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Science趣味研究:幻听时,你的大脑发生了什么?

2017/08/14 来源:生物探索
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导读
一项新研究表明,我们大脑能将现实和幻觉分开能够这样做,是因为我们的大脑通过不断地质疑自己过去的期望和信念来监视现实。当这种内部的事实审核失败时,就会出现幻觉,这一发现可能会为精神分裂症和其他精神疾病的指明更好的治疗方法。该研究发表在近日的Science期刊上。


300多年前,哲学家笛卡尔提出了一个令人不安的问题:如果我们的感官不一定可信,那么我们如何才能将幻觉和现实分开?一项新研究表明,我们之所以能够这样做,是因为我们的大脑通过不断地质疑自己过去的期望和信念来监视现实。当这种内部的事实审核失败时,就会出现幻觉,这一发现可能会为精神分裂症和其他精神疾病的指明更好的治疗方法。该研究发表在近日的Science期刊上。


渥太华大学的神经学家Georg Northoff没有参与这项工作,他认为这项研究“非常精妙”,并且是识别大脑中产生幻觉和维持自我审核的脑区的重要一步。

我们对世界的感知并非总和我们看到或听到的一样。例如,19世纪90年代耶鲁大学设计的一项实验中,研究人员反复向志愿者展示一幅图像和一个搭配的音调。当科学家们停止播放音调时,参试者仍然会在图像出现时,“听到”声音。类似的幻听出现在日常生活:当你以为听到手机铃响或震动时,却发现它是关闭的。耶鲁大学的精神病学家,这项新研究的作者之一Albert Powers说,“人们如此期待这种声音,以至于大脑仿佛听到它们。”

该研究的作者,耶鲁大学精神病学家Philip Corlett说,这些例子表明,当大脑认为对世界的期望和信念比它实际接收的感官证据更重要时,我们就会产生幻觉。为了测试这一想法,Corlett和 Powers以及同事们决定进行19世纪90年代的那场实验,并将其分成四组:voice-hearers(包括精神病患者和非精神病患者)和non-voice hearers(包括精神病患者和非精神病患者)。

研究人员训练每个人都将一张棋盘图像与1千赫兹、1秒长的音调联系起来。当研究人员改变音调的强度时(有时会完全关闭声音),参与者需要在听到声音时按下按钮,并增加或减少压力以表明他们的确信程度。利用磁共振成像扫描仪,研究人员在参试者做出选择时捕捉他们大脑的活动成像。


实验设计及行为学实验结果。图片来源:Science

研究发现:容易听到声音的精神病患者和非精神病患者听到不存在音调的可能性几乎是健康对照组的五倍。并且,在没有声音的情况下,他们对自己听到声音的确信度要高28%。

此外,易听到声音的精神病患者和非精神病患的几个脑区中都显示出异常的神经活动,这些脑区负责监测我们对现实的内在表征。例如,一个人的幻觉越严重,他们小脑的活动就越少。小脑在计划和协调未来的运动中扮演着重要的角色,这一过程需要不断地更新对外界的感知。


在条件性幻觉中活动的脑区。水平剖面从大脑底部到顶部。图片来源:Science

Powers说,这些发现证实了当涉及到如何感知世界时,我们的想法和信念会轻易地战胜我们的感官。他补充道,这项研究还表明小脑是对抗这种失真的一个关键的检查点。

Northoff说,未来的实验应该调查精神病患者和健康的大脑之间是否存在任何区别。这些研究可以指导还处于实验阶段的治疗方法,如经颅磁刺激,后者通过电流抑制或刺激目标脑区的活动。

这项新研究还用计算机模型区分了精神病患者和非精神病患者。精神病患者很难接受他们听到的声音只是幻觉,并且大脑中与精神病有关的区域活动发生变化,这些行为和神经影像标志可能是疾病早期迹象。因此该研究或许能帮助临床医生预测谁有可能患上精神分裂症,允许他们寻求早期治疗。

参考资料:

Pavlovian conditioning–induced hallucinations result from overweighting of perceptual priors

How your mind protects you against hallucinations

Researchers explore what happens when people hear voices that others don't

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