你有没有过这样的体验?当你在思考或回忆事情时,习惯性地闭上眼睛,仿佛想让大脑集中在“内部”——回忆、思考、想象;而当你处在一个需要随时反应的情境中,比如在公园里跑步,或是在寻找某个朋友的身影时,你会下意识地睁大眼睛,注意周围的一切。
这并不是偶然的,而是因为睁眼和闭眼会让我们的大脑切换到不同的模式,就像是“内观”和“外观”的两个开关。
发表在Nature的一篇研究揭示了这个现象背后的科学原因。
这篇有趣的研究探讨了不同的眼睛状态(睁眼和闭眼)如何影响大脑功能连接,特别是对视觉皮层(V1)的连接模式影响。研究结果表明,睁眼时,V1与显著性网络的连接更强,这种网络与对外部环境的警觉性和显著信息的处理有关;闭眼时,V1则与默认模式网络的连接增强,后者主要涉及自我反省、回忆和未来想象等内在认知活动。此发现表明,眼睛状态可以导致大脑在“外在感知”和“内在感知”模式之间的切换,这种连接模式的变化反映了大脑在处理外部刺激和内部思维活动之间的调节机制。该研究采用了静息态fMRI扫描,并在两个独立样本中验证了结果的可靠性,对未来的脑科学研究具有重要意义。
这篇研究告诉了我们什么?
当我们睁眼和闭眼时,大脑的功能连接会发生显著变化,尤其是在视觉皮层这个区域,连接的差异反映了大脑在外界环境下的应对策略。换句话说,睁眼时大脑进入了“随时准备”的外向模式,而闭眼时大脑进入了“内省沉思”的内向模式。
外在感知 vs 内在感知:大脑的“双模式”
你可以把睁眼和闭眼看作是大脑的两个不同模式开关。就像手机上的“飞行模式”和“普通模式”,一个模式让我们专注于外部信息,另一个模式则让我们深入思考、回忆或想象。这个“模式切换”与我们大脑的功能连接密切相关。
睁眼:外在感知模式
当我们睁眼时,大脑的视觉皮层就像“雷达”一样开始“扫描”周围的一切。研究发现,在睁眼状态下,视觉皮层与一个叫做“显著性网络”的区域连接更紧密。显著性网络主要负责处理重要的外部信息,比如感知潜在的威胁,或者注意环境中的显著变化。
你在公园里跑步,突然听到附近有人喊你的名字。睁眼状态下的大脑会自动“切换”到显著性网络,把注意力集中到可能的声源位置,帮助你快速定位声音来源。这个时候,大脑的视觉皮层高度活跃,与显著性网络配合无间,让你随时可以“调转注意力”去应对周围的变化。
闭眼:内在感知模式
闭上眼睛时,大脑的视觉系统会被“关掉”,不再处理外部的视觉信息。但有趣的是,这时候视觉皮层并不是闲着没事干,而是“转向内心”,进入到一种“内省模式”。闭眼状态下,视觉皮层更倾向于与默认模式网络和感觉运动网络连接,这两个网络主要负责处理自我反省、回忆过去、思考未来。
你可以把闭眼比作“冥想模式”——当你闭上眼睛时,大脑仿佛脱离了外界的干扰,转而回忆儿时的美好瞬间,或者计划未来的旅行。此时,视觉皮层不再关注周围环境,而是与负责记忆和自我意识的区域保持紧密连接,使你更加沉浸在“心灵之旅”中。
大脑的“模式切换”是如何工作的?
通过这项研究,科学家们找到了大脑在睁眼和闭眼状态下的连接模式。研究人员通过静息态fMRI扫描来分析参与者在静息状态下的脑部活动。其中,一组参与者在静息时睁眼,而另一组闭眼。结果显示,闭眼时大脑的视觉皮层与默认模式网络的连接增强,进入“内省模式”;而睁眼时,视觉皮层则更倾向于连接到显著性网络,进入“外在模式”。
更有趣的是,这种连接的变化发生在大脑的同一区域,但因为睁眼和闭眼状态不同,功能连接模式也会随之改变。这种功能连接的切换就像是汽车在高速和市区驾驶中的转向一样,大脑根据需要“转向”不同的网络,以适应当下的情境。
为什么这对我们有用?
那么,了解大脑的这些“模式切换”对我们有什么实际帮助呢?这项研究提醒我们,在日常生活中,合理地切换大脑的“内在”和“外在”模式可以帮助我们更好地应对不同场景。比如,当你需要深入思考或集中注意时,闭上眼睛可以帮助你减少外界的干扰,进入更专注的状态。而当你需要对周围环境保持敏锐的警觉性,比如在户外跑步或开车时,睁大眼睛可以让大脑更好地切换到“显著性网络”,提高你的反应能力。
研究还表明,在静息状态下不同的眼睛状态会影响大脑的整体活动模式,因此,这对大脑科学的研究也有重要启示。例如,在未来的脑部疾病研究中,研究人员可能会利用这些大脑模式的差异来更好地理解大脑如何应对内部与外部信息。
最后,大脑模式切换的小技巧
根据这项研究的发现,我们可以从日常生活中做一些有趣的小练习来体验这些大脑“开关”的切换。例如:
休息时的“内省练习”:当你想让自己更加放松或集中思考时,可以尝试闭上眼睛,慢慢深呼吸,感受自己的呼吸和身体。这样的练习可以帮助你进入一种内在模式,更好地进行自我反省或回忆。
增强警觉的“外在练习”:如果你想提高注意力,比如在户外跑步或走夜路时,睁大眼睛并保持视野宽广,注意周围环境。这有助于大脑快速切换到外在模式,增强对环境变化的敏感度。
研究还指出,大脑的这种内外模式切换并不是被动的,而是我们可以有意识地引导和利用的。合理运用这些技巧,有助于我们在需要警觉时更加敏锐,在需要集中思考时更加专注。
大脑的工作原理比我们想象的要复杂得多,一个简单的睁眼和闭眼竟然可以改变它的连接模式。通过这项研究,科学家们为我们揭示了大脑的“内在”和“外在”世界:睁眼让我们关注外部,闭眼让我们回归内心。了解这些切换模式的原理,或许能帮助我们在生活中找到合适的平衡,从而更好地应对生活的方方面面。所以,下次当你需要放松或专注时,不妨试试闭上眼睛;而当你需要提高警觉时,记得睁开眼睛。大脑的“开关”就在你自己的手中。
这项研究对于脑科学研究具有重要意义,因为它揭示了眼睛状态可以直接影响大脑功能连接的配置模式。这一发现不仅帮助我们更好地理解大脑如何在静息状态下应对内部和外部信息,也为未来的脑部疾病研究提供了新思路。比如,是否可以利用不同的眼睛状态来辅助诊断或干预一些精神或认知障碍?这些问题都有待进一步探讨。总的来说,睁眼和闭眼并不只是简单的生理反应,而是大脑调节内部和外部环境信息的一种自然机制,通过这种机制,大脑可以适应外界的需求或自我反思的需要,达到最佳的状态。