人類瀕臨死亡的時候與奮力思考的時候，腦電活動竟然十分相似？

有些人在死亡邊緣走過一遭，日后回憶起自己的瀕死體驗，會說一生經(jīng)歷的許多事情都在腦海中閃過，就像跑馬燈一樣。

不過除了那些生動的自述，科學(xué)家也很少有機會真正了解，一個人在死去之前到底會經(jīng)歷怎樣的腦活動。所以幾個世紀以來，這一直是個謎。直到最近，終于有一支研究團隊，獲得了一位瀕死人類的連續(xù)腦電圖，并且從中觀察到奇特的景象。

科學(xué)家甚至猜測：在人即將離去時，他的大腦真的在回顧人生。

取得垂死之人的腦活動數(shù)據(jù)，并不在研究者的計劃之中。

加拿大有一位87歲的老人，在跌倒之后被送進急診室。醫(yī)生發(fā)現(xiàn)他有顱內(nèi)血腫，便為他實施了開顱手術(shù)，以去除血腫。手術(shù)之后，患者病情穩(wěn)定了兩天，但隨后出現(xiàn)姿勢異常、偏癱，還有肌躍型抽搐，這些癥狀可以看作神經(jīng)系統(tǒng)功能惡化的表現(xiàn)。

因此，醫(yī)生決定用腦電圖（EEG）持續(xù)監(jiān)測他的病情，并從中確認了12次癲癇發(fā)作。但就在監(jiān)測的過程中，患者突發(fā)心臟病去世。老人生前簽署過放棄急救同意書，所以在通向死亡的旅途中，他的腦電活動得到了更純粹的記錄。

經(jīng)過患者家屬的允許，科學(xué)家們一共取得了連續(xù)900秒的腦電波數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)里包含一次癲癇發(fā)作，在第200秒前后出現(xiàn)。等到第470秒，左腦的神經(jīng)活動受到抑制；第694秒，左右腦的神經(jīng)活動都受到抑制；第720秒，患者出現(xiàn)心臟驟停。

左為左腦神經(jīng)活動情況，右為右腦神經(jīng)活動情況。S（seizure）=癲癇發(fā)作，LS（left-sided suppression）=左腦抑制，BS（bilateral suppression）=左右腦都抑制，CA（cardiac arrest）=心臟驟停。

通常，當患者的心臟停跳持續(xù)超過30秒，他便可以被宣布死亡。于是，心臟驟停（第720秒）的前后各30秒，成了研究者們最關(guān)心的時間段。

科學(xué)家分析了那位老人的腦電波，并驚訝地發(fā)現(xiàn)：當左右腦的神經(jīng)活動都被抑制（第694秒）之后，伽馬波（gamma wave）沒有立即減弱，反而增強，直到心臟驟停后才回落。這個現(xiàn)象代表什么呢？

我們頭腦里的神經(jīng)元，會依靠電信號相互傳遞信息，而這些信號產(chǎn)生的波形就是腦電波。人類的腦電波，可以按照頻率的高低分為五大類，用德爾塔（delta）、西塔（theta）、阿爾法（alpha）、貝塔（beta）和伽馬（gamma）這五個希臘字母命名。

其中，最慢的是德爾塔波，頻率在4赫茲以下，成年人只有睡眠時才會出現(xiàn)這類腦波；最快的則是伽馬波，頻率在30～150赫茲，與一些高級的腦功能（如認知和記憶）密切相關(guān)。

通常，當人們精神高度集中，忙著處理信息的時候，大腦會制造出更多的伽馬波。也可以說，伽馬波的強盛，意味著大腦正在努力工作。而如果人腦中的伽馬波水平長期偏低，注意力、記憶力和學(xué)習(xí)能力都有可能出現(xiàn)問題。

不過，這些用來執(zhí)行高級任務(wù)的伽馬波，在生命的末尾被召喚出來，是要做些什么呢？

可能在回憶人生

我們知道，人類不同頻率的腦波，有時還會相互作用。一種高頻率腦波（小周期），遇上另一種低頻率腦波（大周期）時，它振動的幅度可能會受到后者的影響。

不同頻率的腦波相互作用的現(xiàn)象，叫跨頻率耦合（cross-frequency）。上圖只是一個例子，現(xiàn)實中可能出現(xiàn)許多不同的跨頻率耦合方式，有些在調(diào)頻（FM），有些在調(diào)幅（AM），就像收音機。

而在人類的腦波里，伽馬波頻率最高。從那位87歲老人的腦電圖中，科學(xué)家也觀察到了其他腦波與伽馬波的相互作用：既有阿爾法波與伽馬波的跨頻率耦合，也有西塔波與伽馬波的跨頻率耦合。其中，阿爾法波跟伽馬波的耦合十分突出。

在患者左腦神經(jīng)活動受到抑制的時期（第470秒開始），阿爾法波和窄頻帶伽馬波（30～60赫茲）的耦合最強；而在心跳驟停后（從第720秒開始），阿爾法波和寬頻帶伽馬波（80～150赫茲）的耦合最強。

團隊說，已知在健康人類的認知過程和回憶（memory recall）過程中，都涉及到了阿爾法波和伽馬波的相互作用。這項研究的通訊作者、路易斯安那大學(xué)的阿杰馬爾·季默（Ajmal Zemmar）博士推測：“瀕死時期的大腦，也許就是依靠那些腦波來提取記憶，在短短數(shù)秒之間，最后一次回顧人生中重要的片段?！?/p>

當患者心臟驟停后，每一類腦波的功率都開始下降。但當科學(xué)家在五類腦波中做了橫向?qū)Ρ?，就發(fā)現(xiàn)：與高級腦功能最相關(guān)的伽馬波，其功率的占比在心跳停止后依然在增加。

這應(yīng)該是科學(xué)家第一次在垂死的人類身上，觀察到如此詳盡的腦電活動。

不過，早在2013年就已經(jīng)有科學(xué)家在實驗室的可控條件下，觀察過瀕死大鼠的腦活動，并發(fā)現(xiàn)有類似的現(xiàn)象：在心臟驟停后的30秒之內(nèi)，伽馬波出現(xiàn)了短時的激增，且與阿爾法波和西塔波都出現(xiàn)了緊密的耦合。

至于伽馬波為什么會增加，研究者相信那是心臟停跳前的高碳酸血癥（hypercapnia）和心臟停跳后的腦血流停止造成的。

結(jié)合新的研究成果，科學(xué)家們認為瀕死的大腦可能執(zhí)行了一種生物過程，而這個過程或許隨著生物演化的歷史長河，在不同物種之間保留了下來。

當然，這項新研究還有一些缺陷，比如它用到的人類腦電圖樣本只有一個，且是來自神經(jīng)系統(tǒng)嚴重受損的人類。一個人的瀕死腦電波未必典型，不一定能推廣到更多的人類身上。

另外，英國薩塞克斯大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家阿尼爾·塞斯（Anil Seth）教授認為，只靠伽馬波的增強，以及伽馬波與其他腦電波的相互作用，還無法判定那就是大腦在閃回人生的種種過往。那只是一種可能。

但與此同時他也承認，這項研究成果“既感人又迷人”。畢竟，如果不是患者病情發(fā)展得出人意料，科學(xué)家們也很難獲得那份珍貴的腦電圖數(shù)據(jù)。從倫理上講，有計劃地收集垂死人類的腦活動，幾乎是不可能的。