人体死亡时神秘大脑信号:记忆闪现还是濒死体验?生命与医学

时间:2022-5-17 作者:admin
核心提示: 有人将临终时大脑伽马波活动激增的研究引为证据,证明人死前会在眼前闪现人生回忆;事实上,科学家尚不清楚这些大脑活动究竟意味着什么2016年,加拿大温哥华,一名87岁的男子在跌倒后被送...

人体死亡时神秘大脑信号:记忆闪现还是濒死体验?生命与医学

有人将临终时大脑伽马波活动激增的研究引为证据,证明人死前会在眼前闪现人生回忆;事实上,科学家尚不清楚这些大脑活动究竟意味着什么

2016年,加拿大温哥华,一名87岁的男子在跌倒后被送往温哥华综合医院的急诊室。CT扫描显示他的大脑正在出血,亟需手术。术后两天,该男子的情况保持稳定,但随后急转直下,他出现了癫痫。

由于癫痫发作,医生用脑电图仪测量了这名男子大脑发出的电信号。然而,就在测量过程中,该男子突发心脏病死亡,而电极仍戴在他的头上。在近期发表的一篇论文中,研究人员报道了在这次脑电图测量过程中取得的发现:在该男子心脏停止跳动的前30秒和后30秒,他的大脑活动信号激增——而且是伽马(γ)波,而非其他任意的脑电波。脑电波是大脑调谐活动的模式,而伽玛波与意识状态有关,包括学习和记忆等,在冥想状态时也能观察到。

那么,为什么人在临死时,与意识相关的大脑活动会突然增加?研究人员在这篇论文中写道:“一个耐人寻味的推测是,这种活动或许支持了在濒死状态下最后的‘人生回忆’。”

尽管研究作者提出了一些重要警告,而且以目前的技术,从脑电图中读取主观体验是不可能的,但这一病例仍然引起了许多人的关注。有人认为,这名脑损伤患者的经历,表明我们确实会在临终前重温以往的人生记忆,人生在眼前闪现。

在这项研究中,研究人员观察到的究竟是濒死体验的神经信号,还是临终时在眼前闪现的人生?这是一种很吸引眼球的猜测,但终究只是猜测。事实上,这种说法也不是什么新鲜事。尽管这篇新论文的作者指出,这是“有史以来第一次”通过脑电图对一个人死亡时的大脑活动进行连续记录,但实际上,这种现象早在十几年前就已被注意到,并有相关的论文发表。

过往的研究,加上这项新研究,表明当人或动物死亡时,大脑右半部分可能会出现电活动的激增,有时还会持续到心脏停止之后。这是一个很值得研究的课题,因为可能对临终关怀、器官捐赠或理解死亡的确切过程有重要的意义。但是,这意味着什么,以及其具体过程如何,都仍然是未知的。就目前而言,这一发现更重要的意义可能是教会我们如何将数据从个人的信念中过滤出来:大脑活动信号的激增可能更多地与人自身的世界观有关,而不是某种依然神秘的现象。

尽管这篇新论文吹嘘自己是“第一次”——从技术上讲,这确实是第一次对特定类型的脑电波进行测量——但这并不是人类第一次测量死亡时的大脑活动。

人体死亡时神秘大脑信号:记忆闪现还是濒死体验?生命与医学

加拿大西安大略大学国王大学的神经学家洛蕾塔·诺顿说:“这并不是第一个关于人类大脑过渡到死亡的连续脑电图记录。”2017年,她发表了一篇关于人体死亡时脑电图测量的论文;与新研究的主要区别在于,她的研究没有采用全覆盖的脑电极。还有一个不同之处是:她的患者做出了取消生命维持治疗的决定,而在新研究及2021年的另一篇论文中,涉及的是接受了治疗但仍死亡的患者。

对这些研究的比较,不仅仅是关于谁首先发现了什么,而是说像这样一个本身就很有意思的案例研究,当与以往其他研究提供的证据相结合时,就有了更重要的意义。此前的工作表明,死亡的大脑中也会出现令人意想不到的电生理活动。

研究证实了在动物和人类中,当心脏死亡(心脏停止跳动,没有脉搏)时,部分动物和人类的大脑电活动会增加,这种现象很让人意外,因为在血液停止流动的情况下,没有氧气进入大脑。

在重症监护病房,医生们有时会用脑电图仪测量病人的大脑活动,这种监测仪器主要记录从大脑前部发出的脑电波,并通过算法将其转换成0到100之间的数字,从而告知医生病人的清醒程度。在一些病人的脉搏为0时,脑电波数字会在他们死亡时瞬间飙升。2009年发表的一项观察结果显示:7名危重病人在生命支持系统撤销后,出现了脑电活动的激增,之后脑电图仪的读数才降至0。

起初,医生认为这可能是癫痫发作,或者是由于大脑释放了所有的能量。但在查看了一位病人的原始脑电图数据后发现,这种活动并不是癫痫发作,也不是大脑为拯救自己而做的最后一次尝试,这种信号的频率更高,而且通常与伽马波有关,看到这些与意识相关的伽马波活动“很让人意外”。

后续更多的研究揭示了这种死亡时的伽马波峰值。需要强调的是,并不是所有病人都会如此。2017年,研究人员观察了35名患者,其中7人被临床认为脑死亡。这些脑死亡患者在死亡时并没有显示出脑活动的增加,而其余的28人中,有13人出现了这种情况。

在另一项2017年的研究中,研究人员测量了4名患者死前30分钟至死后30分钟的脑电图活动。他们发现,4名患者中,有两人在心脏死亡前出现了类似新论文中描述的高频脑电波增加的情况,但在死亡后却未看到任何伽马波活动。

在更近的2021年,一项研究分析了死于心脏病发作的患者数据,这些患者也在重症监护室接受了标准的脑电图监测。在19名心脏死亡的患者中,有11人在心脏电活动或泵血功能永久停止后出现了脑电图活动,有一人在血液停止进入大脑后出现了短暂的脑电图活动。

这种现象在动物身上也出现过。在2013年的一项研究中,对大鼠是否具有类似的大脑活动进行了观察,9只被麻醉的大鼠的大脑被植入了电极,然后杀死它们。在心脏死亡后的一刻,这些大鼠出现了一波高频的大脑活动。

脑电活动的激增不仅仅是大脑在死亡前的“失控”。这些大脑活动是调谐的,并且是在一个特定的更高频率上,即伽马波。(2011年的一项研究中,科学家使用一个微型断头台对大鼠进行斩首——目的是评估这种安乐死方法是否人道——也发现“脑电图中有一个非常缓慢、显著的晚期波”。)

新研究提供的病例报告很有趣,因为这将在大鼠身上所做的工作与在人类身上反复观察到的情况联系了起来,这些研究相互补充,相互支持。

这些研究确实有一致的部分:一些人在心脏死亡后显示出了内聚的伽马波活动。尽管各项研究的结果都很引人关注,但从现象学的角度来看,这其中究竟发生了什么,人们对这些伽马波的体验如何,我们还有很多未知的问题尚待解决。

同样,我们也不知道新发表的病例报告中那名男子当时有什么感觉,或者他是否真的看到了过去的记忆。考虑到大脑活动的时机和脑波类型,或许可以合理地假设这种大脑活动与濒死体验或记忆重现有关。但另一方面,要证明这个假设又是非常困难的。

濒死体验通常具有相似的特征,而且人们的记忆非常生动。1975年,美国的雷蒙德·穆迪医生收集了150名昏迷幸存者的濒死体验报告,发现濒死体验包括灵魂出窍、平静感、进入某个通道或隧道等,以及看到明亮的光。但在此之前,对类似濒死体验的描述早已存在,比如耶罗尼米斯·博斯1505年的画作《上升的被保佑者》。

在心脏病发作后康复的人当中,有10%到23%的人会经历濒死体验,但对于创伤性脑损伤后康复的人,这一比例只有3%。而且,并非所有的濒死体验都是愉快的:2019年的一项研究发现,14%的濒死体验“被描述为噩梦”。

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濒死体验可能与濒死时的大脑活动有关,但观察这种大脑活动是一回事,但说它与某种特定的意识体验有关则是另一回事。

在新论文中,研究作者确实讨论了一些值得注意的情况:这名男子的大脑严重损伤,伴有出血、肿胀和癫痫,这是一个单独的案例研究,不一定能够一概而论。

在其他从事这一课题研究的科学家看来,媒体报道对这些现象进行了过度的解读。媒体描述到,“尽管我们所爱的人闭上了眼睛,准备安息,但他们的大脑可能会重现他们生活中经历过的一些最美好的时刻。”但我们实际上并不知道这是不是真的。有趣的是,研究人员观察到的大脑活动是伽马波,而在解读伽马波时需要很小心,因为伽马波的频率可能与身体的其他信号重叠,比如来自肌肉的肌电图信号。

这些伽马波也可能是来自非生理来源的信号,比如在重症监护室中已经存在的设备元件。重症监护病房是一个非常嘈杂的环境,这个环境中有很多设备和机器,会产生大量的人工影响。

在重症监护室的环境中,对表面脑电图检测到的伽马波信号的解释应非常谨慎。这些电信号并不是某种高度特定的神经功能——比如重温记忆——所特有的;此外,它们广泛存在,包括在癫痫中也会出现,仅仅因为伽马波信号激增可能在某种情况下与某种临床或心理现象有关,并不一定就可以假设当检测到伽马波时,这些心理现象就会出现。

这些电生理活动可能反映了神经系统死亡时的特征,但病人是否有意识地经历了这种活动并不能确定。同样,不是每个人都有这种大脑活动,原因尚不清楚。可能是由于大脑损伤,也可能是不同药物的影响,或其他神经生物学的变化所致。

重症监护室的病人为了使身体舒适,经常服用大量镇静剂,这会导致意识不清,认为这些病人可能会有某种内心意识和反思的观点,是极不可能成立的。

让人十分震惊的一个发现是,大脑活动似乎确实是有组织的,但我们还没有办法将这种大脑活动与某种体验联系起来,因此还不能肯定这就是濒死体验的神经基质。

对这种大脑活动的进一步研究可能会让人们注意到临终关怀的重要性,并考虑其实际的情况。目前,许多人在生命的最后时刻都要服用镇静剂,以求舒适。这会阻止他们拥有这样的体验吗?我们经常认为死亡是一个开关,但心脏停止跳动后的大脑活动挑战了这一假设。

医生们认为,在临床死亡后,大脑也处于死亡和不活跃的状态。他们会使用“无意识”这个词,但死亡是一个过程,不是一条非黑即白的界线。

这些研究也可能会对器官捐献产生影响。如果心脏死亡后会出现大脑活动激增,手术人员应该等待多久才能摘取器官?如果等待太久,器官的活性会受损。

研究人员还想了解这种大脑活动是否与其他现象有关,比如回光返照,即人们在临终前会突然清醒,并出现认知能力的增强。这种临终前短暂好转的反常现象常见于精神疾病、肿瘤、中风、脑膜炎和阿兹海默症等晚期患者群中。

想继续研究这个问题的一个困难因素就是获得合适的脑电波记录,鉴于这项工作的性质,几乎只能在生病或受伤的病人身上进行监测,而且很难预测患者的死亡时间。

研究人员希望尝试从经验上把这种大脑活动与濒死体验联系起来。侥幸躲过一场事故的人也会有濒死体验,有时被称为“死亡恐惧体验”。一些药物,如二甲基色胺(DMT)或氯胺酮,理论上可以用来模拟濒死体验。通过这些方法,人们至少有机会来描述他们的体验,而这种体验可能与神经生理学有关。

在一些人看来,这种脑电波的激增是灵魂存在的物质证明,他们坚信这意味着灵魂正从身体中升起。科学了,但在那些不那么注重精神层面的人看来,这种大脑活动成为了否定精神体验的证据——它表明任何类似于死亡的现象都只是大脑的副产品。我们都对死亡有某种信念,无论这种信念是来自自己对死亡的思考,还是来自周围人死亡的影响。关于这些数据和这一课题的一个有趣观察是,人们对伽马波峰值的理解通常取决于他们的初始信念。

这个观察可能适用于我们接收到的所有信息:我们的偏见和信念结构会以某种方式影响我们的反应和解读。临终时的大脑活动似乎是一个特别恰当的例子。

人们对这个问题感兴趣是可以想见的。我们都会死,我们都试图了解所爱的人在死亡过程中会发生什么,或者自己的身体会发生什么。

但正因为我们如此关心这个问题,科学家才更有理由在呈现数据的时候避免轻易下结论。要做到这一点,唯一的正确方法是,在伦理上采取非常严格的态度:进行描述,不下定论。其他人可以得出结论,但作为科学家,应该呈现的就是数据本身所揭示的信息。

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