摘要：科学不断揭示大脑、身体和行为之间错综复杂的联系。从对心理健康和衰老的新见解，到关于运动、创伤和创造力如何影响大脑的发现，近期研究让我们对塑造我们的因素有了更深刻的理解——有时甚至深入到分子层面。

作者： 埃里克·W·多兰

科学不断揭示大脑、身体和行为之间错综复杂的联系。从对心理健康和衰老的新见解，到关于运动、创伤和创造力如何影响大脑的发现，近期研究让我们对塑造我们的因素有了更深刻的理解——有时甚至深入到分子层面。

以下列出了11项近期研究，它们阐明了这些过程。点击任何小标题，即可了解每项发现的更多信息，以及它们可能如何改变我们对心智的认知。

长期以来，人们一直认为体育锻炼有益于认知和情绪健康，尤其体现在其对海马体的影响上。海马体是大脑中负责学习和记忆的重要区域。一项新的研究表明，这种益处的部分原因可能与血液中被称为细胞外囊泡的微小颗粒有关。研究人员发现，当从运动小鼠体内提取这些囊泡并注射到久坐不动的小鼠体内时，接受注射的小鼠海马体中新生神经元的数量增加了50%。

这些囊泡似乎携带蛋白质和遗传物质的混合物，能够进入大脑并促进神经发生。这一发现不仅支持运动具有全身性效应的观点，也为通过靶向治疗来发挥运动的部分认知益处提供了一种潜在途径。虽然这些囊泡并不能完全复制运动的全部益处，但它们刺激新细胞生长的能力为我们理解身体在运动过程中如何与大脑沟通提供了一个很有前景的研究方向。

最新研究表明，步行不仅仅是移动身体——它还会改变大脑处理声音的方式。在一项记录人们以“8”字形路线行走时大脑活动的研究中，研究人员发现，运动过程中听觉信号变得更加明显。与静止站立相比，步行时大脑对节奏性声音的追踪能力更强，这表明在有目的的导航过程中，听觉处理变得更加敏感。

这种增强的听觉敏感度也会随着参与者转向的方向而变化。当向右行走时，大脑会优先处理右耳的声音，反之亦然。这种动态调整可能有助于人们保持对周围环境的感知，尤其是在运动过程中。在后续实验中，突发的噪音对行走时的脑电节律干扰更大，但仅限于来自同一侧的情况。这些发现表明，运动会触发大脑更敏锐地捕捉周围的声音，这可能有助于增强空间感知和安全感。

一项对母乳进行的研究发现，其分子水平的差异似乎反映了母亲早期的生活经历。具体而言，经历过两次或两次以上不良童年经历的母亲，其母乳中某些微RNA的含量较高，而特定脂肪酸的含量较低。这些分子模式还与婴儿出生第一年的某些气质特征相关。

微小RNA有助于调节基因表达，它们在母乳中的存在可能影响婴儿发育。研究人员发现这些分子特征与婴儿的情绪反应和安抚能力等行为存在关联。虽然这些发现并不意味着母乳喂养有害，但它们表明，早期生活创伤可能会以微妙的方式影响生物学，并延续到下一代。这项研究为进一步探索为人父母之前的经历如何留下具有潜在发育意义的持久生物学标记打开了大门。

以往对害羞的研究通常集中在与情绪相关的脑区，例如杏仁核和前额叶皮层。然而，一项新的研究指出，小脑——一个通常与运动控制相关的脑区——也在这一人格特质中发挥作用。研究人员发现，自我报告害羞程度较高的人在静息状态下，右侧后小脑的同步脑活动水平较低。

重要的是，这种关联部分可以用个体对潜在威胁的敏感性来解释，这种敏感性被称为行为抑制系统。这表明，害羞的人可能表现出更高的社交谨慎性，而这种谨慎性反映在小脑的自发活动中。这些发现拓展了我们对害羞的理解，表明其神经根源可能涉及以往人格研究中被忽视的大脑区域。

斯坦福大学科学家领导的一项研究发现了一种精确的神经标记，可以预测儿童的阅读能力。研究团队利用脑电图测量脑电波时序，发现对视觉词形进行更快神经处理与更好的阅读流畅性和理解力密切相关。这项关键指标被称为皮层潜伏期，它以毫秒级的精度反映了大脑对视觉刺激的反应速度。

这种反应速度在不同类型的视觉输入（包括真实词语和无意义符号）中均保持一致，表明它反映了一种基本的处理能力。神经时序较快的儿童往往拥有更高效的单字阅读技能，进而提升了阅读理解能力。这种方法或许能够追踪阅读技能随时间的发展，并有助于指导针对阅读困难儿童的教育策略或干预措施。

反复接触有害藻类似乎会改变海豚的大脑，使其出现类似阿尔茨海默病早期症状的改变。一项针对佛罗里达海岸搁浅海豚的研究表明，在藻类爆发季节死亡的海豚体内一种名为2,4-DAB的藻类毒素含量显著升高。这些海豚的脑部炎症、代谢和衰老相关的基因表达也发生了改变，并且体内还存在淀粉样蛋白和tau蛋白——这些都是阿尔茨海默病的标志性特征。

经历过多次藻华爆发的海豚体内与该疾病相关的基因数量逐渐增加，这表明存在累积效应。由于海豚与人类有一些相似的衰老模式，并且生活在与沿海生物群落相似的环境中，它们或许能为我们了解环境毒素如何影响大脑健康提供一个窗口。这些发现引发了一些重要问题，例如反复发生的生态事件如何导致海洋生物乃至人类的神经系统疾病。

在一项针对沉浸式身心疗愈的研究中，研究人员观察到，仅仅一周的冥想、引导式反思和开放标签安慰剂仪式后，参与者的大脑功能和血液化学成分都发生了显著变化。参与者大脑中与自我关注和情绪监控相关的区域活动减少，同时整体大脑网络效率提高。尽管研究中并未涉及任何物质，但这些变化与迷幻化合物研究中观察到的模式相似。

静修前后采集的血液样本显示，与炎症、能量代谢、压力调节和神经可塑性相关的分子发生了变化。例如，大脑自身阿片系统的标志物增加，表明情绪和疼痛调节能力得到增强。虽然该研究没有设置对照组，但这些变化的广泛性表明，即使是短期、非药物干预也可能对大脑和身体产生可测量的影响。

利用先进的3D成像技术，研究人员发现，精神分裂症患者大脑中的某些神经元比健康人大脑中的神经元体积更小、形态更扭曲。该研究重点关注前扣带回皮层的锥体神经元，该区域与认知和情感密切相关。研究发现，精神分裂症患者的这些神经元更短更窄，且其减少程度与幻觉的严重程度相关。

虽然早期研究已发现脑容量总体减少，但这项新研究为这些变化提供了一种可能的细胞层面的解释。研究结果支持这样一种观点：精神分裂症与大脑结构的特定改变有关，而这些改变可能导致症状的出现。尽管样本量较小，但研究结果凸显了开发针对神经元物理特性的治疗方法的潜力。

最新成像研究表明，睡眠并非大脑中一个统一的过程。相反，大脑不同区域进入睡眠状态的速度各不相同，能量消耗和血流的变化也各有差异。例如，默认模式网络等认知中心区域的葡萄糖代谢会迅速下降，而感觉和运动区域则会在睡眠过程中保持更长时间的活跃和反应能力。

这种不均匀的过渡或许可以解释为什么人们即使在睡眠中也能对重要的刺激（例如警报声或婴儿的哭声）做出反应。它也揭示了大脑在保持一定环境感知能力的同时，如何节约能量的策略。该研究同时记录了新陈代谢、血流和脑电活动，从而更全面地展现了睡眠期间不同系统如何协调运作。

一项涵盖13个国家的大型研究表明，经常参与音乐、舞蹈、绘画或策略游戏等创意活动的人，大脑看起来往往更年轻。研究人员利用脑电图（EEG）和脑磁图（MEG）数据构建的“大脑时钟”来估算生物年龄，发现创意专家的大脑模式比预期年轻5到7岁。

这种效应在不同类型的创造力中均一致，并且在长期参与的人群中最为显著。即使是短期策略游戏训练也能略微降低大脑年龄。这些发现表明，创造力可能通过提高效率和连接性来帮助保护易受衰老影响的大脑网络。虽然这项研究无法证实因果关系，但它进一步证实了创造力作为影响大脑健康的重要生活方式因素的观点。

一项新研究揭示了大脑如何构建我们对现实的连续感知。研究人员发现，前额叶皮层的不同区域分别负责预测世界的不同方面：总体背景、他人的视角以及可能的未来行为。这些独立的预测信息随后在一个名为楔前叶的中心区域整合，楔前叶似乎能够将碎片化的心理模型整合为统一的体验。

这种整合在观看悬疑电影的观众体验到情绪高潮时最为活跃，这表明当预测相互吻合时，主观投入就会产生。大脑整合能力更强的人，其观影体验也更为相似。这些发现支持了这样一种观点：意识的形成不仅受感官输入的影响，也受持续不断的内部预测的影响，这些预测最终会拼凑成单一的体验流。

来源：人工智能学家