“靈魂出竅”的生物學解釋
20201227
很久以前,老何在大學讀書的時候就學習了關于腦電波的一些基本知識,2015年,老何在一個自我催眠學習班上有緣了解到人在睡眠過程中各種狀態下的腦電波變化,如精神緊張和情緒激動亢奮時14~30Hz的β波;人在清醒、安靜并閉眼時8~13Hz(平均數為10Hz)的α波;也了解到人在嬰兒期或智力發育不成熟、成年人在極度疲勞和昏睡或麻醉狀態下,可在顳葉和頂葉記錄到的,頻率為1~3Hz的δ波。
最近,老何在王立銘老師的《巡山報告》中了解到一個生命科學的新發現:關于“靈魂出竅”的生物學解釋。聯想起多年以前讀過的史蒂芬·科特勒/杰米·威爾《盜火:硅谷、海豹突擊隊和瘋狂科學家如何變革我們的工作和生活》和王立銘老師解讀關于鏡像神經元的生物學研究進展,確實令人腦洞大開,非常值得對腦神經科學和靜坐冥想有興趣的朋友學習和思考!
“靈魂出竅”的生物學解釋
下文來源:得到app王立銘 巡山報告
“靈魂出竅”這個詞,我們日常也會用,一般就是用來描述很爽、很嗨、很過癮的情緒而已。但有意思的是,實際上有人真的能體驗到這種感覺。
比如說,有一類叫作“解離型精神障礙”的疾病,患者就會出現類似靈魂出竅、靈魂和身體分離的感覺。還有某種精神類的藥品,服用下去也有類似的效果。據說,它們會讓人感覺自己的靈魂慢慢飛升、離開身體,甚至能回過頭靜靜觀察自己的四肢如何擺放、自己的腦子出現了什么想法。有時候,還會產生各種真實場景里沒有的幻覺,比如看到小人跳舞、空間扭曲,聽到五顏六色的聲音等。至少根據當事人的描述,這種靈肉分離、靈魂出竅的感覺是實實在在的。因此,這類精神類藥物也被稱為“解離型藥物”
每年,新聞上都有人吃了云南山里的蘑菇,出現各種奇奇怪怪的幻覺。在不少傳統宗教里,巫師們會用各種植物和蘑菇做成藥物,誘導信徒體驗靈魂出竅的感覺。可以想象,一般人哪里扛得住這種經歷,很容易就臣服在某種宗教教義的解釋之下了。
當然,在現代科學的框架下,人的智慧不管再神奇,也無非是大腦中幾百億個神經細胞活動的結果而已,我們當然不相信人的腦袋里真的住著一個能夠獨立存在的靈魂,更不相信這東西在特殊條件下能夠離開身體到處漂浮,還長了眼睛能回頭觀察自己的身體。但是不相信歸不相信,這種體驗的生物學解釋又是什么呢?
你可能覺得這個問題有點太科幻,科幻到不屬于我們這個時代。但2020年9月16日,美國斯坦福大學的科學家們在《自然》雜志發表了一篇論文,居然真的為靈魂出竅找到了一個看起來很靠譜的解釋[9] 。
這項研究的邏輯其實挺容易理解的。既然這種解離型藥物能夠引起靈魂出竅的體驗,科學家們為了科研需要,就給小鼠注射這種解離型藥物,然后通過顯微鏡觀察小鼠大腦不同區域的神經電活動有沒有什么變化。結果他們發現,在整個大腦皮層區域,只有一個叫作“壓后皮層”的區域,在注射該解離型藥物以后,很快出現了頻率很低、只有1-3赫茲的規律腦電波活動,有點像一個小燈泡以每秒鐘亮1-3次的頻率閃爍。等過了45分鐘,也就是該精神類藥物漸漸失效的時候,這種規律閃爍就停止了。
這個壓后皮層的區域大概在小鼠大腦中間偏后的位置,可能和學習記憶這些功能有關,本來根本沒有人覺得,它會和靈魂出竅這種玄乎的東西有關。因此,看到這個現象,科學家們自然需要進一步確認。結果他們發現,除了該種解離型藥物之外,別的解離型藥物對壓后皮層的活動也有類似的調節作用,而別的藥品,麻醉劑也好,致幻劑也好,抗焦慮藥物也好,都沒用。
難道說靈魂出竅的體驗,就是這個壓后皮層區域的這種規律性活動導致的?
為了回答這個問題,科學家們利用微型電極對數以百計的大腦神經細胞進行了更精細的活動記錄,結果發現了一個更有意思的變化——
在服用這種解離型藥物之后,壓后皮層的神經細胞的活動和大腦其他區域的神經細胞,出現了明顯的脫節。具體來說,在正常狀態下,因為大腦神經細胞之間存在大量直接或者間接的聯系,它們的活動總是或多或少會步調一致,一起開啟,一起關閉,因此就產生了我們熟悉的腦電波。但該種解離型藥物注射下去,別的神經細胞還好,壓后皮層的神經細胞卻開始自作主張了,它們自己內部還仍然會步調一致,產生1-3赫茲的規律活動,但是這種活動和大腦其他區域脫節了。當然必須強調一句,這里所有注射該解離型藥物的操作,都是為了科研中實驗的需要。
這就很有意思了。我們剛剛描述了靈魂出竅的體驗,聽起來就是一種靈魂離開身體,還能回頭觀察自己的身體和思想的過程對吧?這個狀態和壓后皮層的神經細胞活動脫節,似乎有那么點像?
小鼠不會說話,當然無法描述自己的精神體驗。但是,科學家們用了一個很有意思的辦法,來測試這種靈魂出竅的感覺在小鼠體內到底存在不存在。
正常情況下,如果讓小老鼠的前爪觸碰一塊很熱的金屬板,小老鼠挨了燙,會快速收回前爪,同時忍不住去舔舔爪子。你要是養過小狗、小貓、小孩子,可能會知道我在說什么。這兩種反應聽起來好像差不多,但性質有點不同——縮爪子,是遇到危險的本能逃避反應;而舔爪子,則帶了那么點兒受傷以后自我安慰的感情色彩。
科學家們發現,注射該種解離型藥物以后,小老鼠遇熱縮爪子的反應沒變,但是卻不怎么舔爪子了。對此,研究者的解釋是,小老鼠可能進入了靈魂出竅的狀態,身體基本的防御反應還在,但是飛升的靈魂卻感覺不到痛苦悲傷了,只是冷靜地做個旁觀者,因此就不再療傷了。
當然,這個解釋肯定是有點牽強的。畢竟老鼠不樂意舔爪子可以有各種各樣的解釋,說不定人家就是不喜歡這個動作了呢,扯不到靈魂出竅上。
不過比較幸運的是,這群科學家恰好找到了一個正在接受治療的癲癇患者,他時不時就會出現靈魂出竅的體驗。
在這位患者大腦里,科學家們居然發現了一模一樣的現象。在患者說自己正體驗靈肉分離、白日飛升、大腦里分出了幾個小人彼此聊天的時候,他大腦里的壓后皮層區域也出現了非常類似的現象——頻率在3赫茲左右的規律神經活動。盡管只有一個人類患者的數據,但還是讓科學家們更堅信自己找到了靈魂出竅的生物學解釋。
但是請注意,截止到現在,所有的數據都僅僅還是相關性數據——老鼠或者人,在出現靈魂出竅的體驗的時候,大腦壓后皮層的神經細胞會出現規律活動,并且和其他大腦區域的活動脫節。這本身不說明兩者有因果關系。
想要證明因果關系,我們就得人工操縱壓后皮層的神經電活動,模擬出那種1-3赫茲的規律活動,然后看看老鼠或者人是不是真的靈魂出竅了。神經科學的技術進步,使這件事已經不是問題了。在這篇論文里,科學家們先是用了一種叫作“光遺傳學”的辦法,在小鼠腦袋里利用藍光和黃光交替閃爍,刺激小鼠的壓后皮層神經細胞,人為創造出2赫茲的規律性神經活動,果然就發現,小老鼠遇熱也不太愿意舔爪子了。然后他們又用微電極,在那位人類患者腦袋里激發了類似的電活動,那位患者確實立馬體會到了靈魂離體的感覺。
這樣一來,數據就形成了閉環。靈魂離體的時候,大腦一個特殊區域的神經細胞出現了一種特殊的電活動;而如果人為誘發這種電活動,也能夠人為誘導出靈魂出竅的體驗。
不知道聽到這兒你有什么想法,我反正讀論文的時候是很興奮的。靈魂出竅可能是人腦出現的最神奇的一種體驗,原本我很難想象,居然能在有生之年看到對它的生物學解釋。但是沒想到,就在剛剛過去的這個月,我竟然有機會看到這樣一個很簡單但是合乎邏輯的科學解釋。做科學研究的快樂可能正在于此吧,在走向未知世界的道路上,天知道你每天都會碰到什么。
當然,和所有重要的發現一樣,這項研究在解決了一些問題的同時,提出了更多的新問題。
為啥壓后皮層這么特別呢?這個區域為啥會出現這種1-3赫茲的規律性活動?這種活動意味著啥?和人類的自我意識有什么關系?為什么當這個壓后皮層和其他大腦區域活動脫節,人就會出現靈魂出竅的體驗?是不是說壓后皮層本來就扮演了一個大腦其他區域觀察者和指揮者的角色,負責監督其他大腦區域的活動?還有,為啥該種精神類藥物會專門干擾這個地方的活動?人類的多重人格障礙和這個區域有沒有關系……
我甚至覺得,這些問題的背后,其實隱藏著人類智慧的關鍵秘密,特別是咱們人類如何產生自我意識,如何建立起獨一無二的身份認知,如何形成復雜的社會并展開合作和交流。但這些,我們只能等待后續的研究進展了。
附閱讀推薦:《盜火:硅谷、海豹突擊隊和瘋狂科學家如何變革我們的工作和生活》——[美]史蒂芬·科特勒 杰米·威爾
下文來源:藍色1230
這是本剛出版的新書,書名《盜火》源于古希臘神話人物普羅米修斯的故事,他為人類從天上盜來火種,使人成為萬物之靈。因此觸怒了宙斯,被鎖鏈縛在高加索山脈的一塊巖石上,每天被惡鷹啄食內臟,而他的內臟又總是重新長出來。本書所探討的“火種”便是類似于心理學家所說的“心流”的狀態,也稱之為“出神”。一種讓人能夠全身心投入一項活動,忘記自己,忘記時間,毫不費力,發揮特別好還充滿愉悅的感覺。在這種狀態下的人仿佛獲取了天神的力量,對別人構成一個非常不公平的競爭優勢。
而現在在美國,從特種部隊到很多高科技公司則將大量人力、物力、財力投入到這個項目的研究中,并取得了一定成果。海豹突擊隊員曾經利用這一技術成功地完成了許多看似無法完成的任務,而他們所運用的則是一種隨時關閉自我與集體融合,進行意識切換,做出戰略調整來取得戰爭的勝利的被稱之為“集體心流”的“出神”狀態。
從生理學角度分心,當人們體驗一次完整的心流狀態時,大腦會分泌六種愉悅感激素(多巴胺、去甲腎上腺素、大麻素、血清素、內啡肽及催產素),這也是大腦能產生的全部愉悅感激素。這意味著,如果我們進入心流狀態,在工作中也能體會到興奮和快樂。在這一狀態下,大腦前額葉皮層的廣泛活動沒有了,取而代之的是這塊區域某些特定的部分要么亮起來、異常活躍,要么就暗下去、活動減弱。與此同時,腦電波從活躍的β波,慢慢降低到平和的α波,進入到類似白日夢的狀態,以及更深度的類似催眠狀態的θ波。在神經化學物質上,像去甲腎上腺素和皮質醇這樣的重力化學物質被能夠加強表現、產生愉悅感的類似于多巴胺、內啡肽、大麻素、血清素和催產素等化合物替代。
從這一機制來看,“出神”狀態其實可以通過三種途徑進入。
第一種是用藥物(吸食或注射刺激性藥物)來激發這種狀態。比如在人類歷史上,某些宗教或團體就曾經在舉行某一儀式前要求參加者攝入含有興奮藥成分的食物。比如如果能成功激發人體催產素的分泌,參與者就會感受到前所未有的儀式感,進而影響其一生。
第二種,也是最古老的神秘的一種,就是通過冥想等方式進入。但這種狀態很難達到,據說西藏密教的某些得到高僧才能隨意控制這種狀態。而我們普通人如果想利用冥想來持續性地形成一種自我消失的狀態,沒有幾十年的時間是達不到的。
第三種是經過科學訓練,并借助某些現代科學手段和儀器來實現“出神”,這也是之前所提到的美國各大公司和軍方正在著力研究的項目。據說現在已經有一種頭戴式的儀器,戴上它之后可以有效地控制你的大腦活動,從而讓人更專注于一件事,大幅提升辦事效率,并能產生強烈的愉悅感。
本書通過數據、實例,以及當代心理學,神經生物學,工程技術和藥理學幾個領域的最新研究成果,將我們帶入了一個全新的領域,標志著人類對自身的了解越來越深入。但我們也應該清醒的認識到,“出神”體驗也有很大的副作用,比如:出神體驗帶來的多巴胺能讓我們產生極端的自我意識,這時我們會認為再大的事業也可以一蹴而就(類似傳銷的體驗),從而決心去做,這樣可能會產生悲劇;在出神狀態下,我們很難平衡好“放縱”和“克制”的關系,做不到收放自如,這樣,便無法做到真正的“自由”;有些出神狀態的進入可以通過之前提到的吸毒,或者從事劇烈的、危險的運動來實現,而這樣很可能會給我們帶來難以預料的危害。
附:腦電波(Electroencephalogram,EEG)是一種使用電生理指標記錄大腦活動的方法,大腦在活動時,大量神經元同步發生的突觸后電位經總和后形成的。它記錄大腦活動時的電波變化,是腦神經細胞的電生理活動在大腦皮層或頭皮表面的總體反映。[1]
腦電波來源于錐體細胞頂端樹突的突觸后電位。腦電波同步節律的形成還與皮層丘腦非特異性投射系統的活動有關。腦電波是腦科學的基礎理論研究,腦電波監測廣泛運用于其臨床實踐應用中。[1]
2020年3月30日,美國加州大學舊金山分校的科研團隊把人的腦電波轉譯成英文句子,最低平均錯誤率只有3%,發表在《自然·神經科學》雜志上。[2]
概念
人的大腦是由數以萬計的神經元組成的,腦電波就是這些神經元之間的活動產生的電信號,這些神經元之間的連接有的是興奮的,有的是抑制的;思維活動就是反應這些神經元之間的聯系,大腦中的神經元會接收來自其他神經元的信號,當這I些信號的能量積累量超過一定的闡值時,就會產生腦電波,為了檢測到腦電波,人’們通常將電極放置在人的頭皮上來檢測腦電波信號,再應用相關的設備進行腦波的收集與處理。[4]
腦電波中單導聯腦電信號確定性較差、隨機性強,非線性研究受到一定的限制,識別結果較差;而多導聯腦電信號包含著更多的腦活動的信息,它更能反映腦活動的整體信息。[1]
波段劃分
現代科學研究表明,人腦工作時會產生自發性電生理活動,該活動可通過專用的腦電記錄儀以腦電波的形式表現出,在腦電研究中,至少存在有四個重要的波段。[5]
腦電波是一些自發的有節律的神經電活動,其頻率變動范圍在每秒1-30次之間的,可劃分為四個波段,即δ(1-3Hz)、θ(4-7Hz)、α(8-13Hz)、β(14-30Hz)。除此之外,在覺醒并專注于某一事時,常可見一種頻率較β波更高的γ波,其頻率為30~80Hz,波幅范圍不定;而在睡眠時還可出現另一些波形較為特殊的正常腦電波,如駝峰波、σ波、λ波、κ-復合波、μ波等。[5]
δ波
頻率為1~3Hz,幅度為20~200μV。當人在嬰兒期或智力發育不成熟、成年人在極度疲勞和昏睡或麻醉狀態下,可在顳葉和頂葉記錄到這種波段。[5]
θ波
頻率為4~7Hz,幅度為5~20μV。在成年人意愿受挫或者抑郁以及精神病患者中這種波極為顯著。但此波為少年(10-17歲)的腦電圖中的主要成分。[5]
α波
頻率為8~13Hz(平均數為10Hz),幅度為20~100μV。它是正常人腦電波的基本節律,如果沒有外加的刺激,其頻率是相當恒定的。人在清醒、安靜并閉眼時該節律最為明顯,睜開眼睛(受到光刺激)或接受其它刺激時,α波即刻消失。[5]
β波
頻率為14~30Hz,幅度為100~150μV。當精神緊張和情緒激動或亢奮時出現此波,當人從噩夢中驚醒時,原來的慢波節律可立即被該節律所替代。[5]
在人心情愉悅或靜思冥想時,一直興奮的β波、δ波或θ波此刻弱了下來,α波相對來說得到了強化。因為這種波形最接近右腦的腦電生物節律,于是人的靈感狀態就出現了。[5]