5大大脑未解之谜

双胞胎--当布拉德·皮特和安吉丽娜·朱莉拥有他们的时候，这真是太迷人了。当杰克·尼科尔森（Jack Nicholson）在电影《闪光》（the Shining）中出现在俯瞰酒店的走廊上时，真是不可思议。当阿诺德·施瓦辛格和丹尼·德维托声称自己就是他们时，这就是喜剧黄金。虽然多胞胎本身就代表了生命中的一大奇迹，但它们为神秘的婴儿死亡事件提供了重要线索先天与后天．

这个案例关注的是我们的人格在多大程度上是由我们带着我们的基因来到这个世界的。我们的基因决定了我们有多聪明吗？我们会是谁爱? 晚餐我们想吃什么？或者，一旦你来到这个世界上，发生的事情会带来更大的变化吗？父母、同龄人或流行歌星最终会塑造你成为什么样的人吗？研究人员找出基因终点和环境起点的一种方法是对拥有相同基因的同卵双胞胎进行研究。科学家们一直在研究双胞胎，以找出基因对一切事物的影响，从数学能力到遗传易感性乳腺癌.双胞胎代表了神经科学家的一个丰富的研究雷区，俄亥俄州特温斯堡的一个一年一度的节日就是一个招聘会[来源：阿斯塔纳的雷维尔].

双胞胎的分离让科学家们能够真正研究先天与后天的关系。然而，到目前为止，只有一项研究观察了从婴儿期到成年期的分离双胞胎，我们要到2066年才能知道这项研究的结果。在20世纪60年代、70年代和80年代，儿童心理学家彼得·纽鲍尔(Peter Neubauer)和儿童心理学家维奥拉·伯纳德(Viola Bernard)领导了一项研究，在纽约某收养机构被遗弃的双胞胎和三胞胎被分开，并在他们的一生中进行研究[来源:赖特].

当兄弟姐妹被安置在各自的家庭中时，父母被告知孩子是需要定期面谈和评估的正在进行的研究的一部分。然而，没有人被告知孩子是双胞胎或三胞胎，或者该研究涉及先天与后天的影响。1981年，纽约州约克开始要求在收养过程中将兄弟姐妹放在一起，纽鲍尔意识到公众可能不会接受使用这种分离方法的研究[来源：Richman]。研究结果被封存，并在2066年前存放在耶鲁大学。

回忆录《完全相同的陌生人》讲述了Paula Bernstein和Elyse Schein的故事，她们是该研究的一部分。姐妹俩在35岁时重逢；13名儿童研究中，除了4名受试者外，其他所有受试者都找到了失踪的兄弟姐妹【来源：Richman】在宣传这本书的过程中，伯恩斯坦和舍恩可能会让我们偷窥一下纽鲍尔和伯纳德的研究结果。伯恩斯坦和舍恩说，不可否认，遗传学起着重要作用；伯恩斯坦认为这一数字超过了50%[来源：周日太阳先驱报》].这些女性发现她们有一些共同点，包括在大学里用同一个手指吮吸的习惯和同一个专业[来源：周日太阳先驱报》]至于其他问题，正如伯恩斯坦在接受国家公共广播电台采访时所说，这些女性报告说，她们是“不同的人，有着不同的生活史”[来源：Richman]。

现在，我们似乎陷入了僵局，所以请转到下一页，看看我们是否能够解决“大脑为什么停止工作的谜题”

当一个杀手在小说或银幕上，对于侦探来说，这件案子有一种特殊的紧迫感。在罪犯再次袭击之前，抓捕罪犯是一场与时间赛跑。大脑如何运作的奥秘细胞被退行性神经疾病杀死也不例外。数以百万计的人和他们的家人可以证明，大脑紊乱或损伤可能是可怕的、令人沮丧的，最终是致命的。

有一件事让这些疾病变得特别可怕，那就是人们对它们发生的原因或者你能做些什么知之甚少阿尔茨海默氏症．这种疾病留下了两个非常重要的线索:淀粉样斑块和神经纤维缠结。但是这些线索意味着什么呢?它们的出现是阿尔茨海默氏症的开始，还是其结果?如果这两种特征是罪魁祸首，我们该怎么做才能让它们远离大脑呢?到目前为止，还没有什么灵丹妙药可以恢复大脑功能或在脑细胞丢失后重新生长。

1990年，乔治·H·W·布什总统宣布20世纪的最后十年将被称为“大脑的十年”。布什关于“大脑的十年”的声明承认了在理解大脑如何工作方面取得的进展，同时指出了需要了解大脑上发生的事情还有多少[来源：灌木]总统列举了一些他希望进一步了解的神经系统疾病，包括阿尔茨海默病，中风,精神分裂症,自闭症,帕金森病，亨廷顿病和肌营养不良。

正如你可能猜到的那样，仅仅十年的大脑还不足以解决困扰我们脊髓上方肿块的所有问题。为了理解大脑是如何停止工作的，研究人员需要对大脑的实际功能进行更多的研究。虽然科学家们知道大脑各个部分的一般功能，但只有一个非常基本的问题意识到大脑系统是如何协同工作的，尤其是一个人在一天内所需要的所有功能。它是如何工作得如此之快？它使用或依赖于身体的其他哪些系统？

所有这些问题都可能会让你感到疲劳，我们非常欢迎你小睡一会儿，但是设置一个闹钟，这样你就不会感到疲劳了睡觉通过我们名单上的下一个谜团。

20世纪80年代，安妮·伦诺克斯(Annie Lennox)在艺术体操比赛中唱道:“甜蜜的梦就是这样的。”但你可能会注意到，伦诺克斯对“这个”的定义相当模糊。说真的，没人知道什么是甜梦想是由，我们为什么要拥有它们，甚至是我们在做什么，无论如何都在沉睡。

你能相信吗？每天晚上我们都会有几个小时的睡眠，而科学家们甚至不知道为什么！他们知道如果一个人睡眠不足，那将是极其有害的，而且很可能睡眠曾经起到某种作用进化的好处。如果早期人类在剑齿虎出没的时候想在午夜散步的话，睡眠将是一种非常有益的分散注意力的方式[来源：英国广播公司].另一方面，在这个年轻人的时代，这并不是一种特别有利的品质电因为这个过程占用了很多时间（约占我们生命的三分之一），使做梦者对捕食者毫无防备[来源：依格曼].

关于为什么我们需要这么多睡眠，有一些理论。一个想法是睡眠对身体有恢复作用，给它一个休息的机会。但如果休息是目标，为什么我们的大脑仍在努力工作？有可能在我们睡觉的时候，大脑在完成现实世界中的动作之前正在练习和进行解决问题的训练。有几项研究表明，没有睡眠来强化知识，学习是无法进行的[来源：谢弗].

其中一些研究可能对学生有真正的意义。一位研究人员称，对学生来说，最好是复习信息，直到他们累了，然后睡觉，而不是开夜车。英国广播公司]一些学校已经改变了第一次上课的时间，这样中学生和高中生就可以有更多的打盹时间[来源：博伊斯，布林克].

让我们假设这些学生实际上是在睡觉，而不是从事更邪恶的行为。然后呢？当1951年REM睡眠的梦境被发现时，它被描述为“大脑中的新大陆”[来源：谢弗]尽管科学家们试图在这片未知的大陆上取得进展，但它的地形仍然是个谜。与睡眠一样，做梦可能代表着大脑的某种个人健身时间，做梦可以让人解决情绪问题，巩固思想和记忆。

或者，生活可能只是一场梦，就像那首歌“划船，划船，划船”“教会了我们。当你睡觉时，你正在经历大量的视觉刺激，大脑正在以某种方式处理这些刺激。在清醒状态下，不同的感官可能会有额外的刺激，但大脑可能会对它们做同样的事情。如果大脑的工作方式和我们清醒时一样艰苦，那么生活可能就是一场醒着的梦[来源：依格曼].

让我们把船划到下一页去调查那个神秘的人类记忆．

在2004年的电影《心灵无瑕的永恒阳光》中，由吉姆·凯瑞和凯特·温斯莱特扮演的角色经历了一个从脑海中抹去他们之间关系的所有记忆的过程。这部电影使用了多种方法来展示记忆瓦解然后消失，当凯瑞饰演的角色决定他不想完成这个过程时，这就变成了一场与时间的赛跑。他试图通过隐藏在不相关的记忆中来保护自己关于温斯莱特角色的记忆。

祝你好运,吉姆。甚至连科学家也不能完全确定记忆是如何形成的，我们如何找回它们，或者它们是如何消失的。记忆有很多种;我们人类就像老鼠一样，把从如何做祖母最喜欢的馅饼到如何解代数方程的各种信息都存档。但是哪些东西会脑决定保存？它将这些信息放在哪里？为什么我们在真正需要的时候不能获取其中的一些信息？

科学家们已经能够确定某些类型的记忆存储在哪里。他们还发现，当储存这些记忆时，神经元如何放电，突触如何加强。但是他们不知道到底是什么进入神经元来储存记忆，或者如果你想忘记什么，如何溶解突触连接。2008年9月，关于记忆的新线索出现，可能最终帮助我们破获这起悬案。在一项研究中，研究人员发现在回忆记忆时激活的神经元很可能是事件最初发生时激发的神经元[来源：凯里]因此，当你谈论重温旧记忆时，你实际上是，因为大脑正在做与第一次完全相同的事情。

但如果没有第一次呢?深入记忆的一个问题是，有时它似乎在大脑中开了个玩笑。例如，我们经常创造错误的记忆。2005年7月7日，伦敦经历了一系列的轰炸．一项后续研究发现，四成的人对这件事有错误的记忆，因为他们声称看到了根本不存在的电视画面[来源:让德森].如果我们储存的是不可靠的东西，记忆有任何作用吗？根据亚里士多德等古代思想家的说法，我们可能只需要记忆作为预测和预测未来的一种方式[来源：依格曼].

关于我们经历了什么以及我们是如何经历的，这个问题将引出我们下一个尚未解决的大脑谜团——古老的意识问题。请在下一页阅读更多关于大脑之谜的内容。

这部分可能会“让你大吃一惊”用一个共同的表达方式。但是你有思想吗？科学家们不知道大脑从哪里结束，思想从哪里开始。他们是同一件事吗？灵魂呢？它们位于我们的大脑中吗？是什么让我们成为我们？从哲学家到物理学家，每个人都有这个想法意识的静止和空虚。

长期以来，对意识的研究被认为太遥远而无法进行研究。你如何科学地研究如此主观的东西？一个人的感受如何能成为另一个人可以量化的东西？但现在，在他们不懈地追求了解世界上的每一件事的过程中，科学家们正试图找出实际上，这是一种意识。

虽然关于灵魂、思想和大脑的本质的深奥的形而上学问题留下了关于这个问题是否属于科学家的领域的问题，但大脑很可能以某种方式与我们的意识思想有关。在大脑成像的帮助下，科学家们可以看到大脑的不同部分被点亮，他们知道他们可以通过手术或化学物质改变大脑和我们的意识[来源:依格曼,平克]但是科学家们不知道的是，在这个过程的哪个阶段，一个放电的神经元变成了一个有意识的思维。构成意识的东西可能分散在整个大脑中，不同的大脑部分负责一个人的不同部分。但是，正如我们所提到的，关于这些部分是如何被激活的，还有很多其他的大脑谜团我们可以一起工作。

科学家们还试图找出有意识和无意识体验之间的关系。有一些事情，比如呼吸和保持规律的睡眠心跳--我们不必去想。这些无意识的行为与有意识的行为有何不同？有什么区别吗？我们喜欢认为我们自己做决定，但最近的一项研究表明，我们甚至可能不会这样做。这项研究发现脑部扫描仪，研究人员可以在一个人知道已经做出决定之前整整七秒钟内预测他将如何行动[来源]基姆].我们的意识可能只是一种幻觉。

有可能像自由意志这样的东西会在最后一个可能的时刻进入等式，凌驾于大脑做出的决定之上。参与研究的研究人员还承认，这项测试最适合于简单的实验室测试，包括按下按钮，而不是像找工作这样更重要的决定[来源：基姆].

我们能解开这些大脑之谜吗？谁知道呢——我们的解谜工具正是我们想要弄明白的。但是你可以通过阅读下一页的故事和链接，开始梳理场景，寻找被忽视的线索。