jīng)常會(huì)用到這項(xiàng)技術(shù),這就是癲癇患者。醫(yī)生在手術(shù)前通常會(huì)利用皮質(zhì)電圖來(lái)確認(rèn)癲癇的病灶,以便盡可能地切得精確。這個(gè)過(guò)程通常需要持續(xù)好幾天,如果病人愿意在此期間接受心理測(cè)試,就可以幫助腦神經(jīng)科學(xué)家繞過(guò)倫理障礙,獲得寶貴的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
于是,那個(gè)MIT研究小組花了幾年時(shí)間找到了15名愿意配合的癲癇患者,在手術(shù)之前對(duì)他們進(jìn)行了詳細(xì)的聽(tīng)覺(jué)測(cè)試,結(jié)果令人大吃一驚。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一組神經(jīng)元,對(duì)樂(lè)器演奏的純音樂(lè)幾乎沒(méi)有反應(yīng),對(duì)人類(lèi)說(shuō)話的聲音反應(yīng)也極弱,但卻對(duì)唱歌的聲音反應(yīng)強(qiáng)烈,說(shuō)明它們是專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)聽(tīng)別人唱歌的。
研究人員將實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫(xiě)成論文,發(fā)表在2022年2月22日出版的《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上。作者認(rèn)為,這個(gè)結(jié)果說(shuō)明唱歌很可能具有某種進(jìn)化優(yōu)勢(shì),于是人類(lèi)進(jìn)化出了專(zhuān)門(mén)聽(tīng)唱歌的神經(jīng)元,幫助人類(lèi)在嘈雜的背景聲中迅速分辨出唱歌的聲音。
如果你對(duì)這個(gè)結(jié)果感到驚訝,那么2022年2月14日出版的《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上刊登的另一篇文章更加令人不可思議。這篇論文的作者來(lái)自德國(guó)的圖賓根大學(xué)和波恩大學(xué),他們用與MIT實(shí)驗(yàn)同樣的方法研究了癲癇患者的大腦,驚訝地發(fā)現(xiàn)人腦內(nèi)不但有專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)算術(shù)的神經(jīng)元,甚至連加法和減法都有專(zhuān)門(mén)的神經(jīng)元來(lái)負(fù)責(zé)。
為了防止實(shí)驗(yàn)誤差,研究人員特意試驗(yàn)了兩種不同的出題方式。一種是用數(shù)學(xué)符號(hào)來(lái)出題,比如“3+5=?”或者“9-2=?”。另一種是用語(yǔ)言來(lái)描述算術(shù)題,比如“二加七等于幾”或者“八減三等于幾”,以防止皮質(zhì)電圖測(cè)量到的其實(shí)是受試者對(duì)特殊符號(hào)的反應(yīng)。結(jié)果再次證明,這兩組神經(jīng)元對(duì)應(yīng)的不是某種符號(hào),而是特定的算法。
更有意思的是,研究人員把神經(jīng)信號(hào)輸入計(jì)算機(jī),訓(xùn)練了一個(gè)人工智能程序,然后再用訓(xùn)練好的程序去猜測(cè)受試者正在做加法還是減法,結(jié)果全部正確。如果上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的研究人員展開(kāi)合作,用這套算法去測(cè)量受試者的大腦,應(yīng)該可以知道他們此時(shí)究竟是在做算術(shù)題還是在聽(tīng)音樂(lè)。
假如這套算法不斷完善,是否就可以用來(lái)研究人類(lèi)的瀕死體驗(yàn)了呢?理論上是可以的,但倫理關(guān)過(guò)不去。這種實(shí)驗(yàn)不符合人道主義原則,幾乎沒(méi)辦法做到。
不久前發(fā)生了一件不幸的事,讓科學(xué)家們意外地獲得了一次這樣的機(jī)會(huì)。一位87歲的老人因?yàn)橐馔馑佣凰瓦M(jìn)了醫(yī)院,醫(yī)生發(fā)現(xiàn)老人患有癲癇,便給他服用了抗驚厥藥物,同時(shí)用腦電波測(cè)量?jī)x監(jiān)控老人的大腦,以防出現(xiàn)意外。沒(méi)想到老人在治療過(guò)程中突發(fā)心梗不幸去世了,而醫(yī)院的腦電波測(cè)量?jī)x一直是開(kāi)著的,于是醫(yī)生們意外地獲得了老人死亡前后各30秒的腦電圖。
一群來(lái)自世界各國(guó)的腦神經(jīng)科學(xué)家分析了這個(gè)難得的腦電圖,發(fā)現(xiàn)腦電波在血液已經(jīng)停止流動(dòng)后依然持續(xù)了一段時(shí)間,尤其是阿爾法波和伽馬波都表現(xiàn)得異?;钴S,這兩種波形之間的交叉耦合現(xiàn)象也非常明顯。根據(jù)此前針對(duì)健康人所做的實(shí)驗(yàn),這兩種波形的交叉耦合現(xiàn)象往往意味著受試者正在進(jìn)行高強(qiáng)度的思維活動(dòng),而且很可能與記憶的提取有關(guān)。
研究人員將分析結(jié)果寫(xiě)成論文,發(fā)表在2022年2月22日出版的《衰老神經(jīng)科學(xué)前沿》雜志上。作者指出,這個(gè)結(jié)果和美國(guó)科學(xué)家于2013年在小鼠身上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)非常相似,兩者的腦電波特征幾乎是一模一樣的。
但是,作者也承認(rèn)這個(gè)結(jié)論只是一種猜測(cè),因?yàn)槟X電波和思維模式之間的關(guān)系還很不確定,再加上那位老人的顱腔內(nèi)因?yàn)樗映霈F(xiàn)了血塊,以及他正在服用的抗驚厥藥物等因素,都有可能對(duì)腦電波產(chǎn)生影響。
無(wú)論如何,這個(gè)結(jié)果讓科學(xué)家第一次從外部窺視到了死亡前的大腦,從而有可能推測(cè)出人死前到底在想些什么,幫助人類(lèi)更加從容地面對(duì)死亡。設(shè)想一下,假如我們知道自己心愛(ài)的人臨死前正在回顧自己美好的一生,應(yīng)該會(huì)感到一絲欣慰吧。