你的思考是什么样子的?

思考是什么样子的？

加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的神经科学家追踪了思想在大脑中的进展，清楚地显示了位于大脑前部的前额皮层是如何协调活动以帮助我们对感知做出反应的。

对于一个简单的单词重复任务，大脑在一秒钟内接收(黄色)，解释(红色)和回应(蓝色)，在此期间，前额叶皮层(红色)协调大脑的所有相关区域。视频由加州大学伯克利分校的Avgusta Shestyuk拍摄。

Video by Avgusta Shestyuk, UC Berkeley. Credit: UC Berkeley

通过直接从大脑表面记录神经元的电活动，科学家们发现，对于一个简单的任务，比如重复一个视觉或听觉呈现的单词，视觉和听觉皮层首先对这个单词做出反应。然后，前额叶皮层开始解释其意思，接着是运动皮层的激活，为反应做准备。在刺激和反应之间的半秒内，前额叶皮层保持活跃，以协调大脑的所有其他区域。

对于一个特别困难的任务，比如确定一个单词的反义词，大脑需要几秒钟的时间来做出反应，在此期间，前额叶皮层调动了大脑的其他区域，包括实际上看不见的记忆网络。只有这样，前额叶皮层才会移交给运动皮层，以产生一个口语反应。大脑的交接越快，人们的反应就越快。

有趣的是，研究人员发现，在最初的刺激出现时，大脑很早就开始准备运动区域做出反应，这表明我们甚至在知道反应是什么之前就已经准备好了。

研究人员Avgusta Shestyuk说道，“这可能解释了为什么人们有时会在思考之前说出来。”

这些发现，包括前额叶皮层在协调大脑所有激活区域方面发挥的关键作用，与神经科学家过去几十年在猴子和人类身上的研究中拼凑出来的结论是一致的。

研究人员Robert Knight表示:“这些非常有选择性的研究发现，额叶皮层是协调者，将事物联系在一起，形成最终的输出。”“在这里，我们有8个不同的实验，有些患者必须说话，有些患者必须按按钮，有些是视觉的，有些是听觉的，所有人都发现了一个普遍的活动特征，以前额叶为中心，将感知和行动联系起来。它是认知的粘合剂。”

当其他神经科学家使用功能性磁共振成像(fMRI)和脑电图(EEG)来记录思考大脑的活动时，加州大学伯克利分校的科学家们使用了一种更精确的技术——皮质电图(ECoG)，它可以记录放置在大脑表面的数百个电极，并检测薄的外部区域——思维发生的皮层的活动。ECoG比fMRI提供了更好的时间分辨率，比EEG提供了更好的空间分辨率，但需要对癫痫患者进行高侵入性手术，包括打开头骨以确定癫痫发作的位置。

Video by Avgusta Shestyuk, UC Berkeley. Credit: UC Berkeley

该研究对16名癫痫患者进行了癫痫手术，并同时邀请他们参加实验。

“这是观察人们如何思考以及人们如何做出不同决定的第一步;人们的基本行为，”Shestyuk说，他在10年前记录了第一个病人。“"我们正试图研究从环境中发生的事情到我们对其做出反应的那一小段时间。”

一旦电极被放置在每个病人的大脑上，Shestyuk和她的同事进行了一系列包括视觉和听觉刺激的八项任务。这些任务从简单的，如重复一个词或识别一张脸或一个声音的性别，到复杂的，如确定一种面部情绪，说出一个词的反义词或评估一个形容词是否描述了病人的个性。

在这些任务中，大脑显示出四种不同类型的神经活动。最初，听觉和视觉皮层的感觉区域激活以处理听觉或视觉线索。随后，主要在感觉皮层和前额叶皮层的区域激活，以提取刺激物的含义。前额叶皮层在这些过程中持续活跃，协调来自大脑不同区域的输入。

Shestyuk说:“这种持续的活动主要出现在前额叶皮层，是一种多任务处理活动。”“功能磁共振成像研究经常发现，当一项任务变得越来越难时，我们会在大脑中看到更多的活动，尤其是前额叶皮层。在这里，我们能够看到，这并不是因为神经元工作非常非常努力，一直在放电，而是更多的皮层区域被调用了。”

总而言之，Knight说道，"前额叶皮层的持续活动是引导感知进入行动的原因"。

About the author：Robert Sanders, UC Berkeley

参考链接：

https://www.universityofcalifornia.edu/news/what-does-thought-look

https://bigthink.com/plus/your-brain-is-wired-for-linear-thinking-learn-exponential-thinking-instead/