How spontaneous brain activity keeps you alive - Nathan S. Jacobs

关于大脑的重要性，我想你一定已经知道了。

不管怎样，你经历过的任何事情，

任何想法和行动，

任何感知和记忆，

都是在你身体的这个控制中心中被处理的。

尽管看上去对于一个豆腐一样的器官来说，这已经是很多工作了。

但是实际上，这只是大脑工作的一小部分。

大脑真正大量的活动，实际上那些我们没有意识到的部分。

除非，它突然停止工作，否则我们将永远不会意识到，大脑的这些“后台”工作的存在。

大脑是由上百计脑神经元组成的，

这上百亿神经元相互之间有上千亿连结。

每个神经元都能被特定的刺激或者想法激活。

但是，即使没有这些刺激，神经元也能"自我激活"。

有些神经元根据一些模式周期性“自我激活”，

有些神经元则能够在关闭前，突然快速爆发出一系列脉冲信号，

或者有些，在安静了很久以后，

在上千个其他神经元的信号的正确刺激下，突然就被激活了。

从整个系统的大尺度来说，

这导致了大脑从内部产生了非常精妙的内在旋律。

这旋律，就好象一首歌曲的背景音乐一样。

不管我们是醒着，睡着，

或者试着放空头脑(发呆)，这个旋律始终都在。

而且这些自发的大脑功能，

构成了其他大脑功能赖以存在的基础。

自发大脑活动中最重要的那些活动，

也正是那些保持我们存活的活动。

例如，虽然你现在正无比沉浸在这段美妙的视频中，

但是，在你没有意识到的时候，大脑中的自发活动正在维持你每分钟12-16次的呼吸，

确保你不会因为过于沉醉而窒息。

即使没有任何有意识的控制，

从你脑干中发出的信号仍然能够通过脊椎传递

到控制肺部张驰的肌肉上去，

确保即使在你没有意识到的情况下，肺部仍能正常扩张与收缩。

这些控制节奏性自发活动的脑神经元环路

叫做中央模式发生器。

其主要作用就是控制这些简单重复性动作。

比如，呼吸

走路

吞咽

在我们每个感觉器官的背后也有神经元的活动。

有可能，你会认为

我们视网膜中把光信号翻译成神经元信号的神经元

在一片漆黑的环境中会是完全“沉默"的。

但是，实际上不是这样的，

与大脑通讯的视网膜神经节细胞

始终是活跃的。

这些细胞只是发送不同高低强度的信号，

而不是发送完全间隔的脉冲信号。

所以不管何时，我们的神经系统都充满了各种自发活动，

这些自发活动能够帮助我们理解接收到的各种信号并作出正确的反应。

并且，我们大脑的这种“自我驾驶”功能并不仅仅限于基本的生理学功能。

你有没有过这种经历，一个人默默的走回家，

同时脑子里开始想象当天的晚餐，

然后突然意识到，过去五分钟你压根没有意识到你其实一直在走路？

虽然我们现在尚未理解所有的细节，

但是我们已经知道了在这个过程中，你大脑的好几个区域都在活动。

让这些区域协同工作实际上是一个非常复杂的任务。

这些区域包括认知和运动功能，

认知功能保持你沿着正确的路走下去，运动功能保持保持腿部的协调运动。

这一切都发生在你神游天外，想着晚饭的时候。

但是实际上关于这些自发脑部活动最有趣的事情是，

它在我们身体一个最最神秘但是我们却几乎一无所知的阶段：睡觉

中所扮演的角色。

一到晚上，你看上去就好象机器断了电一样(夜猫子除外)。

但你的大脑可没有断电。

当时睡着了以后，

各种自发活动会逐渐变得越来越同步，

最终变成了一个非常巨大的，有旋律的神经元震动，

包裹住你的整个大脑。

这个从清醒状态转变成”睡眠协奏曲“的过程，

是由下丘脑内一些小簇的神经元开始的。

尽管这些神经元数量不多，

但是他们在关闭脑干中一些特定区域方面有非常大的影响，

这些区域通常能使你保持警醒状态。

对于其他的一些区域，比如大脑皮质和丘脑

这些神经元也会让他们慢慢的进入默认的旋律。

我们睡的越深，

这个旋律越是慢也越是同步。

当到达最深的阶段以后，我们的大脑中会充斥着高强度，低频率的三角波。

但是令人惊奇的是，在慢波睡眠中，

大脑的自发同步活动

会周期性的转变为不规律脑脉冲状态。

这个状态就跟我们醒着一样。

我们把这一状态叫做REM(快速眼动阶段)

顾名思义，在这一阶段，我们的眼睛会随着我们的梦境不断的运动。

神经科学家仍在不断探求很多关于睡眠的基本问题的答案。

例如睡眠与认知能力恢复的关系，

与细胞同态的关系，

与增强记忆力的关系是怎样的？

更广泛来说，他们正在研究

大脑是如何完成一些非常重要和复杂任务的，

例如开车，甚至是无意识的呼吸。

但是就目前来说，在我们能够更好的

理解大脑内部自发功能之前，

我们必须大大的嘉奖一番大脑，

他实在是比我们自己都聪明。