濒临死亡,我们的大脑中发生了什么?不少与死神擦肩而过的幸存者表示,当他们因为疾病、外力等因素濒临死亡时,会出现相似的“濒死体验”:自己的意识似乎脱离了躯体,脑海中走马观花般快速回忆起一生中的重要时刻、回想起自己的亲人朋友……尽管这些基于自我报告的体验真实与否难以验证,但其中广泛的相似之处,使得科学家对于濒临死亡时的神经科学产生了浓厚兴趣。
显然,科学家难以在实验室中模拟人类的濒死状态,更不用说研究死亡瞬间的神经活动了。直到最近,一场意外死亡的悲剧让科学家在无意间,首次记录下人类死亡过程中的大脑活动。这项发表于Frontiers in Aging Neuroscience的最新研究指出,死亡时的大脑比我们预想的更加活跃,甚至可能的确是在回顾一生。
这项研究的起点,是一位87岁的男性因意外跌落而被送往急诊室。
头部遭受的创伤使得他的脑部出现了血肿,同时伴有认知障碍。在接受开颅手术后,这位患者的情况一度好转,但两天后再次出现癫痫的症状。为了实时监测他的神经活动,爱沙尼亚塔尔图大学的科学家对他进行了连续脑电图监测。但就在监测过程中,这位患者却突然死于心脏病发作。这样的意外令研究团队始料不及。在遗憾之余,他们也意识到,他们无意间记录下的死亡过程中的脑电图,很可能隐藏着关于濒死与死亡时大脑活动的重要线索。
随后,他们与来自美国、加拿大的研究团队合作,对这份特殊的脑电图展开分析。
这项研究的领导者,美国路易斯维尔大学的神经外科医生Ajmal Zemmar博士说:“我们持续监测了患者死亡前后共900秒的大脑活动,并且特别关注了心跳停止前后各30秒的数据。”这900秒中,包含了4个重要事件,依次是:癫痫发作;左半球活动受到抑制;两侧半球活动受到抑制;以及最终心脏停止跳动。
研究团队相应地选取了代表性的时间窗口进行分析,他们发现,在心脏停搏前的30秒(两侧半球受抑制阶段),以及心脏停搏之后,脑波信号都出现了意料之外的变化。我们的脑电波包含了α、β、γ、δ和θ这5个主要的波段。
在心脏停搏前的最后30秒,频率最高的γ波功率相比于左半球受抑制阶段明显增强,γ波在5种脑电波中所占的比例也明显上升;而在心脏停搏之后,所有脑电波的绝对功率都迅速降低,但γ波所占的比例仍高于癫痫发作后的基准阶段。
因此,在濒死阶段和死亡时,大脑信号中的γ波都表现出了超常的活跃度。此前的研究已经揭示,γ波与多项高阶认知功能有关,包括集中注意力、产生梦境、冥想、记忆提取、信息处理和有意识的认知。
而此前濒死体验报告中的记忆闪回,同样属于这一范畴。Zemmar博士说:“通过形成参与记忆提取过程的脑波,大脑可能在临死时最后一次回顾了一生的重要事件,这一点与那些濒死体验的报告相似。这些发现向我们对于生命何时终结的看法提出了挑战,同时也产生了新的问题,例如器官捐献的合适时间。”
这项研究首次监测到人类死亡过程中的大脑活动,而在此之前,也有研究在大鼠实验中观察到类似的γ波异常。
这意味着在死亡过程中,大脑的生物学响应可能在不同物种间具有保守性。需要指出的是,这项研究仍有明显的局限性。例如,这项结果只来自一位患者,并且这位患者此前遭受了脑部损伤、癫痫和血肿,这些症状都使得对数据的解释更加错综复杂。对于死亡时的神经活动,这项略显单薄的研究是一个开端。但与以往的突破不同的是,我们无法期待更多的研究涌现。
毕竟,这项研究的出现可以说是一个巧合,人们依然没有办法在符合伦理的前提下系统研究这一问题。但来自这位患者的线索,或许能给我们带来一些温暖。正如Zemmar博士所言,我们从这项研究中学到的是,“当我们心爱的人闭上了双眼,他们的脑海中可能正在回顾一生中最美好的片段。”