大腦五大迷思:你所不知道的神經科學新發現

大腦五大迷思:你所不知道的神經科學新發現

令人驚訝且有趣的關於大腦的事實

重點摘要

  • 科學家發現新“真相”之前,必須放棄因新研究而作廢的舊理論。

  • 最新研究顯示,許多關於大腦的“事實”實際上是虛構的。

  • 例如,有強有力的證據顯示我們不只擁有五種感覺。

流行文化充斥著關於大腦的“事實”,例如:我們只使用10%的大腦(錯誤)、它重達三磅(正確)、消耗與20瓦燈泡相同的能量(正確)、飲酒會使其縮小(大多錯誤)、隨著年齡增長會縮小(某些人比其他人更真實)、大約有50%是脂肪(正確)。

這些大腦“真相”眾所周知。但隨著神經科學的進步,我們不斷學習新的真相,同時“忘掉”那些後來被證明是錯誤的舊真相。

一些最有趣的新興發現是,那些曾經的“大腦真相”其實並不真實。

以下是五個現在被認為是錯誤的大腦“事實”。

迷思 1:記憶和學習僅發生於神經元中

植物可以被訓練區別不同的光照條件,而經過迷宮訓練後再生出頭部的扁蟲(planaria)可以保留原來的訓練。真菌細胞的群落可以識別並記住空間模式,而新研究顯示,非神經組織(如腎臟細胞)也能收集和儲存類似記憶的信息。

這些新發現的現象都支持這樣的結論:即使是大腦,甚至是神經元,也不是感知、學習、記憶和決策所必需的。這些形式的“細胞認知”背後的機制尚不清楚,但流行語如“聽從直覺(腸道)”和“跟隨心的指引”現在或許具有科學依據。

迷思 2:不集中注意力就無法學習

任何曾經被抓到沒有聽配偶說話的人都知道,如果不集中注意力,你是不會記得事情的。真的是這樣嗎?

通過一種被稱為“內隱記憶”的過程,你確實可以在不集中注意力的情況下形成記憶。例如,即使有人靜悄悄地從背後接近你,你仍然通常會知道他們就在你身後,因為他們的身體會吸收和反射聲音,創造一個“聲音陰影”,使你後方的背景噪音減弱。多年來,你無意識地學會了聲音陰影和某人出現在你背後之間的聯繫,即便你從未意識到或注意到這種聯繫。

迷思 3:神經元只通過化學突觸進行交流

神經元通過釋放和響應神經遞質來發送和接收信號,這些信號要么興奮,要么抑制神經活動。軸突釋放神經遞質影響神經細胞體、樹突甚至其他軸突活動的連接被稱為“突觸”。

這裡有一個典型突觸的示意圖,展示了神經元之間通過神經遞質進行化學信號傳遞的過程。

神經科學家已經知道數十年,神經元有時也通過緊鄰的神經元之間的縫隙連接進行交流,這些縫隙連接是兩個神經元的膜結構性融合,使一個神經元的電變化直接影響另一個神經元的電特性,無需釋放神經遞質。這些節點被稱為電突觸對比於化學突觸。

但最近的研究還顯示,當神經元極化或去極化時,會產生生物電場,這些生物電場可以通過一種稱為體積傳導的過程,傳播到超過突觸前和突觸後膜之間的距離。因此,神經元之間的信號傳遞也可以不通過化學或電突觸來實現。雖然目前還不清楚這種遠距離信號是否具有功能性意義,但通過體積傳導在大腦中傳播的生物電場聚合形成了腦電圖(EEG)機器測量的電信號 。

迷思 4:所有的味覺受體都在口腔中

我們的舌頭和鄰近的口腔組織上有甜、酸、苦、鹹和鮮味(肉味)的味覺受體,但新的研究揭示,味覺受體也存在於我們的腸道、大腦、肺和心臟中。

不同於口腔味覺受體,我們無法有意識地感知這些非口腔受體的輸出,但它們可能參與了消化和代謝調節。一些科學家甚至推測,腸道中的甜味受體可能對人工甜味劑作出反應,以某些方式刺激食慾,導致暴飲暴食、肥胖和糖尿病。

迷思 5:我們只有五種感覺

另一個關於人類感覺受體的迷思是我們只有五種感覺(嗅覺、味覺、觸覺、聽覺和視覺)。

雖然感覺機制的細節仍不明朗,但越來越多的證據顯示,一些人類具備感知磁場的能力,比如鳥類和魚類用於導航的地磁場。磁場可以引起人類腦波活動的變化,而某些受測者(大多為男性)能夠以磁場方向作為條件刺激來進行食物獎勵的經典條件反射訓練。

目前尚未確定人類感知磁場的感覺受體,但視覺受體可能扮演了某種角色,因為人類感知磁場方向的能力取決於作出這些辨別時所處的光線波長(藍光是必須的)。

更多的迷思即將被推翻?

科學的進步不僅在於學習新的真相,也在於忘卻過時的真相。隨著新的神經科學研究工具的出現,例如人工智慧,可以預見,本文描述的五個迷思只是未來大腦迷思長長名單的開始。

正如喜劇演員Will Rogers所說:“真正傷害我們的,不是我們不知道的事物,而是我們自以為知道、其實錯得離譜的事物!”

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