企業(yè)檔案
- 會員類型:免費會員
- 工商認(rèn)證: 【已認(rèn)證】
- 最后認(rèn)證時間:
- 法人:
- 注冊號:
- 企業(yè)類型:生產(chǎn)商
- 注冊資金:人民幣500萬
聯(lián)系我們
聯(lián)系人:徐經(jīng)理
熱門標(biāo)簽
公司動態(tài)
齊一生物:大腦受創(chuàng)后變成天才!科學(xué)家尋找發(fā)掘腦部潛能方法

本文由專注于提供生物科技服務(wù)的齊一生物收集整理
有一些人在遇到意外腦創(chuàng)傷后,會突然擁有超出常人的藝術(shù)或才智方面的天賦,研究人員希望,能夠找到一種方法,在無需患病或遭受腦損傷的情況下,就能釋放出蘊藏在每個人大腦中的巨大的潛能。
10歲那年,奧蘭多·瑟雷爾(Orlando Serrell)有一天被棒球意外擊昏,從那以后,他發(fā)現(xiàn)自己能夠準(zhǔn)確記得這次意外之后的任意一天是星期幾,以及當(dāng)天的天氣。他甚至能清楚地記得此后每天發(fā)生的事情,哪怕是那些細(xì)枝末節(jié)的瑣事。
2002年,詹森·帕吉特(Jason Padgett)遭遇了一起惡性搶劫,腦部受到了嚴(yán)重震蕩,不久后他發(fā)現(xiàn)自己經(jīng)常會看見一些“圖形”。他把這些圖形畫在紙上,展示給別人看時,才意識到原來那些不斷重復(fù)、自身相似的圖形是一些“分形”(fractal,又稱碎形,在幾何學(xué)上通常被定義為一個粗糙或零碎的幾何形狀,可以分成數(shù)個部分,且每一部分都近似整體縮小后的形狀,比如葉片和螺殼上的紋路)。
瑟雷爾和帕吉特遭受意外后,都患上了一種被稱為獲得性學(xué)者綜合征(acquired savant syndrome)的疾病。1988年的電影《雨人》(Rain Man)讓“白癡天才”(savantism)這一形象變得為大眾所熟知——學(xué)者綜合征患者從小就具有非凡的音樂、藝術(shù)、數(shù)學(xué)或記憶等方面的才能;但與之形成鮮明對比的是,他們在語言、社交和其他方面的能力卻存在明顯缺陷。
例如在電影《雨人》中,由演員達(dá)斯丁·霍夫曼(Dustin Hoffman)飾演的“雨人”擁有強(qiáng)大的記憶力,在數(shù)學(xué)、日歷推算等方面表現(xiàn)驚人,但因自身潛在的自閉癥傾向,在認(rèn)知和行為方面存在嚴(yán)重缺陷。
相比之下,獲得性學(xué)者綜合征患者擁有的那些接近天才水準(zhǔn)的藝術(shù)才華或智力技能,卻是在患上癡呆、頭部受到嚴(yán)重撞擊或其他腦損傷之后才顯現(xiàn)出來的。這提示我們,或許每個人體內(nèi)都潛藏著藝術(shù)或才智方面的天賦,也就是說,我們每個人身體里都住著一個“內(nèi)在的天才”。如果真是這樣的話,也許我們能夠找到一種方法,在無需患病或遭受腦損傷的情況下,就能釋放這些被封印的才華。
發(fā)掘內(nèi)在潛能
我從事學(xué)者綜合征研究已經(jīng)很多年了。在20世紀(jì)80年代中期之前,我一直以為學(xué)者綜合征是一種先天性疾病。但參加阿隆索·克萊蒙斯(Alonzo Clemons)的首場個人雕塑展,看到他那精美絕倫的雕塑作品后,我的看法發(fā)生了改變。嬰兒時期的克萊蒙斯聰明伶俐,然而,大概在3歲的時候,一次意外的摔倒讓他腦部受損,這使他的認(rèn)知發(fā)展驟然減緩,在詞匯和語言學(xué)習(xí)方面出現(xiàn)了嚴(yán)重的障礙。
但是,從那以后,他卻擁有了一項非凡的技能——能夠用手邊的任何材料進(jìn)行雕塑,甚至包括廚房里的起酥油。與此同時,克萊蒙斯對動物也越來越著迷。例如,他可以照著雜志上馬的照片,在半小時內(nèi)塑造出一個復(fù)制品,而且每塊肌肉和肌腱都復(fù)制得絲毫不差。
克萊蒙斯激起了我對獲得性學(xué)者綜合征的興趣,我開始在醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)中查找這方面的報道,但僅找到為數(shù)不多的幾個實例。1923年,心理學(xué)家布蘭奇· M· 米諾格 (Blanche M. Minogue)曾描述過,一個3歲的孩子在一次腦膜炎發(fā)作后,展現(xiàn)出了非凡的音樂才華。1980年,心理學(xué)家T·L·布林克(T. L. Brink)報道,一個9歲男孩在左腦受到槍傷后,表現(xiàn)出了出眾的機(jī)械操作才能。他能夠拆卸、組裝和改良變速自行車,而且還發(fā)明了一種拳擊吊袋,能夠模仿真實對手進(jìn)行左擋右閃。
1980年以前,關(guān)于獲得性學(xué)者綜合征的報道非常稀少,由此反映出這種病征的罕見性——腦震蕩和中風(fēng)導(dǎo)致認(rèn)知和創(chuàng)造力提升的幾率非常小。隨后,我決定收集有關(guān)獲得性學(xué)者綜合征病例的記述。到2010年,我收集記錄了全世界319起知名的“天才”案例,其中僅有32例是屬于后天獲得的。
美國加利福尼亞大學(xué)舊金山分校的神經(jīng)學(xué)家布魯斯·米勒(Bruce Miller)及同事的研究工作也在我的收集之列。1996年,米勒開始研究*早的12個病例,這些病例患有一種名為額顳葉癡呆(frontotemporal dementia,FTD)的退行性疾病。確診之后,這些老年患者平生次展露出了音樂或藝術(shù)才華,有時甚至稱得上是技藝超群。與阿爾茨海默病不同,額顳葉癡呆患者的神經(jīng)退化僅發(fā)生在額葉,而非大腦的廣泛區(qū)域。
具體說來,FTD患者的受損腦區(qū)通常是大腦左前顳葉(left anterior temporal area)及眶額皮層(orbitofrontal cortex)。正常情況下,上述兩個區(qū)域會抑制位于大腦后部、負(fù)責(zé)處理眼部信號的視覺系統(tǒng)的神經(jīng)活動。而在額顳葉癡呆患者中,左前顳葉和眶額皮層可能無法發(fā)出抑制性信號,從而讓個體獲得了全新的藝術(shù)敏感性。如此一來,大腦就能以一種全新的方式來處理視覺和聲音。盡管額葉的損傷可能會導(dǎo)致患者出現(xiàn)一些病態(tài)的異常行為,但也會將患者的藝術(shù)敏感性或其他創(chuàng)造力釋放出來。米勒說,“FTD是通向藝術(shù)殿堂的一扇意外之窗。”
進(jìn)一步研究提示,因為意外事件而表現(xiàn)出特殊才能,可能緣于大腦某些區(qū)域活動減弱,以及某些區(qū)域的活動增強(qiáng)。具體來說,這涉及大腦損傷之后(以左腦受損*為常見,類似于米勒收集的FTD病例)的一系列事件,我稱之為“3R過程”。該過程始于“募集”(recruitment),這個步驟主要發(fā)生在大腦皮層仍舊完好的區(qū)域,比如右腦,這里的大腦活動會增強(qiáng);接著就是“重連”(rewiring),也就是大腦會在以前沒有形成神經(jīng)連接的區(qū)域間建立起新的連接;*后就是潛能的“釋放”(release),因為新的神經(jīng)連接,某些腦區(qū)的活躍程度升高,以至于一些處于休眠狀態(tài)的能力被釋放出來。
此前,悉尼大學(xué)才智中心的理查德·齊(Richard Chi)和艾倫·斯奈德(Allan Snyder),曾運用當(dāng)時相對較新的技術(shù)手段做了一次實驗,在一定程度上證明了,大腦的上述改變,可以解釋后天獲得的特殊才能。
研究人員使用經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct-current stimulation, tDCS)技術(shù),讓自愿者產(chǎn)生了某些特殊才能。tDCS技術(shù)可產(chǎn)生一種極化電流,減弱左腦與感觀輸入(sensory input)、記憶、語言以及其他腦功能相關(guān)的部分腦區(qū)的活動,同時增加右腦(主要是右前顳葉,right anterior temporal lobe)的活動。
研究人員讓自愿者在接受和沒有接受經(jīng)顱直流電刺激的情況下,分別完成一項具有挑戰(zhàn)性的九點謎題(nine-dot puzzle)——這一任務(wù)需要自愿者打破常規(guī),提出一種創(chuàng)新性的解決方法。自愿者需要將三點一排,總共三排的點用四條直線連起來,途中不能抬筆或有折返線,多數(shù)人都會被這一任務(wù)難住。在接受經(jīng)顱直流電刺激之前,沒人能夠完成這項任務(wù)。
當(dāng)研究人員對29名自愿者進(jìn)行“假”刺激(僅安放電極但沒有釋放電流,以測試安慰劑效應(yīng))后,他們?nèi)匀皇譄o策。然而,釋放電流后,約有40%的自愿者——33人中的14人,成功完成了這項任務(wù)。
一個人為何在接受電流刺激之后突然表現(xiàn)得如此出色?在通電的瞬間,這些自愿者,以及那些先天的和后天的“天才”似乎一下子就知道了他們以前不知道或者沒學(xué)過的事情?巳R蒙斯,那個雕塑家,從未接受過正規(guī)的藝術(shù)訓(xùn)練,但他憑借本能就可以知道如何為雕塑作品制作支架,以便塑造出一匹匹奔馳的駿馬。
對于學(xué)者綜合征患者表現(xiàn)出的那些特殊才能——無論是與生俱來還是后天因腦損傷所致,一個合理的解釋是,這些才能和知識肯定是以某種方式通過遺傳而來的。在生命之初,我們并非一張白紙,任憑成長過程中受到的教育和其他生活經(jīng)歷在上面“寫寫畫畫”。相反,在我們出生時,大腦可能便預(yù)裝了一套“系統(tǒng)”,幫助我們處理眼睛看到的東西,或是理解音樂、藝術(shù)或數(shù)學(xué)方面的“內(nèi)在規(guī)律”。只是,“天才”比一般人更“擅于”開發(fā)和利用那些與生俱來的才能。

打造天才
既然這些與生俱來的才能可以在日后的生活中顯現(xiàn),那是不是意味著每個人都有可能成為天才,并且無需以腦損傷或變成癡呆為代價呢?
重復(fù)經(jīng)顱磁刺激技術(shù)(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)便是一種可以將潛能釋放出來的技術(shù),它像一頂“有思維的帽子”(thinking cap),可以“啟動”或“關(guān)閉”不同腦區(qū),增強(qiáng)大腦的創(chuàng)新能力。然而,技術(shù)手段并非的實現(xiàn)途徑。冥想,或刻苦練習(xí)某項技能,也可以讓我們的右腦更具創(chuàng)造性,從而開發(fā)出潛在的藝術(shù)才能。
隨著對大腦認(rèn)識的不斷深入,研究人員可能會找到一些新方法幫助我們了解,當(dāng)某些大腦回路的功能受到激發(fā)或抑制時,會出現(xiàn)什么情況。用于精確定位神經(jīng)元聯(lián)系(即纖維示蹤,fiber tracking)的彌散張量成像(Diffusion tensor imaging, DTI)和彌散張量纖維束示蹤(diffusion tensor tracking, DTT)技術(shù),就比早期的方法更適合用于顯示人腦內(nèi)部紛繁復(fù)雜的神經(jīng)連接,從而使研究人員能夠更好地“破譯”大腦活動與突然顯現(xiàn)的才能之間的關(guān)系。
揭示學(xué)者綜合征背后的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制的難點在于,這些患者在執(zhí)行一些創(chuàng)造性任務(wù)時,往往需要運動,這樣就很難觀測他們的大腦活動。一方面,病人根本無法在核磁共振成像儀內(nèi)進(jìn)行雕塑或彈鋼琴;另一方面,任何運動都會對圖像的精度造成影響。
不過,一項更新的技術(shù)——近紅外光譜術(shù)(nearinfrared spectroscopy, NIRS),則可以避開這些問題。在這項技術(shù)中,一頂舒適的頭顱帽(skullcap)會替代龐大笨重的機(jī)器,頭顱帽可以測量大腦血管中血液的氧含量,并將這些信息傳送至圖像處理軟件。更令人興奮的是,科研人員近年還研發(fā)出了一款新式儀器,它應(yīng)用另一種成像技術(shù)——正電子發(fā)射斷層掃描(positron-emission tomography,PET),可以對坐著、站著甚至是運動的人進(jìn)行監(jiān)測。
獲得性學(xué)者綜合征的研究意義十分重大,這種病例說明,每個人大腦中都蘊藏著巨大的潛能。而目前的挑戰(zhàn)在于,如何尋找一種的方法,來發(fā)掘封印在我們體內(nèi)的“內(nèi)在天才”——有點類似“雨人”,只是在其他方面比他更健全。
本文由專注于提供生物科技服務(wù)的齊一生物收集整理