纪舟

在我们发呆恍神时。大脑中有一些区域却依然活跃，那里可能藏着了解神经疾病，甚至意识本质的关键线索。

想象你在户外躺椅上昏昏欲睡，杂志就摊在腿上。突然间，一只苍蝇飞到你的手臂上，你立刻抓起杂志打死苍蝇。在苍蝇停下来之前和之后，你大脑的各个区域处在什么样的状态下？长久以来，许多神经科学家以为人们在休息时，大脑的神经活性和放松想睡时的状态相似。在这个观点下，休息时脑内的活性只是一些无意义的噪声，然后当苍蝇飞到你手臂上时，大脑立刻专注于打苍蝇这个有意识的动作。但是最新的造影分析研究，却显示了值得注意的现象：当人们放松休息时，大脑仍忙碌地进行许多有意义的活动。

科学家发现，当我们安静坐在椅子上发呆、躺在床上睡觉，或是手术麻醉时，大脑内许多分散的脑区仍然不断交谈着。这些被称为默认模式的活跃信号传递，消耗的能量是对其他外界刺激产生意识反应时的20倍。

了解大脑默认模式的关键，在于发现了一个过去遭到忽略的脑系统，这个系统现在称为默认模式网络。虽然DMN在组织神经的活动时扮演的角色仍有待厘清，但它很可能指挥了脑部组织记忆和各个与应变未来事件相关的区域，例如当你感觉苍蝇轻触手臂时，脑部的运动系统必须快速应变。DMN可能对所有脑区的同步化具有重要功能，让各脑区都像田径选手一样，在枪响之前都处于“预备”状态。如果DMN确实可为脑部的意识活动预做准备，研究DMN的行为或许能让我们了解意识经验的本质。此外，神经科学家也怀疑一些简单的心智错乱，甚至各种复杂的脑疾病可能与DMN的功能受损有关。

大脑可能一直很忙碌的概念并不算新，发明脑电图的博格就是早期的倡议者之一。脑电图这类仪器能侦测大脑的电活性，并以波纹曲线记录在纸上。1929年博格在他发表的重要论文中，便推测了为什么仪器记录到不停歇的电震荡，他说：“我们必须假设中枢神经系统不是只有在清醒时才有活性，而是一直都很活跃的。”

然而博格这个有关脑部运作的看法却遭到忽视，即使后来非侵入性造影成为神经科学实验室的基本配置，也依然如此。20世纪70年代末，正子断层扫描问世，它可以测量葡萄糖代谢、血流和氧气的摄取，从而推断神经活性；1992年出现的功能性磁共振造影，则可测量脑中发生的氧化作用。这些科技绝对足以分析专注活动或休息时的脑活性，但是大部分实验的设计，却让人产生“大脑在没有进行特定活动时会维持沉寂”的印象。

神经科学家在进行造影实验时，一般都是为了找出与特定知觉或行为有关的脑区，而设计这类实验最好的办法，就是比较两种相关条件下的脑部活动。举例来说，如果研究人员想知道哪个脑区对大声朗读很重要，他们会比对朗读和默读相同文句时的神经活性，找出不同之处；为了能清楚呈现差异，研究人员会将朗读时的像素减去默读时的像素，剩下来仍“发亮”的区域，应该就是对朗读极为重要的脑区。这种方法虽能彰显特定行为所活化的脑区，但在过程中却删除了脑部的任何内在活性，也就是那些持续的背景活动，让人误以为它们平常都是静止的。

然而过去几年来，许多研究都暗示了脑部有着活跃的幕后活动，使得我们和其他研究团队开始好奇：人们在休息或让思绪自由奔驰时，大脑处于什么样的状态？

其中一条线索是直接检视造影结果。这些影像显示，在实验或对照条件下许多脑区都很忙碌，也因为在原始影像中对照组和实验组有这么多相同的背景“噪声”，除非经过复杂精密的计算机影像分析，否则很难分辨出差异。

进一步分析显示，在进行特定意识活动时，大脑额外消耗的能量不超过基础活动时的5%，而整个活动所耗费的能量有60%-80%用于与外在事件无关的神经线路。我们的团队将大脑的这些内在活动称为“暗能量”。

另一项让人怀疑有神经暗能量存在的观察是，来自感觉器官的信息仅有极小部分抵达大脑内部的处理区。举例来说，从眼睛传到大脑皮质的视觉信息，在过程中大幅减少。

我们放眼所及的世界里充满了几乎无穷尽的信息，进入我们眼底视网膜的信息大约是每秒100亿位。而连接视网膜与大脑的视神经有100万条线路，从视网膜送出信息的速度约每秒600万位，但最后抵达大脑皮质的只有每秒1万位。

这些视觉信息经过进一步处理后，会再传送到负责形成知觉的脑区。让人惊讶的是，被脑部用以构成感知的信息不到每秒100位。如此涓滴细流的信息应该不足以产生知觉，大脑的内在活动必定扮演了某种角色。

还有一条可以了解脑部内在处理能力的线索，就是去计算突触的数量。突触是神经元之间的接触点，在视觉皮质中，负责接收视觉信息的突触不到10%，因此绝大多数的突触必定用于脑区的内部联系。