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《唤醒大脑:神经可塑性如何帮助大脑自我疗愈》神经可塑性的竞争

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因为希望控制自己的疼痛,2007年,莫斯柯维茨阅读了15000页的神经科学资料。他想更好地了解神经可塑性变化的规律,以便付诸实践。他了解到,人不仅能通过让大脑区域之间的回路同时启动放电,来强化这些回路,还能削弱这些联系,因为“神经元可以分开启动放电,分开连线”。

他能不能通过调整大脑输入的时机,着手削弱疼痛脑图里业已形成的链接呢?

他了解到,在我们用进废退的大脑里,展开着一场对皮层地产的持续竞争,大脑定期执行的活动,会从其他区域“窃取”资源,占据越来越大的空间。他绘制了3张大脑图片,概述了自己了解到的内容。第一幅是大脑急性疼痛的图片,有16个区域表现出活动。第二幅是大脑中的慢性疼痛,同样是上述区域激活启动放电,但占据的大脑区域更大。第三幅图是大脑完全不痛时的样子。

他分析了慢性疼痛时激活的区域,发现许多区域在不处理疼痛时,还参与思考、感觉、图像、记忆、动作、情感和信仰的处理。这解释了为什么我们疼痛时无法集中精神、好好思考;为什么我们产生感官问题,无法忍受某种声音或光亮;为什么我们无法更优雅地行动;为什么我们无法妥善地控制自己的情绪,变得暴躁、激动。调节这些活动的区域被劫持去处理疼痛信号了。

神经可塑性专家迈克尔·梅策尼希(Michael Merzenich)揭示了神经可塑性的竞争。他先对一只猴子的大脑做了长期的映射。映射大脑意味着要找到不同精神功能在大脑的哪些位置发生。例如,我们右手每一根手指传来的感知,在我们大脑左半球的触觉区域里进行处理;每一根指头在触觉处理的映射图里都对应着不同的位置。处理这些感知的神经元传来的信号,可以用微电极来检测:把针脚插入单个神经元,或是神经元的旁边,检测它们什么时候启动放电。这些电信号传递给放大器,接着又传递到带有屏幕的示波器上,这样,神经元启动放电时,科学家们就能看到、听到了。在大脑的拇指感官图上插入微电极,接着碰一下大拇指,科学家就会从屏幕上看到“大拇指”神经元启动放电了。

梅策尼希映射了整只猴爪的脑图。他先触摸猴子的第一根爪趾,观察大脑的哪个区域开始启动放电。找到这根猴爪的脑图并确定边界后,他又去触碰第二根爪趾。他发现5根爪趾的区域并排挨着。

接着,他把猴子的第三爪趾切除了。过了几个月,他重新映射了猴子的其余爪趾,发现第二和第四爪趾的脑图已经扩展涵盖了之前第三爪趾的映射区域。因为脑图不再获得第三爪趾的输入,又因为第二和第四爪趾现在越来越多地做着缺失的第三爪趾的工作,它们接管了该脑图空间。这就非常清楚地表明脑图是动态的,皮层地产的竞争真切存在,大脑资源是按照用进废退的原则来进行分配的。

莫斯柯维茨的灵感很简单:如果他能将神经可塑性的竞争关系为己所用,结果会是什么样?要是他一觉得痛,就强迫相关脑区执行本该属于自己的活动,疼痛再激烈也不停下,不让它们遭劫持而用于“疼痛处理”,那会是什么样的情形呢?

要是当他处于疼痛当中,试着克服退却、躺下、休息、停止思考、精心呵护自己的自然倾向,那会怎么样呢?莫斯柯维茨认为,大脑需要反向刺激。他要强迫相关的脑区去处理疼痛之外的事情,弱化自己的慢性疼痛回路。

多年来的疼痛医学专家身份,让他把关注点放在了关键目标的脑区。这些脑区都可以处理疼痛,也能执行其他精神功能,他把除了疼痛之外的功能一一罗列出来,打算疼痛一发作就去做。举例来说,大脑里名为“体感”区域的部位,处理身体的大部分感官输入,包括疼痛、震动和触碰。如果,他感到疼痛的时候,让自己淹没在震动和触碰感觉里会怎么样呢?这些感知能阻止体感区域去处理疼痛吗?

他列出了自己锁定的脑区清单(见表1-1)。

表1-1 处理疼痛的主要脑区

莫斯柯维茨知道,当特定的大脑区域处理急性疼痛时,这一区域大约只有5%的神经元是专供处理疼痛的。就慢性疼痛而言,恒定的启动放电和连线会让该区域专供疼痛处理的神经元提高到15%~25%。这样,就有10%~20%的神经元,被盗用去处理慢性疼痛了。这就是他打算偷回来的部分。

2007年4月,他把这一理论付诸实践。他决定先用视觉想象来压倒疼痛。大脑有很大一部分都专门用来进行视觉处理,在这场竞争中,让视觉处理脑区为自己服务不会有什么坏处。他知道处理视觉信息和疼痛的有两个脑区,后扣带回(帮我们从视觉上想象东西所处的空间位置)和后顶叶(也用于处理视觉输入)。

每当疼痛袭来,他就立刻开始可视化想象。但想什么内容呢?他想象的就是自己绘制的脑图,他提醒自己,大脑真的可以改变,好让自己保持动力。他先栩栩如生地想象大脑处于慢性疼痛中的画面,然后观察慢性疼痛过程中脑图有多少地方的神经可塑性在扩展。接着,他会想象启动放电的区域渐渐缩小,看起来就像是大脑没有感到疼痛时的样子。“我必须无情,比疼痛信号本身更无情。”他说。他用大脑疼痛区域缩小的画面迎接每一波疼痛,他知道,必须强迫自己的大脑后扣带回和后顶叶处理视觉图像。

最初的3个星期,他认为自己感觉疼痛出现了非常细微的减退,便顽强地继续应用这一技术,告诉自己“断开网络,缩小脑图”。一个月后,他掌握了窍门,能够一丝不苟地应用技术了:他从不曾漏掉哪怕一轮的疼痛尖峰,他总是在用可视化想象或者其他脑力活动与之对抗。

它发挥了作用。过了6个星期,他背部肩膀与肩胛骨之间的疼痛完全消失了,再也没回来。到第4个月,他的整个脖子迎来了第一次完全不疼的日子。一年之内,他几乎彻底不疼了,平静痛感是0/10。如果他碰上短暂复发(通常是在长时间开车或得了流感之后,从脖子的一个奇怪位置开始),他能在短短几分钟里把痛感降到0。经过了13年的慢性疼痛,他的生活完全改变了。在过去的13年里,他的平均痛感一直是5/10,但哪怕服药后最高也可达8/10,最好的日子也不过是3/10。

疼痛的消失改变了它原本持续扩张的模式。受伤后,他的脖子左侧,也就是受伤的地方,出现了急性疼痛。随着时间的推移,疼痛转为慢性,它扩展到了脖子的右侧,又下移到背部中央。现在,靠着可视化想象,他注意到右侧疼痛的边界是最先变小的。接着,左侧的疼痛也开始撤退、消失。

实现这一结果后过了6个星期,他开始跟病人们分享自己的心得。