第二章 思維是一種波

第二章  思維是一種波

 

    信息到底如何在人體內傳遞的呢？有時真是“雲深不知處，隻因身在此山中”，墨默猜想，大腦的思維也是信息一種，思維是不斷變動的波，它叫腦電波，腦電波是大腦思維的表現形式。

 

第一節  腦電波的分類

　　

    每個人身上都有磁場，但人思考的時候，磁場會發生改變，大腦形成一種生物電流通過磁場，而形成的東西，我就把它定位為“腦電波”，通過能量守恒，我們思考的越用力，形成的電波也就越強，於是也就能解釋為什麽大量的腦力勞動會導致比體力勞動更大的饑餓感。

　　生物電現象是生命活動的基本特征之一，無數的細胞就相當於一節節微型的小電池，是生物電的源泉。 因為人體的各個組織器官都是由細胞組成的。對腦來說，腦細胞就是腦內一個個“微小的發電站”。

　　我們的腦無時無刻不在產生腦電波。早在1857年，英國的一位青年生理科學工作者卡通（R.Caton）在兔腦和猴腦上記錄到了腦電活動，並發表了“腦灰質電現象的研究”論文，但當時並沒有引起重視。十五年後，貝克（A.Beck）再一次發表腦電波的論文，才掀起研究腦電現象的熱潮，直至1924年德國的精神病學家貝格爾（H.Berger）才真正地記錄到了人腦的腦電波，從此誕生了人的腦電圖。

　　這是一些自發的有節律的神經電活動，其頻率變動範圍在每秒1－30次之間，可劃分為四個波段，即δ（0.5－3Hz）、θ（4－7Hz）、α（8－13Hz）、β（14－30Hz）。

　　δ波，頻率為每秒1－3次，當人在嬰兒期或智力發育不成熟、成年人在極度疲勞和昏睡狀態下，可出現這種波段。

　　θ波，頻率為每秒4－7次，成年人在意願受到挫折和抑鬱時以及精神病患者這種波極為顯著。但此波為少年（10－17歲）的腦電圖中的主要成分。

　　α波，頻率為每秒8－13次，平均數為10次左右，它是正常人腦電波的基本節律，如果沒有外加的刺激，其頻率是相當恒定的。人在清醒、安靜並閉眼時該節律最為明顯，睜開眼睛或接受其它刺激時，α波即刻消失。

　　β波，頻率為每秒14－30次，當精神緊張和情緒激動或亢奮時出現此波，當人從睡夢中驚醒時，原來的慢波節律可立即被該節律所替代。

　　在人心情愉悅或靜思冥想時，一直興奮的β波、δ波或θ波此刻弱了下來，α波相對來說得到了強化，因為這種波形最接近右腦的腦電生物節律，於是人的靈感狀態就出現了。

　　 

     一、α腦電波，輕鬆學習

　　到現在為止，我們講述的大部分內容是屬於邏輯性的，是“左腦”活動。但為了利用你右腦和潛意識的驚人力量，高效學習的真正鑰匙可以用兩個詞來概括，即放鬆性警覺(relaxed alertness)。這種放鬆的心態是你每次開始學習時必須具備的。許多研究人員和教師相信，人們可以通過潛意識很好地學習大量信息。最適於與潛意識的腦電波活動是以8～13次/秒速度進行的，那就是α波。英國快速學習革新家科林·羅斯說：“這種腦電波以放鬆和沉思為特征，是你在其中幻想、施展想象力的大腦狀態。它是一種放鬆性警覺狀態，能促進靈感、加快資料收集、增強記憶。α波讓你進入潛意識，而且由於你的自我形象主要在你的潛意識之中，因而它是進入潛意識唯一有效的途徑。”

　　人一般是怎樣取得那種狀態呢？數以千計的人通過每天的靜心或放鬆性活動、特別是深呼吸來取得。但是，越來越多的教師確信，幾種音樂能更快、更容易地取得這些效果。韋伯指出：“某些類型的音樂節奏有助於放鬆身體、安撫呼吸、平靜β波振顫，並引發極易於進行新信息學習的、舒緩的放鬆性警覺狀態。”當然，正如電視和電台廣告每天證實的那樣，當音樂配以文字，許多種音樂能幫助你記住信息內容。但是研究人員現在已經發現，一些巴洛克音樂是快速提高學習的理想音樂，一部分原因是因為巴羅克音樂每分鍾60～70拍的節奏與α腦電波一致。

　　技巧豐富的教師現在將這種音樂用作所有快速學習教學的一個重要組成部分。但對於自學者來說，眼前的意義是顯而易見的，即當你晚上想要複習學習內容時，放恰當的音樂就會極大地增強你的回憶能力。α波也適合於開始每一次新的學習。很簡單，在開始前，你當然得清理思路。將辦公室的問題帶到高爾夫球場上，你就打不好球，會心不在焉。學習也是如此。從高中法語課馬上轉上數學課，這會難於“換檔”。但是花一會兒時間做做深呼吸運動，你就會開始放鬆。放一些輕鬆的音樂，閉上眼睛，想想你能想象到的最寧靜的景象——你很快會進入放鬆性警覺狀態，這一狀態會更易於使信息“飄進”長期記憶之中。

　　因此可以說，α腦電波它可以通過冥想、放鬆、深呼吸等方法獲得，而巴洛克音樂，是效果最快，最好的導出方式。因此，在我們的訓練過程中，始終輔以輕快優雅的巴洛克音樂背景，既排除外界幹擾，又可使大腦處於最佳學習狀態，達到事半功倍的學習效果。

    二、睡眠中的生命波

    生理節律中大約1/3是行為靜止的階段，稱為睡眠。我們對睡眠了解最多的是腦部的電活動。研究睡眠的方法學突破是在1937年，對睡眠者腦波活動以腦電圖（EEG）形式記錄技術的應用。EEG提供了在人們醒著或睡著或研究者通過分析EEG發現，在睡眠開始的時候腦波形式上發生變化，而在整個睡眠階段表現出進一步係統的可預測的變化。睡眠研究中接下來的一個有意義的發現是在睡眠間以周期性的間隔出現的快速眼動睡眠（REM）。睡眠者不表現REM的時段稱為非快速眼動睡眠（NREM）。接下來我們來看看REM和NREM睡眠對一夜中主要的活動之一——夢的意義。

     讓我們跟蹤你整夜的腦波。當你準備上床的時候，腦波記錄的EEG是每秒14次（cps ）的周期活動。一旦你很舒服地躺在床上，開始放鬆，腦波慢下來到8-12cps。當你睡著了，進入睡眠周期，每個階段都表現出不同的EEG模式。在睡眠階段1，EEG表現的腦波是大約3-7 cps。在階段2，EEG的特點是睡眠紡錘波，即12-16 cps，電活動斬瞬間脈衝。接下來的兩個睡眠階段（3和4），你進入很深的放鬆睡眠階段。你的腦波慢到1-2 cps，呼吸和心率降低。最後階段，腦的電活動增加：你的EEG很像階段1和2所記錄到的。這個階段，你會經曆REM睡眠，你將開始做夢（見圖6.2）。(由於REM睡眠的EEG模式很像個體清醒時的模式,REM睡眠最初被稱作矛盾睡眠。)在前4個睡眠階段，即非快速眼動睡眠，一個周期是90分鍾。REM睡眠持續10分鍾。在整夜睡眠中，你會經曆4-6次這種100分鍾的周期（見圖6.3）,每個周期裏,你花在沉睡(階段3和4)的時間都會減少,而在REM睡眠的時間會增加。在最後一個周期裏你也許會花1個小時在REM睡眠上。NREM占整個睡眠時間的75%-80%，而REM睡眠則占睡眠時間的20%-25%。

    並非所有的個體都有同樣的睡眠時間。盡管在人類有一個遺傳的睡眠需要程序，但每個個體實際所獲得的睡眠最受到意識行為的極大影響。人們以幾種方式主動控製睡眠長度，如睡得晚些或使用鬧鍾。睡眠持續時間也受到生理節律的控製，即個體的睡覺時間影響睡眠持續的時間。隻有你在整個星期，包括周末，都使你的上床和起床時間達到標準，才會獲得足夠的NREM和REM睡眠的量。這樣，你花在床上的時間可能與你生理節律中的睡眠階段相當接近。

    更有意思的是，在人的一生中會發生睡眠模式的戲劇性變化。剛來到這個世界上的時候，你開始是每天睡眠16個小時，將近一半是REM睡眠。到50歲的時候，你也許隻睡6個小時，隻有20分鍾花在REM睡眠上。年輕人典型是7-8個小時，20%的時間是REM睡眠。《心理學與生活》

     三、瀕死靈魂“出竅”實為腦電活動

　　新華社華盛頓8月12日電（記者 林小春） 感覺靈魂離開了軀體，漂浮到了空中……感覺自己進入一個盡頭泛著白光的通道……不少擁有瀕死體驗的人都曾報告靈魂出竅的感覺。但美國一項新研究認為，這實際上隻是腦電活動在“作怪”而已。

　　長期以來，瀕死體驗一直蒙著一層神秘的麵紗，世界各地不同種族、不同文化的人都曾報告瀕死體驗。據統計，大約20%心髒驟停的幸存者報告在臨床死亡期間見過白光並有靈魂出竅等感覺。

　　為研究瀕死體驗，美國密歇根大學研究人員在實驗中誘發9隻被麻醉的老鼠心髒驟停，同時記錄它們的腦電活動。結果發現，這些老鼠在心髒驟停後的30秒內，其腦電活動激增，且具有與意識與視覺活動相關的特征。

　　這項研究論文12日刊登在美國《國家科學院學報》上。論文說，讓研究人員感到驚訝的是，在瀕死狀態下，許多已知的與意識有關的腦電活動程度甚至超出清醒狀態。這或許意味著“在臨床死亡的早期階段，大腦還能夠組織良好的腦電活動”。此前科學界關於瀕死大腦能否產生意識一直存在激烈爭論，但主流觀點是，心髒驟停後大腦就不再活動，無法再產生意識。

　　這項研究還對因窒息而瀕死的老鼠大腦進行了觀察，結果發現了與心髒驟停老鼠類似的腦電特征。研究第一作者、助理教授博爾吉金認為，這說明大腦缺氧或能刺激產生類似意識特征的大腦活動。

　　博爾吉金表示，這是第一個研究瀕死大腦生理狀態的動物實驗，為將來研究人類在心髒驟停後看見白光等精神體驗奠定了基礎。

不過，對這一實驗科學界也存在不同的聲音。有專家表示，現在根本沒證據表明這些老鼠在經曆瀕死體驗。還有人表示，對“意識”這一詞匯的定義至今存在爭議，更不用談動物是否有意識了。

 

第二節  腦電波與神經元電位的關係

 

     腦電波以的波形是一種近似於正弦波的電位變化，而與神經幹上見到的動作電位不一樣。應用微電極記錄皮層神經元細胞內電位變化，見到皮層表麵出現類似α波節律的電位變化時，細胞內記錄到的突觸後電位變化也出現節律相一致的改變（圖10-48）。由此認為此層表現的電位變化主要是由突觸後電位變化形成的，也就是說由細胞體和樹突的電位變化形成的。可以設想，單一神經元的突觸後電位變化是不足以引起皮層表麵的電位改變的；必須有大量的神經組織同時發生突觸後電位變化，才能同步起來引起皮層表麵再現電位改變。從皮層的神經元組成來看，錐體細胞的分布排列比較整齊，其頂樹突互相平行並垂直於皮層表麵，因此其電活動在同步時易於總和而形成強大的電場，從而改變皮層表麵的電位。

     圖10-48 腦電圖與皮層神經元細胞內電位記錄的關係

     目前知道，大量皮層神經組織的放電活動同步總和必須依賴丘腦的功能。在動物實驗中見到，當用中度麻醉時，即使沒有其他感覺傳入的刺激，皮層會出現每秒8-12次的自發腦電活動。這種腦電活動的波幅亦時大時小，並可以皮層廣泛的區域內引出，因此這種腦電活動與人類腦電波中的α節律極相似。如果切斷皮層與丘腦間的纖維聯係，上述類似α波的電活動就大大減小。如用每秒8-12次節律性電來刺激丘腦非特異投射係統的一此神經核（如髓板內核群），則皮層上會出現每稱8-12次的節律性腦電變化。這種變化的波幅亦時大時小，同時在皮層的空間分布也是廣泛的，因此，從頻率、波幅形狀以及空間分布上來看，刺激丘腦非特投射係統所獲得的腦電變化，與上述類似α波的自發腦電活動相一致。由此認為，某引起自發腦電形成的同步機製，就是皮層與丘腦非特異投射係統之間的交互作用；一定的同步節律的丘腦非特異投射係統的活動，促進了電層電活動的同步化。

     如果用每秒60次的節律性電來刺激丘腦非特異投射係統，則皮層上類似α波的自發腦電活動立即消失而轉成快波。這可理解為高頻刺激對同步化活動的擾亂，腦電出現了去同步化現象，快波的出現就是去同步化的結果。刺激腦幹網狀結構時引起的上行激動作用，一般也認為是其上行衝動擾亂了丘腦非特異投射係統與皮層之間同步化環節，腦電出現了激活狀態，呈現了去同步化的快波。在人類腦電記錄中所見到的α波阻斷現象，事實上也是由同樣機製引起的。

 

第三節 腦電圖和腦誘發電位

 

    大腦皮層的神經元具有生物電活動，因此大腦皮層經常有持續的節律性電位改變，稱為自發腦電活動。臨床上在頭皮用雙極或單極記錄法來觀察皮層的電位變化，記錄到的腦電波稱為腦電圖（圖10-45）。在動物中將顱骨打開或以病人進行腦外科手術時，直接在皮層表麵引導的電位變化，稱為皮層電圖。此外，在感覺傳入衝動的激發下，腦的某一區域可以產較為局限的電位變化，稱為腦誘發電位。

     圖10-45 腦電圖記錄示意圖

    無關電極放置在耳殼（R），由額葉（I）電極導出的腦電波振幅低，由枕葉（Ⅱ）導出的腦電波振幅高頻率較慢。

    各種波都可在皮層的不同區域引得，但枕葉區域其α波活動比較顯著，而β波在額葉與頂葉比較顯著。有時，β波與α波同時在一個部位出現，而β波重合在α波的上麵。人類α波在清醒、安靜並閉眼時即出現。α波出現時，在枕葉部位最大，並可具有時大時小的變化；即波幅先由小逐漸變大，然後又由右麵變小，接著又由小變大，如此反複，形成α波的梭形，每一梭形持續約1-2s。睜開眼睛或接受其他刺激時，α波立即消失而呈現快波，這一現象稱為α波阻斷，如果被試者又安靜閉眼時，則α波又重現。在困倦時，一般可見θ波。成人清醒狀態下，幾乎是沒有θ波的，但在睡眠期間皮層腦電圖可出現δ波。如將睡者喚醒，δ波即轉成快波。因此，一般認為快波是新皮層處在緊張活動狀態時的主要腦電活動表現，α波是皮層處在安靜狀態時的主要表現，慢波是睡眠狀態下的主要表現。在幼兒時期，腦電波頻率比成人慢，一般常見到θ波，到10歲後才出現明確的α波；在嬰兒時期，腦電波頻率更慢，常見到δ波。此外δ波在成年人極度疲勞時及麻醉狀態下也可出現。

    誘發電位是指感覺傳入係統受刺激時，在中樞神經係統內引起的電位變化。受刺激的部位可以是感覺器官、感覺神經或感覺傳導途徑上的任何一點。但是廣義地說，用其他刺激方法引起的中樞神經係統的電位變化，也可稱為誘發電位。例如，直接刺激脊髓前根，衝動沿運動神經逆向傳至脊髓前多角引起的電位變化，亦可稱為誘發電位。

     大腦皮層誘發電位一般是指感覺傳入係統受刺激時，在皮層上某一局限區域引出的電位變化；由於皮層隨時在活動著並產生自發腦電波，因此誘發電位時常出現在自發腦電波的背景之上。在動物皮層相應的感覺區表麵引起的誘發電位可分為兩部分，一為主反應，另一為後發放（圖10-49）。主反應出現的潛伏期是穩定不變的，為先正後負的電位變化。後發放尾隨主反應之後，為一係列正相的周期電位變化。皮層誘發電位是用以尋找感覺投射部位的重要方法，在研究皮層功能定位方麵起著重要的作用。

                圖10-49家兔大腦皮層感覺運動區誘發電位

      上線：誘發電位記錄，向下為正，向上為負

     下線：時間，50ms第一個向上小波為刺激橈淺神經記號，
     間隔10ms後即出現先正後負的主反應，再間隔100ms左右後，即相繼出現正相波動的後發放誘發電位也可在人體頭顱外頭皮上記錄到。由於記錄電極離中樞較遠，顱骨的電阻很大，記錄到的電位變化極微弱；而且誘發電位夾雜在自發腦電之間，電位很難分辨。運用電子計算機將電位變化疊加、平均起來，能夠使誘發電位顯示出來，這種方法記錄到的電位稱為平均誘發電位（averaged evoked potential）。平均誘發電位目前已成為研究人類的感覺功能、神經係統疾病、行為和心理活動的一種手段。臨床常用的有體感誘發電位、聽覺誘發電位和視覺誘發電位幾種。現簡述體感誘發電位的引導方法和波形；刺激電極安放在上肢正中神經經過的皮膚表麵（也可放在下肢的某一部位），記錄電極放在顱頂靠近中央後回的頭皮 表麵，參考電極置於耳殼；記錄到的標準波形如圖10-50所示。圖中的P9波起源於正中神經的第一級神經元；P11波可能起源於腦幹或頸脊髓，因為丘腦以上中樞病變時，P11不受影響，而頸脊髓病變時P11消失；P13和P14波可能由腦幹內側丘腦活動所產生；N20波是一個負波，一般認為它來源於丘腦向皮層的投射或皮層感覺區，因為在丘腦病變時可使N20波消失，而N20波以前的電波成分不受影響。因此，通過體感誘發電位的記錄和分析，有助於對患者中樞損傷位置的診斷。刺激正中神經，刺激標記為一段垂直線；在頭頂正中部位記錄誘發電位；P為正波，N為負波，右下數字表示該波的潛伏期（ms）。

 

                       圖10-50　人的體感誘發電位

 

第四節  腦電波來源丘腦

 

     腦電波的節律來源於丘腦，科學家曾將動物大腦皮層與丘腦的聯係切斷，腦電波的節律消失，而丘腦的電節律活動仍然保持著。如果用8－13Hz的電脈衝刺激丘腦，在大腦皮層可出現類似α節律的腦電波。因此，正常腦電波的維持需要大腦與丘腦都要完好無損。

 

　　另外，大家都知道“電生磁，磁生電”的道理，也就是說，電場與磁場總是相伴而生的。既然人腦有生物電或電場的變化，那麽肯定有磁場的存在。果然，科學家Cohen於1968年首次測到了腦磁場。由於人腦磁場比較微弱，加上地球磁場及其它磁場的幹擾，必須有良好的磁屏蔽室和高靈敏度的測定儀才能測到。1971年，國外有人在磁屏蔽室內首次記錄到了腦磁圖。腦磁測量是一種無損傷的探測方法，可以確定不同的生理活動或心理狀態下腦內產生興奮性部位，無疑是檢測腦疾病的有效方法之一。

     腦電波或腦電圖是一種比較敏感的客觀指標，不僅可以用於腦科學的基礎理論研究，而且更重要的意義在於它的臨床實踐的應用，與人類的生命健康息息相關。（參考資料：摘自孫作東著《激活沉睡的腦》）

     

第五節   腦電波的特征

 

     墨默覺得腦電波是一種很微弱的生理電磁波，大腦思維時的腦電波有電磁波的所有物理現象，如：波長、頻率、周期、幹涉、衍射、能量等現象。腦電波還存在以下現象。

    在每秒1－30次之間的，可劃分為四個波段，即δ（1－3Hz）幅度為20~200μV、θ（4－7Hz）幅度為5~20μV、α（8－13Hz）幅度為20~100μV、β（14－30Hz）100~150μV。

     （一）思維時是大腦中唯一的波型

    人們在思維時隻有一個信息,也就是腦電波隻是一個波形。

    （二）思維是跳躍的波

     為什麽人的身體可以做幾種事情，但是思維隻有一個波型，那是因為人是跳躍思維的。有可能有時思考這件事,有可能思考那件事，思維從這種波形變成了那種波形。開著奔馳小車, 每4秒左右看著路況，想聽著“春天裏”的歌曲，用1秒鍾打開播放器。吐子餓了，用2秒種將情人做的蛋糕放到嘴巴，一隻手吃東西，一隻手開車，腦子裏還想著令外的美女倩影。為什麽大腦可以讓身體同時做這麽多件事情，隻有思維是跳躍式的。

     （三） 思維是繁雜而綜合的腦電波

     由於腦電波具有電磁波的特征。腦電波容易出現幹涉現象。如思維容易受身體內器官、外界環境、他人的話語、自身記憶的影響。