濒临死亡时，大脑在想什么？研究首次记录人类死亡时的神经活动

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编辑 | 药明康德内容团队

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。
开颅手术消除了患者的脑部血肿丨图片来源：参考资料[1]
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。

通过对4个时间窗口的研究，研究团队发现了在不同阶段，5种脑波功率和所占比重的变化情况丨图片来源：参考资料[1]

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。
图片来源：123RF
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。”

参考资料

[1] Raul Vicente et al., Enhanced Interplay of Neuronal Coherence and Coupling in the Dying Human Brain. Frontiers in Aging Neuroscience (2022) https://doi.org/10.3389/fnagi.2022.813531[2] A replay of life: What happens in our brain when we die? Retrieved Feb. 22, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/944192

本文经授权转载自微信公众号“学术经纬”。

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