在我们发呆恍神时，大脑中有一些区域却依然活跃，那里可能藏着了解神经疾病、甚至意 识本质的关键线索。 撰文╱赖可（Marcus E. Raichle） 翻译／涂可欣 重点提要 ■神经科学家一直以为，当人们在休息时，大脑内的神经线路处於关闭的状态。 ■然而造影实验却显示，脑部在休息时仍有持续的背景活动。 ■这种称为「预设模式」（default mode）的脑活性，可能对有意识的行为或动作极为重 要。 ■若是与预设模式有关的脑区线路发生错乱，可能会导致阿兹海默症、精神分裂症等疾病 。 想像你在户外躺椅上昏昏欲睡，杂志就摊在腿上。突然间，一只苍蝇飞到你的手臂上，你 立刻抓起杂志打死苍蝇。在苍蝇停下来之前和之後，你的大脑各个区域是处在什麽样的状 态下？长久以来，许多神经科学家以为人们在休息时，大脑的神经活性和放松想睡时的状 态相似。在这个观点之下，休息时脑内的活性只是一些无意义的杂讯，和电视台收播後电 视机萤光幕上的雪花信号类似；然後当苍蝇飞到你手臂上时，大脑立刻专注於打苍蝇这个 有意识的动作。但是最新的造影分析研究，却显示了值得注意的现象：当人们放松休息时 ，大脑仍忙碌地进行许多有意义的活动。 科学家发现，当我们安静坐在椅子上发呆、躺在床上睡觉，或是手术麻醉时，大脑内许多 分散的脑区仍然不断交谈着。这些称为预设模式（default mode）的活跃信号传递，消耗 的能量是赶走恼人苍蝇或对其他外界刺激产生意识反应时的20倍。事实上，无论是坐下来 吃晚餐，还是发表演说，大部份的意识行为只不过是稍稍跨出了大脑预设模式的基础活动 。 了解大脑预设模式的关键，在於发现了一个过去遭到忽略的脑系统，这个系统现在称为预 设模式网络（default mode network, DMN）。虽然DMN在组织神经的活动时扮演的角色仍 有待厘清，但它很可能指挥了脑部组织记忆和各个与应变未来事件相关的区域，例如当你 感觉苍蝇轻触手臂时，脑部的运动系统必须快速应变。DMN可能对所有脑区的同步化具有 重要功能，让各脑区都像田径选手一样，在枪响之前都处於「预备」状态。如果DMN确实 可为脑部的意识活动预做准备，研究DMN的行为或许能让我们了解意识经验的本质。此外 ，神经科学家也怀疑一些简单的心智错乱，甚至各种复杂的脑疾病（例如阿兹海默症和抑 郁症）可能都与DMN的功能受损有关。 探索暗能量 大脑可能一直很忙碌的概念并不算新，发明脑电图的柏格（Hans Berger）就是早期的倡 议者之一。脑电图这类仪器能侦测大脑的电活性，并以波纹曲线记录在纸上，1929年柏格 在他发表的重要论文中，即推测了为什麽仪器记录到不歇止的电震荡，他说：「我们必须 假设中枢神经系统不是只有在清醒时才有活性，而是一直都很活跃的。」 然而柏格这个有关脑部运作的看法却遭到忽视，即使後来非侵入性造影成为神经科学实验 室的基本配备，也依然如此。1970年代末，正子断层扫描（positron emission tomography, PET）问世，它可以测量葡萄糖代谢、血流和氧气的摄取，从而推断神经活 性；1992年出现的功能性磁共振造影（fMRI），则可测量脑中发生的氧化作用。这些科技 绝对足以分析专注活动或休息时的脑活性，但是大部份实验的设计，却让人产生「大脑在 没有进行特定活动时会维持沉寂」的印象。 神经科学家在进行造影实验时，一般都是为了找出与特定知觉或行为有关的脑区，而设计 这类实验最好的办法，就是比较两种相关条件下的脑部活动。举例来说，如果研究人员想 知道哪个脑区对大声朗读很重要，他们会比对朗读（实验条件）和默读（对照条件）相同 文句时的神经活性，找出不同之处；为了能清楚呈现差异，研究人员会将朗读时的像素减 去默读时的像素，剩下来仍「发亮」的区域，应该就是对朗读极为重要的脑区。这种方法 虽能彰显特定行为所活化的脑区，但在过程中却删除了脑部的任何内在活性，也就是那些 持续的背景活动，让人误以为它们平常都是静止的。 然而过去几年来，许多研究都暗示了脑部有着活跃的幕後活动，使得我们和其他研究团队 开始好奇：人们在休息或让思绪自由奔驰时，大脑处於什麽样的状态？ 其中一条线索是直接检视造影结果。这些影像显示，在实验或对照条件下许多脑区都很忙 碌，也因为在原始影像中对照组和实验组有这麽多相同的背景「杂讯」，除非经过复杂精 密的电脑影像分析，否则很难分辨出差异。 进一步分析显示，在进行特定意识活动时，大脑额外消耗的能量不超过基础活动时的5%， 而整个活动所耗费的能量有60~80%用於与外在事件无关的神经线路。在天文学同事的认可 下，我们团队称呼大脑这些内在活动为「暗能量」（dark energy），因为它们就像宇宙 中看不见、却占了绝大部份质量的暗能量。 【欲阅读更丰富内容，请参阅科学人2010年第99期5月号】 -- 原始网页： http://sa.ylib.com/read/readshow.asp?FDocNo=1577&CL=4 这篇讲得就是目前正夯的resting state fMRI阿！！！ 不过很多细节都还有待厘清就是了 --

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