学者症候群

拯救综合症是神经科学的真正奥秘之一。当他们看电影时,许多人第一次暴露在这种好奇的现象中雨人.在它中,Dustin Hoffman扮演一个名为Raymond Babbit的角色,谁松散地基于金正日偷看.Peek (Peek于2009年去世)是一位具有惊人记忆力的学者,他能在一个小时内读完一本书,在短短的时间内记住几乎所有的信息。像大多数其他学者一样,Peek也患有一种神经紊乱症,导致他在日常生活中穿衣服或刷牙等更平凡的事情上有困难。在智力上,他很难理解抽象概念,也无法进行正常的推理。然而,据某些记载,他读过并记住了超过12000本书中的信息。

像Peek一样,大多数庇护人在一个或多个密切相关的地区都是特殊的,但它们患有一种认知疾病,严重破坏了其他领域的功能。在大多数情况下,避难所的技能将涉及艺术,音乐,数学,力学,空间估计或日历计算,例如,对特定日期的一周内进行快速计算。然而,神秘是创造出异常性的原因。专业领域通常不是个人在特殊训练中的某些东西,因此它往往似乎是一个先天能力,以某种方式从心灵的深处带到了表面。奇怪的是,这种出现通常与某种发育障碍或其他侮辱大脑的完整性吻合。

事实上,有很多例子表明,一个没有任何发育障碍的人在经历了某种创伤性的大脑事件后,会出现一种天才般的技能。这被称为后天性学者综合征。例如,在2006年,39岁男子德里克·阿马托遭受头部创伤他的头撞在了游泳池的地板上。尽管没有接受过钢琴演奏方面的训练(总体上也很少接受过音乐方面的训练),但在事故发生几周后,阿马托发现自己突然能弹钢琴了,就像学了多年钢琴一样。现在,阿马托是一名职业钢琴演奏家,已经发行了多张专辑。

学者主义,尤其是后天学者综合症,引发了这样一个问题:我们是否都有这些被锁在大脑深处的能力,只是不知道如何释放它们?一些研究人员,比如艾伦·斯奈德(Allan Snyder),是这样认为的。斯奈德认为,学者能够以原始的形式获取信息在一个“正常”的大脑开始对它进行分类,给它贴上标签,并把它纳入一个更大的画面之前。虽然这有助于我们的大脑对事物形成整体的看法,但它也可能导致我们忽视大脑认为不重要或分散注意力的细节。学者,可能拥有一个对细节的关注,许多人都无法显示,也许正是这种对细节的关注,允许建立精细的雕塑,记忆大量的信息,冗长的数学计算能力的头。

斯奈德试图使用这一假设经颅磁刺激(TMS)。经颅磁刺激包括利用磁场暂时干扰大脑的电活动。虽然这听起来有点危险,但副作用很小,当TMS刺激停止时,大脑活动会相对较快地恢复正常。你可以在这篇文章的底部看到这个过程的视频。经颅磁刺激为科学家提供了一个有价值的工具,因为他们可以干扰醒着的病人的功能,然后观察这种干扰是如何影响行为的。在过去,这只能通过手术来实现。

Snyder等人询问参与者看一张由50到150个圆点(见右图)组成的图像,时间仅为1.5秒,然后估计那里有多少个圆点。显然,1.5秒对一个人来说算点太快了,但对大量物体的快速估计(有时是精确的)在学者中是有记录的。斯奈德等人后参与者做出估计应用经颅磁刺激他们的左前颞叶皮层(假设一个地区参与学者症候群)以及在应用虚假的经颅磁刺激(即使用的机器是这样一种方式,参与者可能会认为经颅磁刺激被使用,但是没有刺激应用)作为控制。研究人员发现,12名参与者中有10人在经颅磁刺激后估计圆点数量的能力有所提高。Snyder等人提出,通过抑制前颞叶皮层的活动,它们抑制了涉及整体处理的大脑活动,允许对细节的关注,从而改进数值估计。

虽然学者般的技能潜伏在我们每个人的体内这一想法很有趣,但斯奈德等人对我们为什么通常无法获得这些技能的解释仍需要更多的工作才能令人信服。一些学者所展示的技能几乎是超人的,因此很难理解整体处理过程是如何将这些技能抑制到几乎在我们大多数人身上消失的程度。斯奈德的假设也不能让我们理解一个没有接受过钢琴演奏等特定技能训练的人是如何突然获得这种技能的。尽管关注细节的能力对音乐才能的发展可能很重要,但这种才能至少看起来需要一些更深层次的训练。无论大脑如何处理细节,一个人如何在没有经过这种训练的情况下熟练掌握一种乐器,这是一个谜。

学者综合征仍然是未来研究的一个非常有趣的领域。因为,它暗示了隐藏在人类大脑中的某种深层力量,也暗示了可能有一把钥匙可以解开我们所有人身上的这种力量。如果这把钥匙被找到,它将彻底改变我们对人类潜能的概念。

Snyder A, Bahramali H, Hawker T, & Mitchell DJ(2006)。普通人通过磁脉冲表现出类似学者的大量技能。北京大学学报(自然科学版),35 (6),837-4516836048.

外国口音综合征

看着你认识的人从中风或其他严重的大脑侮辱中可能是非常困难的。认知赤字(包括痴呆症),伟大而且讲话问题是这些患者可能忍受的残疾之一。有时,这些损害可能会使您在事故发生后患者发生之前知道的人。这也许是经验的最具尝试方面。

想象一下,当你试图和中风前认识的一位中风幸存者说话时,你发现他们并没有说话困难,而是奇怪地采用了一种新的英国(或德国、荷兰等)口音。虽然这似乎是两害相权取其轻,但你可以肯定,这也可能是一段令人不安的经历(对所有相关方来说)。

这种罕见的(但真实的)紊乱被称为外国口音综合征.它发生在严重的脑损伤或中风后。病人的语言出现了异常,在大多数听众看来,这就像外国口音。最近的一个案例,也是加拿大的第一个案例,研究对象是一名中风的女性,后来改了口音听起来像加拿大海上英语——一种她以前不熟悉的方言。

这到底是怎么回事?一开始还是个谜,但最近对外国口音综合症的研究已经开始揭示出这个问题背后的机制。根据一项的评论文章中国神经语言学杂志,“外国口音综合症”实际上是一种用词不当,因为患者并没有表现出与特定外国口音一致的讲话模式。相反,他们表现出语言上的总体变化韵律听者错误地认为是另一种方言。

韵律是说话的节奏、重音和语调,韵律的中断对整体说话能力有影响,但对元音的产生、音高和音节的重读尤其有问题。根据这篇综述,听过外国口音综合症患者的语音专家声称,他们的说话并不总是像外国方言。相反,它与各种语言,甚至是不同语系的语言的相似性是波动的。因此,“外国口音综合症”这个标签可能是一种简化。

大多数外国口音综合征的病例似乎与左脑损伤有关,而左脑损伤通常与语言有关,这并不令人惊讶。病人通常有损伤布洛卡区,电机带邻近和低于该区域,和/或中正面的回归.然而,除了这些一般区域之外的细节很少,使得该综合征的具体神经基础在很大程度上不为人知。

可能在这一点上的重要回家留言是综合症并不涉及神秘收购外国口音。相反,它是对韵律中的扭曲的言论一般的忠化,这被听众被解释为外国方言。总而言之,它可能是脑损伤/中风的衰弱作用。无论如何,人们可以想象它必须在已经困难的时期引起的烦恼。也许一些困难将通过改善对综合征的理解来抵消新患者。

张志强(2006)。外国口音综合症:一个视角。神经语言学杂志,19(5),346-355。DOI:10.1016 / j.jneuroling.2006.03.003

身体完整性身份障碍

上一期的《科学美国人》:思想我一直想和你讨论,但我总是转移话题。所以,在我忘记它之前,我现在要回到它。这篇文章关注的是一种逐渐受到医疗专业人士和公众关注的疾病。曾经偶尔出现在《Jerry施普林格Show》的嘉宾面前,常常被认为是一个都市传说,这种痛苦现在被认真对待,被认为是非常合法的。它被称为身体完整性身份障碍(BIID),其特征是一种无法抑制的感觉,从你的身体的一部分分离,以及渴望被截肢。

如果你还没有听说过它,它可能听起来有点令人发指,但那些遭受它的人似乎遇到了严肃的心理痛苦。它远未简单地关注,因为这些患者中的一些患者在他们自己的手中急剧上,以减轻他们的痛苦。一个这样的病人想要摆脱两条腿。在外科医生拒绝遵守他的愿望后,他获得了100磅。干冰,埋在它的腿下六个小时。然后他用腿去了医院,所以很快将组织变黑。最终,医生别无选择,只能满足原来的愿望,并截然术语,以便自己的安全。

对于这种疾病为什么会发生,或者应该如何治疗,人们还没有达成共识。有些人认为它类似性别身份障碍,随着既早期开始,围绕着从根本上改变一个人的身体的愿望,以愿望为中心。其他人将其归因于他或她收到小爱和关注的环境中被提出的患者,导致他们羡慕令人羡慕的令人愉快的令人愉快。许多人认为必须对这种压倒性的痴迷必须是神经主义的。

这种神经系统基础可能涉及身体制图区域的变形脑皮质.一个这样的区域是初级躯体感觉皮层的一个区域顶叶触摸的传感信息从身体的所有部件中继到。刚刚前往(前面)躯体感觉皮质是另一个身体映射区域初级运动皮层.这一区域参与运动,向全身发送计划中的肌肉激活信息。这两个区域被细分为处理身体各个特定部位的区域,在大脑皮层中创建了神经活动的“身体地图”。BIID可能源于这些区域的损伤或其他紊乱。

不幸的是,目前还不清楚这些患者的心理状况,也没有治疗方案。传统的精神药物似乎没有任何效果。到目前为止,手术切除有问题的肢体是唯一显示出持续成功的治疗方法。出于明显的道德原因,大多数医生拒绝参与这种手术。然而,也有人同意接受手术,那些接受手术的病人似乎多年来第一次对自己的身体感到满足和平静。医学界对该如何处理这种疾病还远未达成一致,但希望随着对BIID合法性的认识不断加深,开发合适治疗方法的努力也会不断增加。

有关BIID的更多信息,请访问www.biid.org。

在旁观者的眼中

想象一下,一天早上,你正在工作,坐在办公桌前(或任何你工作时坐的地方),有人开始向你走来。你抬头一看,他们的脸一片模糊,完全没有任何特征,让你看不出他们可能是谁。你检查他们的步态、衣服和体型。这告诉你他是一个男人,但其他的一切都是如此的难以描述,你不知道他是你的老板,访客,还是楼下的同事。你焦虑地向下看,希望那个人不会注意到你的困惑,因为这看起来很奇怪,因为你在那里工作了多年。只有当你听到他的声音时,你才会意识到他是一个朋友,只是对你的午餐感兴趣。

欢迎来到面容失认症患者的世界。遭受痛苦的人面孔失认症无法识别人脸。这种疾病也被称为脸盲,其病因通常是某种脑损伤,如肿瘤或病变,但也有先天性病例。一个2006年的调查这表明多达2%的人口可能患有面孔失认症。如上文所述,这种疾病的严重程度可以从特征的细微模糊到完全不能识别人脸(甚至是自己的脸)。人面失认症患者通常通过关注一个人的其他特征来应对他们的痛苦,比如体型、声音或服装风格。因此,上面的叙述有点戏剧化,因为一个习惯了面容失认症的人可能会在听到朋友的声音之前,根据他的一些其他品质来识别他的朋友。

由于许多原因,人面失认症是一种令人着迷的疾病,但也许让神经科学家最惊讶的是它的特异性。很长一段时间以来,科学家们都不知道大脑中是否有特定的区域或单个神经元,当它们受到损伤时,只会损害一种不同的技能。人面失认症就是这样一个例子,它对我们现代理解大脑做出了贡献。

Prosopagnosia似乎因损坏区域而导致时间枕叶被称为梭状回.神经成像研究已经确定了一个特殊的区域梭状回当实验对象看到一个人的脸时,它就会被激活。它最终被命名为梭状回面孔区(FFA)。是否激活了FFA的一些争议只有在面部识别中,但它在看到人脸方面的作用是有充分记录的。最近的一次研究对面孔失认症患者进行的研究表明,FFA也用于识别面部美。虽然大脑各部分之间复杂的相互作用令人惊叹,但意识到这些部分的功能是多么的具体也是有趣的(有时甚至是可怕的)。