死前真的会有「跑马灯」,人类首次同步测量大脑濒死状态

百家 作者:人工智能学家 2022-02-24 20:40:30 阅读:148

来源:新智元

编辑:袁榭 好困
或许,人死前可能真会眼前出现人生跑马灯!
 
最近,神经科学家在记录了一个濒临死亡的人类大脑的活动之后发现,人在死亡前后有节奏的脑电波模式与做梦、回忆记忆和冥想时出现的模式相似。
 
论文地址:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnagi.2022.813531/full
 
一篇发表在《Frontiers》上的最新研究表明,人脑可能在濒死期间、甚至死后的瞬间仍然保持活跃和同步率,并能协调整个脑死亡过程。
 
这项研究是史上首次同步测量人类死亡过程中的活体大脑全局活动。


来自猝死老人的意外监测


当一位87岁的患者在接受开颅脑部手术后、仍有高达12次癫痫发作时,爱沙尼亚塔尔图大学的劳尔·维森特博士及其同事使用不间断的脑电图(EEG)装置来检测癫痫的发作,并对病人进行治疗。
 
然而,在病人还连接着脑电图监测仪的时候,心脏病突然发作,离开了人世。
 
这一意外事件,使科学家们有史以来第一次完整地记录了濒临死亡的人脑的活动。
 
开颅减压术后,左侧硬膜下血肿已被清除
 
脑神经元振荡(更常用的说法是「脑波」)是通常存在于活人大脑中的有节奏的大脑活动模式。
 
包括伽马波在内的不同类型振荡,都涉及人脑的高阶认知功能。
 
伽马波等振荡一般是在人集中注意力、做梦、冥想、记忆检索、信息处理和有意识的感知时的脑电波特征。
 
 
为此,研究人员分析了四个时间窗口:
 
  1. 发作间期(II)窗口捕捉了临床发作后385至415秒的活动。

  2. 左侧抑制(LS)窗口的目标是510至540s的全球频谱功率,即左侧和双侧半球活动抑制的中间点。

  3. 双侧抑制(BS)窗口跨越了抑制双侧半球活动和临床心脏停搏之间的时间间隔,即690至720秒。

  4. 心脏停搏后(post-CA)窗口,即心脏停搏和脑电图记录结束的中点810至840秒。

 
其中,小于25赫兹的低频活动的绝对和相对功率在EEG记录过程中下降。当双侧半球活动停止时,绝对窄带和宽带伽马功率会暂时增加,在临床上心脏停搏后会下降。
 
在抑制双侧半球活动后,可以看到伽马波段功率的激增,而窄频谱和宽频谱伽马的相对功率也确定了这一增量。
 
换句话说,双侧大脑半球活动抑制后,伽马功率及其在总频谱功率中的百分比都会增加。
 
在心脏骤停之后,伽马活动的绝对功率与之前所有的时间窗口相比都有所下降。相反,相对功率谱显示,与发作间期相比,相对伽马功率活动有所增加。
 
(A)15分钟内的脑电图与心电图信号,左图表示左脑,右图表示右脑;(B)脑电图的绝对(左)和相对(右)频率;(C)脑电图的平均绝对(左)和相对(右)功率。
 
简单来说,研究人员在心脏停止跳动的前后,观察到了一个神经振荡频段的特殊增加,即所谓的伽马振荡,同时伴随其他的振荡频率剧降,如德尔塔、西塔、阿尔法和贝塔。
 
也就是在心脏骤停后,观察对象其他脑波活跃度暴跌的同时,尽管伽马振荡类脑电波绝对活跃度下降,但相对活跃度当时较之前有显著增强。
 
此外,跨频谱耦合分析也发现,即使脑额叶血流停止之后的即刻,左半球的伽马波活跃度仍较其他脑波更强。
 

所以当人在死去时,的确很可能重新体验眼前流逝的过往生活片段。
 

瞑目安息:在死前回溯一生最美时光


论文的主要作者、美国路易斯维尔大学的Ajmal Zemmar博士称:「通过生成回溯记忆的振荡,人脑可能在人死前对重要生活事件进行最后一次回顾。这一现象或与以往的濒死体验报道暗合。」
 
这一发现并不只解释了所有人都将最终体验的神秘且可怕的时刻,而且还挑战了当下医学界对生命结束的精确时刻的理解。
 
 
当然,这篇论文有些相当大的前提缺陷。
 
首先,这只是单个病例的观察。
 
而且这个病例有癫痫、脑组织肿胀的积年病史,并摄入过大量抗惊厥药物、接受过有创脑部手术。这或许会让观察数据的解释存在变数,对研究结论有影响。
 
不过,过往对临终小鼠的脑部活动的研究也记录了类似的伽马波活动状态。这可能表明了濒死体验是多个物种都有的自然现象。
 
 
Zemmar博士表示,从此病例中得到的发现,可以让之后痛失亲人的家属们得到些许希望与安慰解脱。
 
「尽管我们的亲人即将离去安息,但他们的大脑可能正在回放一生经历中最美好的时刻。」
 

参考资料:
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnagi.2022.813531/full
https://blog.frontiersin.org/2022/02/22/what-happens-in-our-brain-when-we-die/


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