人類的大腦由140億到160億個細胞組成，是人體最重要也最神秘的器官。
長期以來，科學家們對大腦的探索從未停止，也取得了許多進展：癱瘓病人可利用腦控機械臂感覺外界、将電極植入大腦視覺區域可幫助盲人恢複部分視力、用光激活腦細胞可幫助人們找回過去的記憶、在大腦中植入晶片可增強人的記憶能力……
上周，腦科學家王征關于大腦的演講引發了大家不小的興趣（傳送門：大腦裡無數條神經纖維，刺激哪個會失憶？刺激哪個會記憶力超群），我們是以總結了近期關于大腦的八個有意思的研究，希望能讓你更深入地了解我們的大腦。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">01 從你的肚子大小能看出你的腦容量？！</h1>
大腦影像
長期以來，人們一直認為腹部脂肪對心髒特别有害，但現在，一項新的研究證明，腹部脂肪的堆積對大腦也同樣有害。
來自英國的研究發現，與體重健康的人相比，腰臀比高的人大腦體積平均略低。具體來說，腹部脂肪越多，大腦灰質就越少。灰質是包含神經細胞的腦組織，而大腦體積減少或大腦萎縮，會增加記憶力下降和癡呆的風險。
研究人員說，2019年1月9日發表在《神經病學》雜志（Neurology）上的新發現表明，以體重指數或BMI衡量的肥胖程度和高腰臀比這兩種因素相結合，可能是大腦萎縮的危險信号。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">02 當你玩得開心的時候，為什麼時間會飛起來？</h1>
快樂的時光總是短暫的
世界上最精确的時鐘的誤差可以小到每3億年隻差1秒。
但是我們的大腦确有它自己對于時間的獨特感受。為什麼大腦不能保持和普通時鐘一緻的時間感受呢？換句話說，為什麼當你玩得開心的時候，時間的腳步仿佛飛了起來，而當你感到無聊的時候，感覺度日如年呢？
大腦對時間的感覺取決于“期望”。紐約市哥倫比亞大學歐文醫學中心的神經學家邁克爾·沙德倫（Michael Shadlen）博士說，大腦可以預演某些事情發生的可能性。
他說，我們的大腦對于時間感覺仿佛存在一種“地平線”。例如，我們在讀一本書時，地平線位于每個音節的末尾，每個單詞的結尾，下一個句子的結尾等等。時間根據我們預測這些地平線的方式而變化。
當你全神貫注于某件事時，大腦會同時看到近處和遙遠的地平線，這使得時間似乎過得飛快。但是，當你感到無聊時，你會更注重眼前的地平線，如你會注重句子的結尾而非故事的結尾。
斯坦福大學教授、《西部世界》科學顧問大衛·伊格曼博士也曾說，大腦建立記憶的方式也是影響時間感覺的因素。為新記憶編碼的神經元網絡比那些舊記憶更密集。“随着年齡的增長，時間似乎加快了，”伊格曼這樣告訴我們。（傳送門：《西部世界》科學顧問：我們是活在現實還是夢中？這次，陀螺可能救不了你︱造訪· David Eagleman）
<h1 class="pgc-h-arrow-right">03 學好母語，大腦隻需要1.5MB的存儲空間</h1>
一個講英語的成年人學到的語言資訊量大約為1250萬位元組
在嬰兒時期，我們的大腦産生的語言資訊也許并不比“咿”和“呀”複雜，但很快，我們開始内化單詞，讓這些聲音有意義。
英國《皇家學會開放科學》雜志（Royal Society Open Science）的一項新研究表明，學習一門語言并不輕松：一個講英語的成年人學到的語言資訊量大約為1250萬位元組。
作者在研究報告中寫道：“這看起來似乎令人驚訝，但如果我們把資訊用數字量化，我們的語言知識幾乎可以放到一張軟碟中：1.5 MB的資訊量大小幾乎等于一分鐘長的歌曲檔案。
根據這項研究，大腦中存儲的1250萬位元組的語言資訊中，大部分與文法和句法無關，而與單詞的意思有關。加州大學伯克利分校心理學助理教授史蒂文·皮安塔多西（Steven Piantadosi）說：“許多關于語言學習的研究都集中在文法上，但我們的研究表明，文法隻是語言學習的一小部分，主要困難在于學習許多單詞的含義。”
<h1 class="pgc-h-arrow-right">04 電刺激能夠讓衰老的大腦“重返20歲”</h1>
電刺激能夠讓衰老的大腦回到年輕的狀态
一項新的研究表明，對大腦的短暫電刺激可以扭轉老年人衰老的一些情況。目前還不清楚這種好處持續多久，這項技術也還沒有準備好用于非實驗用途。但研究人員希望，他們的發現将改善阿爾茨海默氏症和其他類型的癡呆症患者的認知水準。
波士頓大學神經學家羅伯特·萊因哈特（Robert Reinhart）指出，這些發現很重要，是因為它們不僅讓我們對與年齡相關的“大腦工作記憶”的下降有了新的認識，而且還向我們表明，與年齡相關的消極變化并非不可改變。
研究人員招募了42名年齡在20至29歲之間的成年人和42名年齡在60至76歲之間的老年人；科學家們要求參與者完成一項記憶任務，同時他們的大腦活動将被腦電圖監測。這是一個簡單的“找茬”任務，參與者在螢幕上看到兩幅非常相似的圖檔，并且必須确定第二張圖檔的不同之處。
在一些參與者完成這項任務時，他們的大腦被一種稱為非侵入性的顱内交流電刺激法進行微弱電擊。
實驗是雙盲的，是以參與者和研究人員都不知道參與者何時接受了大腦刺激。
在刺激之前，老年人在記憶任務上的表現不如年輕人。年輕人的準确率平均在90%左右，而老年人的平均得分接近80%。但電刺激縮小了這個差距。
随着研究的進一步深入和發展，這項技術有望在患者身上使用。
萊因哈特說，這一新發現是一個起點。研究團隊已經開始将其研究推向疾病和紊亂領域。“這預示着，下一步我們可以把研究成果推向臨床實踐，因為它讓我們知道，有些腦部疾病的特點是連接配接性低，如自閉症、精神分裂症和阿爾茨海默氏症，但還有一些以大腦連接配接過多為特征的疾病，如帕金森氏症和癫痫。現在我們開始有工具能讓我們去調整這些連接配接了。”
<h1 class="pgc-h-arrow-right">05 “複活”死亡的大腦</h1>
科學家“複活”了豬的大腦
2019年4月17日發表在《自然》雜志上的研究結果顯示，大型哺乳動物的大腦在死亡數小時後“保持了恢複循環和特定細胞活動的能力”。該研究資深作者内納德·塞斯坦（Nenad Sestan）說，“這讓我們發現，細胞死亡發生的時間比我們之前認為的要長得多，這是一個漸進的過程，在某些情況下，細胞死亡過程可以推遲甚至逆轉。”
2016年的一個下午，康涅狄格州耶魯醫學院的研究人員發現，從死豬身上取出的大腦存在着電活動。這個令人震驚的結果讓内納德·塞斯坦意識到，或許可以重新定義我們對生與死的了解。
塞斯坦立即聯系了資助他研究的美國國家衛生研究院（NIH）以及耶魯的生物倫理學家，在接下來的幾個月裡，專家們仔細研究了潛在的倫理影響，比如大腦能否變得有意識，醫生是否需要重新考慮腦死亡的定義。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">06在大腦中植入電極能夠治療毒瘾？</h1>
瑞金醫院醫生正在對患者進行檢測
上海的瑞金醫院通過對病人大腦植入刺激裝置，治療甲基安非他明（俗稱冰毒）成瘾的症狀。目前已經有十幾名患者大腦植入了“腦起搏器”。
據報道，中國一名男子與冰毒成瘾作鬥争多年，并在此前參與了世界上首批利用深度腦刺激（DBS）治療毒瘾的臨床試驗。在上海瑞金醫院接受手術後6個多月的時間裡，他都沒有再次吸毒。
紐約大學諾思韋爾健康綜合癫痫中心癫痫外科主任阿什什·梅塔博士（Ashesh Mehta）說，深度腦刺激是将一個類似心髒起搏器的裝置通過手術植入大腦的特定區域。該裝置可以向目标區域發出微小的電擊。
“從理論上講，在吸毒成瘾患者中，針對控制吸毒欲望的大腦區域的電極能夠減少對藥物的需求，”梅塔博士說。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">07 大腦的電刺激也許會讓你想起很久以前的事情</h1>
一項新的研究發現，大腦的電刺激可以增強記憶
模糊的記憶可能是令人沮喪的：無論你是在超市中試圖回憶你家到底還有沒有牛奶，抑或是你在法庭上作為目擊證人提供證詞。
現在一項新的研究發現，大腦的電刺激可以增強記憶。《認知神經科學雜志》（Journal of Cognitive Neuroscience）2019年5月6日發表的一份報告表明，在大腦某一部分接受刺激後，研究參與者在回憶能力方面的表現提升了15.4%。
加州大學洛杉矶分校心理學、精神病學和生物行為科學助理教授傑西·裡斯曼（Jesse Rissman）和他的團隊招募了72人進行了連續兩天的測試。在第一天，參與者被要求記憶80個不同的單詞和它們的情景。例如，如果其中一個詞是“蛋糕”，參與者被要求“想象自己或其他人昨天在陽台上吃了蛋糕”。
第二天對參與者進行測試，以測試他們的記憶情況，然後參與者被分成三組：第一組接受額外的電擊，以增加前額葉皮層特定部分的活動；第二組接收了反向電流的電擊（試圖降低腦細胞的活動）；第三組接受虛假刺激。
裡斯曼說，“在現實生活中，研究的應用領域将非常狹窄，除非你讓人們帶着這種裝置綁在頭上四處走動。雖然這些初步結果非常令人鼓舞，但我們希望做更多的實驗，以更好地掌握哪些類型的刺激最适合增強大腦的記憶能力。”
<h1 class="pgc-h-arrow-right">08“食腦蟲”有多可怕</h1>
福氏耐格裡變形蟲
福氏耐格裡變形蟲由單個細胞組成，看起來是無害的。在顯微鏡下它們看起來像嬉戲的小動物，直到它們碰到一群細菌：這些貌似人畜無害的變形蟲突然變成殺手，吞沒細菌并慢慢地用大量的消化酶分解它們。
我們不會為被謀殺的細菌哭泣，但是當福氏耐格裡變形蟲強大的消化能力在人腦中上演時，那就是噩夢了。
福氏耐格裡變形蟲是一種極其罕見、但也極其緻命的單細胞生物。自1962年以來，美國隻報告了146例病例，但隻有4例感染病例存活，死亡幾率為97%。
感染的第一個症狀包括頭痛、發燒、惡心和嘔吐，以及嗅覺或味覺的變化（由于嗅覺神經受損）。感染通過中樞神經系統迅速擴充，産生頸部僵硬、疲勞、失去平衡、癫痫發作和幻覺。患者通常在症狀出現後五至七天内死于感染。
此外，還沒有既定藥物對感染有确定的療效。使問題更加複雜的是，大多數藥物難以到達大腦，而且，由于原發性的福氏耐格裡變形蟲引起的腦炎是一種罕見的疾病，是以很少有案例能夠進行研究。
文字 | 黃一成
版面 | 田曉娜
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