大脑中的噪声或许能改善我们的心理健康

北京时间2月22日消息,让我们来了解一种改善心理健康的反直觉方法。英国皇家精神科医学院的院长阿德里安·詹姆斯表示,自第二次世界大战以来,还没有什么事件像当前的新冠肺炎大流行这样,对人类的心理健康构成如此巨大的威胁。他最近在接受《卫报》的采访时指出,“当病毒得到控制,且住院人数减少时”,人们在精神健康方面面临的挑战并不会停止,“必须为长期影响方面的研究提供资助”。

在美国等国家和地区,我们可以看到抑郁、焦虑和药物滥用水平达到创纪录的高度,因此詹姆斯院长的观点并不令人意外。面对这些威胁,至少抗抑郁药可以减轻一些损害吧?答案或许没那么肯定。对于抗抑郁药物的治疗效果,研究者们还存在很大的分歧。2018年,《新科学家》(New Scientist)杂志发表了一篇文章,题目就是《没有人能就抗抑郁药达成共识》(Nobody Can Agree About Antidepressants)的文章。

那么,我们应该怎么办?近日,伦敦帝国学院的神经科学家罗宾·卡哈特-哈里斯和大卫·纳特提出了一种关于大脑功能的理论,其中特别提到了血清素,这或许能为精神障碍的有效治疗指明方向。抗抑郁药的使用在无意中使许多人对他人缺乏同情心,也失去了欢笑、哭泣、梦想和享受生活的能力,而这些正是人们在新冠疫情期间最需要的东西。

好消息是,帝国理工学院研究中心的研究显示,致幻剂(比如在俗称“迷幻蘑菇”的裸盖菇中发现的裸盖菇碱,即赛洛西宾)的使用在减轻难治型抑郁症方面取得了令人印象深刻的结果。在2017年的一项研究中,所有19名难治型抑郁症患者在服药一周后,其抑郁症状都有所减轻;5周后,症状有所减轻的患者仍占47%。同样令人兴奋的是,卡哈特-哈里斯及其合著者在实验过程中使用了功能性磁共振成像(fMRI)技术,证明这些药物的作用机制与自发性认知波动的放大直接相关。

在所有静息状态的大脑活动中都会发生自发的大脑波动。例如,当我们走神、睡觉或处于麻醉状态时,大脑的神经元仍然会持续放电。而随着时间的推移,或是经历创伤,我们自发的大脑波动会变成消极的静息状态模式,就像水往低处流一样。抗抑郁药,如血清素吸收抑制剂等,可以通过切断水流来解决这个问题。大多数药物通过减少“默认模式网络”的功能连接来发挥作用,在我们走神、做白日梦、自我反省、担忧和沉思时,默认模式网络都处于活跃状态。不幸的是,这种机制导致大约70%的抗抑郁药服用者报告称,他们出现了明显的“情绪麻木”副作用。处方抗抑郁药和抗焦虑药物,甚至多种安眠药都会干扰快速眼动睡眠和做梦。这是很有讽刺意味的一点,因为有充分的研究证据表明,快速眼动睡眠期间的梦境在调节负面情绪和抑郁方面起着至关重要的作用。

例如,睡眠研究者安东尼奥·扎德拉、鲍勃·斯蒂克戈德和埃林·沃姆斯利的研究表明,做梦增加了自发性的大脑波动,并提高了实验对象通过迷宫的速度。如果实验对象梦到了迷宫,或是梦到在他们走迷宫时所播放的音乐,那他们在第二天走完迷宫的速度会比没有做这些梦的人快9倍。

自20世纪30年代以来,神经科学家已经知道了自发性的大脑波动,但一直不知道是什么原因造成的。研究人员只是将这种现象归结为“随机背景噪声”,仍继续专注于分析更容易测试的有意识大脑活动——只占2%至3%。但现在,他们意识到,自发性认知波动起着更重要的作用,而且它们的模式不是随机的。在《意识与大脑》(Consciousness and the Brain)一书中,法国神经学家斯坦尼斯拉斯·德阿纳写道:“神经元不仅能容忍噪声,还能放大噪声。”神经元的工作原理是放大认知波动,甚至利用这些波动的噪声来帮助生成解决复杂问题的新方案。认知波动可能使我们更接近一个范式转变,即“噪声是新的信号”。

大脑频率代表了特定的神经元群一起放电的速度。认知波动的频率模式则会“交叉耦合”,变为更高的频率,即从β波(12到30赫兹)转变为γ波(30到180赫兹)。当较慢的波——比如从超慢波(0.0001至0.1赫兹)到θ波(5至8赫兹)——不断嵌入较快的波,并像雪崩一样扩散到大脑的各个区域时,我们就会逐渐意识到自己是“有意识的”。也就是说,我们的思维是噪声切分模式的结果,这些噪声就如同湍流中的涡流。

举例来说,如果有人在我们面前的屏幕上闪现一个图像,时间只有40毫秒,由于有意识思维的频率和传播速度,我们不会有意识地看到这个图像。然而,如果图像持续60毫秒,我们就会有意识地看到它。这是因为嵌套其中的频率有时间得以扩散,使大脑意识到图像。根据加拿大渥太华大学的神经学家和哲学家格奥尔格·诺赫夫的研究,这些交叉耦合的频率最终会产生有意识的亚稳定状态。

对这些认知波动的研究正引导研究人员以全新的方式进行心理健康治疗。他们不再试图减少抗抑郁药引起的自发大脑波动,而是尝试增加这些波动。这有些违反直觉,因为自发波动和走神也会导致抑郁性的沉思和焦虑。然而,通量理论认为,这些消极的思维习惯会受到大脑中大量自发性波动的干扰,而这种干扰会使一切放松下来,使我们改变旧的习惯。

如果诺赫夫和卡哈特-哈里斯是对的,那么放大噪声就可能改变我们的想法。这是一件好事,事实上,这可能会在心理健康科学领域带来一些难以置信的突破。在纽约大学的朗格尼成瘾卓越研究中心,罗兰·格里菲思和斯蒂芬·罗斯给巴尔的摩和纽约市的80名重症癌症患者服用赛洛西宾,超过四分之三的患者表示,他们因害怕死亡而产生的抑郁和焦虑情绪得到了显著缓解。即使在治疗6个月后,这样的改善效果仍然存在,并且与自发波动的放大有关。罗斯说:“在精神病学治疗中,单剂药物就能产生如此巨大而持久的效果是前所未有的。”

自发性大脑波动是一种不应被低估的工具。死于新冠肺炎的美国人已经超过二战的阵亡人数,在疫情结束前,这个数字还可能翻倍。数以百万计人都在为失去亲人而悲痛。在长期的疫情之下,许多人也在应对与该疾病持续影响有关的心理健康问题。我们需要安全可靠的心理健康解决方案,包括获得充足的快速眼动睡眠以及不受酒精、布洛芬和大麻抑制的梦境。另一方面,在治疗中使赛洛西宾合法化(美国有几个城市正在这么做)或许有助于提高疗效。即使是观察自然的分形现象,如树木和其他植物形态等,也有助于通量疗法发挥效果。研究自发性的大脑波动如何起作用,将是发现更多治疗方法的关键。

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