当你孤独时,你的大脑到底在干什么?

学术头条

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· 1月8日

越孤独的人,大脑默认模式网络越容易被激活,越容易对过去的事情进行思考和回顾。


图片来源@视觉中国

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文 | 学术头条

在日常生活中,无论是孤寡老人,还是在外独自漂泊的年轻人,在独处时往往会不自觉地思考很多事情,并感到孤独和备受煎熬。有研究表明,长期处于孤独环境中,会影响我们的睡眠,对于大脑以及心血管系统造成不可逆转的损伤。

那么,人为什么会感受到孤独呢?当我们感到孤独时,我们的大脑发生了什么变化?

近日,来自加拿大麦基尔大学精神病学和心理学系的内森·施普伦(Nathan Spreng)教授及其合作者,通过对英国生物医学库的大约 4 万名中老年人的核磁共振成像(MRI)数据、遗传学信息和自我心理评估进行了研究。

结果发现,大脑的孤独感与人脑中所谓的默认模式网络(default mode network)密切相关。具体来说,越孤独的人,大脑默认模式网络越容易被激活,越容易对过去的事情进行思考和回顾。

对此,施普伦表示:“在缺乏希望得到的社会体验的情况下,孤独的个人可能会偏向于内向的想法,如回忆或想象社会体验。我们知道,这些认知能力是由大脑的默认网络区域居间促成的。因此,这种对自我反省以及可能是想象的社会体验的增强关注,自然会动用基于记忆的默认网络功能。”

 该研究以“The default network of the human brain is associated with perceived social isolation”为题,发表在最新一期的《自然通讯》杂志上。

神奇的默认模式网络

关于默认模式网络,哈佛大学的 Germer 教授曾有一个非常精准的概括,“人的大脑有一个部分叫作默认模式网络(default mode network),位于头部从前到后的正中间,在专注做事的时候不活跃,但在休息的时候特别活跃,它的主要功能有三个:形成自我意识;反思过去,担忧未来;寻找问题。”

1953 年,物理学家劳伦斯·索科洛夫进行了一项实验:让志愿者平躺在床上解算术题,与此同时,记录下志愿者的脑电波和大脑中的含氧量。他试图证明人们在绞尽脑汁时大脑会消耗更多的氧气,然而结果却出乎意料:志愿者在做计算时大脑所耗费的氧气还不及闭目养神时消耗得多!

一直以来,人们都把大脑看作一台随时待命的计算机,平时处于休眠状态,当被要求处理各种任务时才重新启动。但索科洛夫的实验却似乎预示着大脑在“放空”时仍消耗着不少的能量。

后来,华盛顿圣路易斯大学的神经学学者马库斯·雷切利和他的同事经过数年的研究,逐渐揭开了大脑空闲时究竟在做什么的奥秘。

雷切利一直运用一种被称为“PET”的脑成像手段研究与词汇有关的大脑活动。有一天他偶尔发现,大脑某一区域在被试休息时还存在某些激活,而在任务开始后激活又消失了,大多数研究者对此不以为然,认为那不过是随机噪声(没有意义的实验数据)罢了。

但 1997 年,雷切利的同事乔丹·舒拉姆发现其实并非如此。他仔细察看了以往 134 名被试的脑成像结果,发现无论试验任务是什么,大脑中的一个部分总是在任务开始后降低了激活。2001 年,他们两人发表了论文,向世人揭开了大脑中神秘“默认网络”的面纱。

那么,大脑在空闲时到底在干什么呢?

雷切利和他的同事认为,大脑放空时的功能和记忆密切有关,大脑中负责记忆的海马可能正在为我们提供日常生活的种种记忆片段,并让我们产生看似无意义的“白日梦”,再由默认网络——大脑内侧前额叶对这些记忆片段进行整合,以便为未来的行为提供参考。

最近,达特茅斯学院的玛利亚·曼森利用功能核磁共振成像技术 FMRI 证实了这一点:当人们报告做“白日梦”时,默认网络也活跃起来。也就是说,走神或白日空想对大脑来说具有重要的意义。

孤独者的大脑,默认网络更容易激活

在新冠疫情导致的社交疏远持续之际,对许多人来说,2020 年将是孤独的一年,而了解与人隔离将如何影响我们的健康非常重要。

为此,研究团队对英国生物医学库的大约 4 万名中老年人的核磁共振成像(MRI)数据、遗传学信息和自我心理评估进行了研究。然后,他们把经常自诉感到孤独的研究对象和没有孤独感的研究对象的MRI数据进行比对。

研究人员在孤独者的大脑中发现了多处差异。这些大脑现象集中出现在所谓的默认网络上。默认网络是一组参与内心思考——如回忆旧事、规划未来、想象和想起他人——的大脑区域。

研究人员发现,孤独者的大脑默认网络联结得更为紧密,而且令人惊讶的是,他们的默认网络区域的灰质容积更大。孤独还与穹窿——即把信号从海马输送到默认网络的神经纤维束——的差异存在相关性:在孤独者的大脑中,这条纤维束的结构得到更好的保护。

此前的研究也表明,回忆过去、预想未来或思考假想的现在时会使用默认网络。这种网络的结构和功能与孤独存在正相关的关系,可能是因为孤独的人更有可能用想象、对过去的回忆和对未来的憧憬来克服自己的社会孤立。

近年来,随着社会的高速发展,孤独正越来越多地被认为是一个不可忽视的健康问题。此前的研究已经证明,感到孤独的老年人出现认知衰退和患痴呆症的风险更高。了解孤独如何表现在大脑中可能是预防神经系统疾病和开发更好治疗方法的关键。

据本研究论文作者、蒙特利尔神经学研究所暨医院及魁北克人工智能研究所的研究人员达尼洛·布兹多克教授透露:“我们正在开始了解孤独对大脑的影响。扩展我们在这个领域里的知识将有助于我们更好地意识到减少当今社会中的孤独现象的迫切性。

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