人類大腦具有預(yù)知未來能力

據(jù)報道，每天我們都會做出數(shù)以千計的小預(yù)測——公交車什么時候到達；誰會敲門；玻璃掉落時是否會破碎等。目前，美國華盛頓大學(xué)研究人員作為預(yù)測學(xué)研究先驅(qū)者之一，現(xiàn)開始通過一系列實驗計劃揭曉大腦預(yù)測日常事物的神秘洞察力。

這聽起來有點兒像算命先生，但精神分裂癥、阿茲海默癥和帕金森氏癥等神經(jīng)學(xué)疾病早期患者將受益于這項研究。在這些疾病中，患者在所處環(huán)境中遭受來自正常意識流的不同分段意識，從而導(dǎo)致他們出現(xiàn)精神失常。
研究人員聚焦于大腦中部多巴胺系統(tǒng)(MDS)，這是一個遠古進化大腦系統(tǒng)，可提供意想不到事件發(fā)生時大腦接受的信息。他們使用功能磁共振成像(fMRI)發(fā)現(xiàn)當(dāng)測試者被要求選擇日常生活事件錄像中將要發(fā)生的事情時，大腦多巴胺系統(tǒng)能夠編碼預(yù)測誤差。
華盛頓大學(xué)心理學(xué)副教授杰弗里-扎克斯(Jeffrey M. Zacks)博士稱，預(yù)測近期事件對于引導(dǎo)行為至關(guān)重要，同時也是預(yù)測感知、語言處理和學(xué)習(xí)理論的關(guān)鍵組成部分。
扎克斯說：“這對預(yù)測即將發(fā)生事物具有很大的優(yōu)勢。”他和同事正在建立一個如何預(yù)測即將發(fā)生事情的理論。該理論的核心是一種重要預(yù)測未來的信念，是可維持預(yù)測即將發(fā)生事物的精神模式。有時，這種精神模式需要進行升級，特別當(dāng)環(huán)境無法預(yù)測性地改變。他指出，當(dāng)我們觀看記錄日常生活活動性的錄像時，我們能夠預(yù)測錄像中下一步將發(fā)生什么。成功預(yù)測是與主觀體驗的平滑意識流相關(guān)的，但是許多次失敗預(yù)測行為顯示，大腦意識流遭到破壞，同時伴隨著控制注意力和未預(yù)測變化適應(yīng)性的大腦多巴胺系統(tǒng)(MDS)處于活躍狀態(tài)。
扎克斯對年輕健康的測試者進行了實驗，讓他們觀看日常生活事件錄像，比如：洗車、搭建LEGO積木或者洗衣服，測試者觀看一會錄像，然后停止播放。此時向測試者展示一些圖片進行選擇，問詢5秒之后錄像將出現(xiàn)怎樣的情節(jié)，同時避免了與發(fā)生情景不一致的類似圖片。播放停止時間位于錄像播放一半進行另一個事件活動之前(事件邊界)，在錄像的另一半時間里，錄像將在事件活動進行一半時停止。
研究人員發(fā)現(xiàn)測試者在整個事件活動錄像的預(yù)測準(zhǔn)確率高達90%以上，但在預(yù)測跨越“事件邊界”中預(yù)測準(zhǔn)確率不足80%。同時，測試者對自己的預(yù)測信心不足。扎克斯說：“跨越‘事件邊界’是最難預(yù)測未來的，測試者知道他們有難度。當(dāng)錄像停止時，測試者產(chǎn)生的測試誤差將顯著增大。”
扎克斯和研究小組對測試者大腦系統(tǒng)非常感興趣，期望揭曉大腦系統(tǒng)是如何預(yù)測新的事件發(fā)生。在功能磁共振成像實驗中，他和同事在幾處中腦區(qū)域發(fā)現(xiàn)顯著的活躍性，在這幾個中腦區(qū)域中存在有黑質(zhì)體(substantia nigra)和叫做紋狀體的胞核，黑質(zhì)體是多巴胺信號系統(tǒng)的起點。
扎克斯稱，黑質(zhì)體是帕金森氏癥最難侵入的大腦部分，也是控制活動和作出適當(dāng)決策的重要大腦區(qū)域。功能磁共振成像實驗提示大腦活躍性存在兩個臨界點：當(dāng)測試者作出選擇；反饋測試者回答正確性與否的短暫時刻。他強調(diào)指出，這項實驗提出了實驗室預(yù)測理論的“脆弱性測試”，研究人員希望能夠進一步升級預(yù)測機制，從而可以更好診斷神經(jīng)疾病的早期階段，為患者提供治療方案。