【好书一荐】冥思苦想会让大脑变重

冥思苦想会让大脑变重

天平可测出脑力工作时由血流引起的受力上的细微变化

头脑开动时，大脑确实会变得更沉重。

这个事实可能会出人意料，却不是什么新鲜事：19世纪80年代，意大利科学家安杰洛·莫索造了一台复杂的称量全身的天平，并记录说，脑力工作会给分量加码。如今，莫索的“人体循环天平”的现代版支持了莫索的结论。英国雷丁大学的大卫.菲尔德和劳拉：英曼在2014年1月9日的《大脑》上发表文章说:“和静息时的大脑相比，人聆听音乐或观看视频时，其大脑确实更重。”

在讲授关于大脑成像技术的课程时，菲德很好奇，想知道莫索的常规方法是否还能用。然后他和一些学生决定来解开这个疑惑。“说实在的，这个想法有点儿疯狂。”菲尔德说。

两个天平的中间，是个简单的能上下活动的杆。莫索观察到，随着人体的重量转移—大概是源于血液的流动，杠杆会向头或者脚倾斜。菲尔德和英曼设计的装置并没有真的倾斜。研究人员在头端的下面放了一个灵敏的小天平，这个天平会记录受力的变化。

经过多次的故障排查，其中要排除由适应身体进程，比如说呼吸和心跳而形成的血液流动的信号，菲尔德和英曼对脑力工作进行了测试。十四名参与者按照要求静静地躺在控制杆上听音乐，或者是一边听音乐，一边看视频上的彩色几何图形。菲尔德说，大脑探测声音的部位相对较小，因此利用声音加上影像实验，来激活更大范围的脑区，增加测量出血流变化的概率。

菲尔德和英曼发现，在声音或声音加影像出现两秒后，血液就立即离开大脑，因为测量到力在减小。这种血量快速降低的现象，利用功能性核磁共振成像也能观察到，可能意味着大脑准备好来工作，把满是废物的血液经颈静脉给分流出去了。几秒钟之后，一波新的血流涌进了大脑，力值又升高到初始点之上。

力值的变化非常小一大约0.005顿，而变化最明显的是那些既聆听音乐每一次思维活动时，流进大脑的血流的量很难计算。而为了学家需要知道从杠杆的支点到头端的距离，那很容易测量，但几乎不可能了解血液究竟从何而来。

在莫索开始的实验里，他发现需要耗费更多脑力的任务会让大脑变得更重。阅读一页数学手册似乎会比读一页新闻的增加更多的分量。强烈的感情也会给天平加码，莫索写道，“受试者在阅读怒气冲冲的债主的信时，天平突然就沉下去了。”

直到最近，仍没有对莫索的科学手稿的详细介绍。但伦敦国王学院的斯特凡诺·桑德罗尼把莫索的论文从档案里发掘了出来，并在2013年的《大脑》杂志上对论文做了介绍。

提起新实验，桑德罗尼说，“这么多年来，我们都忽视了莫索和他的工作。有人开始觉得他写的文章很有趣，这是件好事。”他和同事正在做展览，来展示莫索最初的天平。

很多神经科学家利用功能性核磁共振成像(fMRI)来探测大脑里血流的变化。通常，当少量的血液从大脑里一处流向另一处，fMRI能识别脑区的血流差异。相比之下，天平描述的是大脑工作负荷的整体变化。

作为观察大脑内部状况的手段，天平并不会取代现代神经影像。但桑德罗尼认为，稍作改进，也许最终会有所助益。“我们拥有的手段越多，就越能抵达大脑复杂性的真相。”

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