神经科学在人类理解中的作用

文摘   2024-10-12 11:44   河南  

神经科学在人类理解中的作用至关重要。自 20 世纪 60 年代以来,神经科学不断发展,彻底改变了我们对大脑如何与中枢神经系统和其他神经系统协同工作的理解。我们通过学习、适应、对事物上瘾的方式以及我们的身体和意识如何受到大脑运作的影响而了解更多。

可重复的实验正在产生推翻笛卡尔旧有观念的发现,即大脑和宇宙一样,是一个惰性的、无生命的、幽灵般的机器。现在的研究结果表明,非物质的思想确实可以通过思想在微观层面上改变大脑突触的物理状态来影响物质的大脑。

现在,人们发现想象力可以在神经通路层面影响大脑变化,而这在唯物主义下是不可能的。佛教思想的基本真理是,创造性的视觉冥想为改变自我创造了实际基础,现在人们在神经科学层面上理解了这一点。

信仰和事实开始在神经科学研究中找到共同点。该研究的一个分支是新兴的“婴儿心智研究”领域,由伊丽莎白·斯佩尔克教授、布鲁斯·胡德教授、迈克尔·梅策尼希等认知心理学家和神经科学家领导。

神经科学领域的研究发现,婴儿天生就具备了必要的心理能力,能够理解新环境中的混乱。6 个月大的婴儿可以区分 8 和 16,以及 16 和 32。我们生来就拥有理解世界的核心系统,并且有机会运用这些技能,然后这些技能会被连接到大脑中一个叫做彭福尔德地图(彭菲尔德在病人清醒时使用电刺激绘制了人类大脑皮层图)的区域,习惯、技能和倾向都是在这个区域硬连线的。我们生来就拥有一套遗传的地图和核心技能,它们代表了父母在孕育孩子时对环境的适应态度。表观遗传学领域有解释和机制支持情感 DNA 和智力可以代代相传的想法和方式。这意味着我们从父母那里继承的可能不仅仅是遗传物质,这或许可以解释为什么一些情绪障碍,如成瘾或抑郁,即使排除环境因素,也能在家庭中跨代传播。

我们现在从神经科学中了解到,大脑由许多神经通路或相互连接并协同工作的神经元组成。如果某些通路被阻塞,那么大脑就会使用较旧的通路来绕过阻塞。这是我们的大脑如何“可塑”并可以通过正确的刺激重新连接或改变的原理之一。

机械化大脑的旧概念认为,大脑的某些特定区域是固定的,只负责一种功能,但现在看来,这种观点是错误的。的确,我们生来大脑的特定区域就具有专门的功能,但一旦受伤或受损,大脑的另一个区域就可以适应并承担受损区域现在失去的功能。

我们的大脑内部协同工作,并且能够并确实在整个生命过程中适应“神经元一起激发,连接在一起”的原则。这有助于我们更好地理解成瘾行为是如何开始并随着时间的推移而加深的,这是由于沉迷于成瘾而将渴望冲动与满足感之间的联系联系起来的。

现在,我们能够利用大脑中加深或减弱成瘾的过程的知识来治疗成瘾。事实上,整个心理治疗过程现在正在从神经科学和相关创伤研究中获取知识,利用对大脑 3 个关键部分如何与身体协作构建现实,然后通过正确的刺激改变现实的理解。这就是三位一体大脑的概念,我们现在知道进化如何塑造它的设计和功能,以及如何与三位一体大脑协作来对大脑无意识和有意识部分产生情感和认知上的变化。

许多神经科学家认为,大脑的一个简单但有效的模型是,根据人类的进化历程,大脑可以被认为是三重设计。简单地说,我们的大脑有三层,或“三位一体的大脑”。

大脑三层结构中,最末端、最古老的进化部分被称为“爬行动物脑”,主要作用是管理人类的唤醒机制。该脑与中间的“边缘”脑关系密切,后者的关键功能是情绪解释功能,它们共同在我们体内发挥作用,组织我们对感官刺激的反应,所有反应都与身体有关,并有运动成分。爬行类和边缘脑区与电磁能量的运作直接相关。我们的潜意识就是由这两个脑区构成的。

前额叶是人类大脑进化最晚的部分,为我们提供逻辑、推理、思考、逻辑形成和自由意志选择方面的意识。它是“有意识的逻辑大脑”。

爬虫类大脑(脑干)

这是大脑的守门人,负责人类几个世纪以来得以生存的战斗或逃跑机制。它充当我们的自动驾驶系统,向我们的中枢神经系统发出反应信号,例如当我们触摸热炉时会下意识地举起手。你不必思考,你只需这样做。当新举重运动员进入训练计划时,这也是运动员和家长要克服的第一个障碍。

哺乳动物的大脑(边缘系统)

这部分是大脑的第二个守门人。关心、尊重和信任是这个区域的三个主要因素,它们使我们能够专注于我们的教练/教学理念。许多教练认为,我们的运动员必须明白,作为教练,我们关心他们和他们的发展,然后我们才能真正接触到他们。生物学再次向我们展示了为什么这是正确的。

理性的大脑(前额叶)

大脑的这一部分是逻辑和思考的家园。通常被称为前额叶皮层,我们知道这是逻辑和思考的中心。除其他外,它可以决定某件事是否有趣、有意义或有目的,以及它是否会影响人的未来。这里是进行规划和处理的地方。它允许跳出框框思考,并为推理、合理化和生活技能做好准备。

下面是总结三位一体大脑的三个层及其特征的表格。


爬虫类大脑哺乳动物的大脑人类大脑
地区脑干边缘系统新皮质
年龄5亿2.5亿250 万
原型战士情人魔术师
目的幸存感觉思维
想要避免痛苦获得快乐寻找联系
寻找安全奖励粘合
关注风险机会关系
神经递质乙酰胆碱多巴胺催产素

重要的是,现在人们认识到,三脑系统广泛地将信息从身体“推送”到最古老的爬行动物脑段,然后进入边缘系统中间段,然后转发到前额叶理性脑。神经科学告诉我们,神经通路主要安排在这个方向上进行处理,而前额叶脑神经连接较少,它们以相反的方向提供信息。

这仅仅意味着,没有那么多有意识的、理性的认知过程将重要或永久的信息反馈回边缘系统或爬行动物的大脑,而神经科学表明,改变一个人的潜意识信念、模式、反应和相关的治疗必须有一个主要的关注点。

爬行动物的大脑(灰色大脑):调节生存所必需的基本运动和代谢功能,如心率、呼吸和体温。古哺乳动物的大脑(红脑):原始和/或强烈情绪和冲动的家园,发现敌人,启动战斗或逃跑反应。大脑皮层(蓝色大脑):支持思考、计划、倾听、说话、社交,以及有意识地了解我们内部和周围发生的事情

神经学家贝塞尔·范德考克指出,这就是为什么“谈话疗法”在解决根深蒂固的潜意识中产生永久性改变方面相对失败的原因。范德考克指出,理性的执行前额叶大脑的职责根本不是参与任何形式的心理治疗或咨询,这些治疗或咨询将“压制感觉、控制情绪唤起和改变固定的行为模式”。著名神经学家安东尼奥·达马西奥 (Antonio Damasio) 指出,“我们利用大脑不是为了发现事实,而是为了隐藏事实”。创伤研究员兼神经学家贝塞尔·范德考克 (Bessel Van Der Kolk) 认为,“认知行为疗法 (CBT) 和心理动力学心理疗法都不太重视身体感觉和预编程身体动作模式的体验和解读”。

神经科学家指出,言语疗法所能提供的最好的东西是帮助人们抑制他们的情绪所引起的自主神经系统 (ANS) 身体动作。简而言之,最好的言语疗法可以帮助人们进行“愤怒管理”,例如数到十和深呼吸。范德考克随后进一步指出,从这种理解出发,我们必须寻找一种涉及身体和重新编程自主神经系统 (ANS) 物理反应的治疗形式,包括利用身体作为让患者发展对其内部感觉和身体动作模式的意识的关键手段。

身体心理疗法是西方治疗方式之一,并非仅仅采用“谈话疗法”模式。相反,身体心理疗法在其治疗过程中全面调动思想、身体、能量和大脑的所有 3 个层面。最重要的是,改变意识的疗法必须激发身体的运动和情绪感觉,以便激活大脑最靠后的两个爬行动物和边缘中心,然后从那里开始治疗,进入身心环境。贝塞尔·范德考克指出,各种“谈话疗法”都集中在前额叶大脑,无法从科学上支持它们单独实现永久性改变的说法。

精神病学家兼研究员 Eric Kandel 发现,当我们学习时,我们个体的神经元会改变其结构并加强它们之间的突触连接。他于 2000 年因发现当我们形成长期记忆时,神经元会改变其解剖形状并增加与其他神经元之间的突触连接数量而获得诺贝尔奖。当我们学习时,我们会改变神经元中哪些基因被“表达”或打开。肯德尔的研究表明,当我们学习时,我们的思维也会直接影响神经元中哪些基因被“转录”,或者可以改变现有基因的基础,从而产生新的蛋白质。肯德尔认为,当心理治疗改变人们时,它会深入大脑及其神经元,通过启动正确的基因来改变其结构,并在神经联想和网络中做出更适应的改变。

弗洛伊德提出的“自由联想”的经典理论在神经网络中找到了基础。治疗师让客户意识到认知和情感上的实现,将导致神经网络重新调整,旧的神经突触关联和连接断裂,以及大脑中新的关联和神经“线路”和连接。

神经科学的新兴发现支持身心心理治疗的整个模型,以及利用情绪状态对患者产生深刻而持久的改变。这些最新发现挑战了大脑和思维的旧唯物主义科学模型,以及传统心理学和“谈话疗法”的作用,并可能随着时间的推移迫使人们重新审视科学自 17 世纪以来一直坚持的长期信念。旧的大脑理论称为“定位”,认为大脑就像一台机器,由各个部分组成,每个部分都有预先指定的位置和功能,如果受损,则无法更换,但现在这种理论已不再被认为是普遍正确的。这种定位也适用于我们的感官,同样的理论认为,专门的受体细胞专门检测我们周围的各种形式的能量,从一个专门的感官意识通道。这也被证明是一个错误的前提。

大脑的可塑性部分是通过感觉替代来实现的,神经学家保罗·巴赫-里塔 (Paul Bach-y-Rita) 证明,这种替代可以让受损的大脑区域的功能被另一个大脑部分“获得”。它从神经系统接收感觉“反馈”,并代替现已受损的原始大脑部分进行处理。大脑重新组织了其感觉知觉系统,并能够处理不同的原始信号,因为它们都被简化为身体神经系统内共同的同质电脉冲“状态”。这证明了我们的大脑能够“看”、“听”和“尝”,因此当大脑以不同的方式受到创伤时,一些人会出现一系列幻影信号。

研究结果还揭示了我们每个人如何以特定的方式学习处理大脑中的信息,这可能导致我们更多地使用一种方式而不是另一种方式,就像在健身房里一样,在某个区域发育出更大的脑肌肉或神经网络,而大脑中其他未充分开发的区域由于没有得到充分利用或“锻炼”而遭受损失或萎缩。

这一结论对于儿童和成人的教育都具有重要意义。在我们的一生中,我们都具有内在的竞争性“可塑性”,通过养成习惯并不断重复,我们扩大了神经网络,而与此同时,如果不积极参与,其他神经网络则会萎缩。

孩子们很容易学会使用一种主要的技能或信息处理方式,而忽视大脑的其他区域,这会导致以后的学习困难,正如“用进废退”的神经科学原理所言。如果孩子开始依赖一种信息处理方式,那么在学校和学习的某些领域就会遇到困难,因为这些领域需要现在处于休眠状态、正在萎缩的学习功能区域,这些区域以其他方式看待和处理信息。

儿童和青少年的神经发育处于关键阶段,在这个阶段,存在着发展某些技能和优势的“机会之窗”,如果不抓住,那么以后当大脑的这一部分重新组织并决定技能不是这个孩子在这个世界上生存所需的关键适应能力时,学习起来就会困难得多。语言学习就是一个关键的例子。

当大脑在掌握一项关键技能时最“可塑”时,儿童可以从中受益匪浅,而当孩子还在学校时,他们还可以加强“链条中的薄弱环节”。在这个阶段学习会给孩子带来神经“奖励”,即大脑分泌多巴胺和乙酰胆碱等神经递质,这也有助于幼小大脑中神经网络的形成。当孩子学习和成长时,他们就会茁壮成长。否则,在学校学习期间产生的挫败感会导致旷工、欺凌、反社会障碍、抑郁、成瘾和退缩,以及这些孩子成年后的社会经济状况不佳。

同样,随着年龄的增长,成年人也倾向于依靠习惯性的重复和舒适区生活方式来使用大脑,因此可以通过各种形式的“思维健身”来磨砺“大脑”,从而受益匪浅。如果成年人不再保持好奇心和探索精神,不再不断学习,我们就会退化,并开始失去神经回路,从而导致身体和精神的衰退、虚弱、衰老和丧失。

尸检显示,已故受过教育的人的大脑体积有所增大,其大脑神经元之间的分支数量也有所增加。研究表明,持续学习和好奇心可使大脑重量随时间增加 5% 以上。

神经科学家迈克尔·梅策尼希 (Michael Merzenich) 表示,在我们的一生中,大脑始终处于流动或“可塑”状态,并不断在大脑内部采用竞争性的“用进废退”系统来调整我们习得技能和记忆的现有神经网络。大脑会“修剪”现有网络,因为它们会变成休眠状态,很少使用技能,并允许新出现的活跃网络扩展,这些网络反映了人们对新习得技能或现有技能或知识实践的能力和实践的关注。关键在于练习或继续使用我们现有的所有能力、技能、追求和兴趣,并在可能的情况下,在身体和精神层面上应对或接受新的能力、技能、追求和兴趣。无论我们养成什么习惯,我们都会通过同样的“用进废退”过程来强化或打破,这对我们看待和治疗成瘾等疾病的方式有影响。

如果我们不克服僵化、循规蹈矩和安全的倾向,我们就会失去可塑性,这在老年人退休时很常见。他们可能会失去人生目标和探索精神,退休后只是安于现状,没有新的目标、愿望、精力和热情来取代刺激和好奇心。这些成年人在无声的绝望中安定下来,身体、大脑和精神萎缩,等待死亡接管一切。这种现象也出现在忙碌的人身上,他们一直到 80 多岁或 90 多岁还很活跃、很忙碌,一旦他们停止工作,往往会很快衰弱、死亡或衰老或生病。

身体心理治疗为患者推广一套身心锻炼程序,旨在保持以身体为中心的自我意识,促进积极的神经强化。大脑也通过“一起激发的神经回路连接在一起”的策略来工作。

神经科学现在也在定义意识本身如何产生的过程。意识主要是我们意识到某些物体、思想和感觉的过程,而其他则隐藏在意识感知之下而不被注意。

传统理论提出了“意识的座位”,并可能提出了一个专门用于意识形成的大脑区域。最近的证据和研究指出,伯纳德·巴尔的“全局工作空间”模型认为,无意识体验在大脑的不同区域内进行本地处理,这些区域通常专门用于处理来自某个感官器官(如眼睛)通过视觉皮层传来的感官输入。根据这一理论,我们大脑中相距遥远的区域之间存在连接,只有当这些信号通过这个连接过程的“全局工作区”广播时,我们才会意识到本地收集的信息。斯坦尼拉斯·德哈内 (Stanilas Dehaene) 的神经科学研究发现,这些连接线路在前额叶、扣带回和顶叶区域存在,并且特别密集,这些区域都有助于有意识的规划、思考和推理过程。

保持无意识或恢复意识之间的区别在于,这些大脑局部区域之间的网络是否通过某种尚不明确的广播机制同时触发活动。对人类意识这一领域的研究仍在进行中。

我们知道,相互矛盾的现实信息总能以某种方式得到解决,因此通常不会传播相互矛盾的信息,否则就会造成混乱,而不是主观、经过过滤但又连贯的现实。这些过滤和解决过程尚未完全理解,但它们确实存在,并有助于解释为什么我们每个人都有一个与其他人并不完全相同的主观现实。


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  12. Willhelm Reich: The Evolution of his Work; Boadella D., 1973, Penguin Books.












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