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贪婪的大脑：为何人类会无止境地寻求意义 工作记忆失灵
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越来越多的证据表明，缺乏清醒的意识会导致一系列的精神疾病。问题在于，为什么意识的缺乏会让人患精神疾病，而不是仅仅感到累而已？我认为，工作记忆容量的缩小与意识萎缩有密切关系。工作记忆容量缩小，会导致心理控制能力变弱，处理问题能力低下，不会意识到自己的思维和行为正在向危险的方向发展。
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有没有证据表明睡眠紊乱会使工作记忆萎缩？针对儿童的方法是观察他们日常的睡眠质量，然后分析睡眠质量的好坏是否影响工作记忆。如果睡眠质量不好，会妨碍儿童完成与工作记忆相关的任务。针对健康的成年人，不是用观察的方法，而是采用控制手段：让他们一个晚上不睡觉，然后记录下他们第二天的行为，并通过功能性磁共振扫描仪检测他们的大脑活动。Michael Chee与Wei Chieh Choo做了这项研究，发现睡眠不足不仅影响工作记忆，而且影响前额叶-顶叶网络正常运作。根据这项研究，20岁出头的年轻人一个晚上不睡觉，他们的大脑活动状态与70岁老人的大脑活动状态类似。罗伯特·托马斯（Robert Thomas）和他的同事对患有睡眠呼吸暂停的成年患者进行研究，结果也是如此。睡眠中断的患者在完成与语言工作记忆相关的任务时，反应速度慢，而且准确性低，同时他们大脑前额叶皮层的活动也减少了。
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还有一些间接的、不那么有趣的证据也表明睡眠质量不好会使工作记忆空间萎缩。光疗法能够减轻患者症状，同时也能使正常被试更好完成与注意和工作记忆相关的任务。很多证据都表明，睡眠紊乱会缩小工作记忆容量，而且降低与意识相关的大脑皮层的运作效率。
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患有注意缺陷多动障碍儿童的工作记忆容量尤其小。如此狭小的工作记忆空间如何容纳意识的内容呢？他们会尽其所能地回避那些让他们有限的意识资源带来负担的任务：逃避很难的学习任务，在很多任务间不停转换，因为他们的工作记忆空间无法长时间储存一个任务。他们表现得很冲动，有时候甚至有暴力行为，因为抑制原始的冲动，表现得节制、理性，需要意识达到相当高的水平。
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如果意识萎缩，我们的控制能力会变弱，因为工作记忆空间缩小了。巴巴·希夫（Baba Shiv）和亚历山大·费多里金（Alexander Fedorikhin）做了一个实验，结果让人吃惊。实验过程如下。让参加实验的大学生选择，记住7位数字长度的数目或是2位数字长度的数目。如果他们能够很好地完成任务，就给他们零食作为奖励。他们可以在两种零食中选择一种：水果沙拉（这是一种健康但并不特别诱人的事物）与巧克力蛋糕（看上去非常美味，但是吃了会发胖）。记住7位数字长度的数目的大学生多数选择巧克力蛋糕作为奖励，似乎他们的工作记忆被高难度的7位数字的数目填满了，没有多余的空间，不能理性地控制自己的饮食习惯。[1]健康的成年人仅仅要记住很长的数字，就会影响他们的控制力。因此，患注意缺陷多动障碍的意识萎缩的儿童表现得冲动、失去控制就一点都不奇怪了。
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精神分裂症患者的工作记忆容量也会明显缩小。事实上，这个特征在精神分裂症患者身上表现得尤其明显，因而有些精神病学家认为精神分裂症患者几乎所有的症状都是由于工作记忆萎缩造成的。和注意缺陷多动障碍患者一样，精神分裂症患者的前额叶皮层也存在功能障碍。
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工作记忆与意识的萎缩会导致一些不好的后果。完成高难度的任务需要很强的理解能力和控制能力，对注意缺陷多动障碍患者来说，根本不可能完成这样的任务，所以这些患者会回避难度较大的活动。精神分裂症患者的基因异常，甚至不能意识到自己的认知局限。他们不像注意缺陷多动障碍患者那样回避过于繁重的信息，而是完全接受这些信息，并且试图运用他们破碎的意识去发现隐藏在信息背后的结构。自闭症患者也一直在寻找模式，他们通常做得很成功，而且寻找模式成了他们缓解痛苦的一种方式。当然，正常人也在寻找模式，但我们经常妄下结论，或者由于信息数据过少而产生迷信想法。精神分裂症患者工作记忆空间有限，意识水平降低，从而形成错误想法，并将错误放大了100倍，最终产生各种纷繁复杂的错觉和幻想。精神分裂症患者的意识有缺陷，他们无法纠正这些错觉和幻想。
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[1]长期睡眠不好与肥胖症有明显关系，具体原因现在还不清楚。我从这个实验推论，部分原因是由于睡眠质量不好，导致工作记忆空间缩小，心理控制能力减弱，形成不健康的饮食习惯，因而导致肥胖症。
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贪婪的大脑：为何人类会无止境地寻求意义 神经递质失衡导致意识异常
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工作记忆空间缩小是注意缺陷多动障碍和精神分裂症的主要特征。如何才能提高工作记忆和意识的运作效率，缓解患者的痛苦呢？
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治疗注意缺陷多动障碍的药物，主要是针对前额叶皮层不能正常运作的情况。像利他林这样的兴奋药，其作用是增加神经递质多巴胺的数量。这些神经递质直接关系到前额叶-顶叶网络的正常运作。让健康的被试服用利他林，然后给他做大脑扫描，会发现，不仅他的工作记忆能力增强了（尤其在一开始他的工作记忆容量很小的情况下），而且前额叶-顶叶网络的运作效率也提高了。利他林可以增加注意缺陷多动障碍患者所缺乏的神经递质数量，使患者工作记忆容量达到正常水平，从而提升患者意识。
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遗憾的是，这些兴奋药对精神分裂症患者不起作用。精神分裂症患者的前额叶皮层多巴胺过剩，如果让他们服用利他林会引发精神疾病症状。前额叶皮层多巴胺数量适中，工作记忆才能达到最佳状态，多巴胺过多或过少都会导致工作记忆萎缩。
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以前，人们一直以为治疗注意缺陷多动障碍和精神分裂症的关键是改善患者前额叶皮层多巴胺失调的状态。大多数治疗精神分裂症的药物，其作用都是抑制多巴胺分泌。尽管这种调节多巴胺数量的治疗方式适合注意缺陷多动障碍，但是最近有研究表明，治疗精神分裂症要针对的不是多巴胺，而是谷氨酸。谷氨酸是大脑内最普通的神经递质，其作用是促使神经元发射并使意识保持在一定水平。
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自闭症患者大脑内的谷氨酸过剩，而精神分裂症患者大脑内的谷氨酸严重缺乏，影响了前额叶皮层多巴胺的活动。注意缺陷多动障碍患者工作记忆的容量萎缩，主要是因为前额叶皮层多巴胺过少，而精神分裂症患者的工作记忆萎缩却是由于谷氨酸失衡，导致意识水平不正常。由此可见，精神分裂症患者的注意系统很可能出现严重紊乱，因此患者总是感到自己很没用，没有人需要他们。注意系统紊乱，加上存贮信息空间缩小，导致患者接收到的信息是破碎的、无序的，而且接受到的信息量超过了患者能够承受的范围。
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多巴胺失调之所以不再被看作导致精神分裂症产生的主要原因，得益于一种麻醉药——氯胺酮（ketamine，又称克他命）。氯胺酮是一种全身麻醉药，通过抑制谷氨酸系统而使病人失去意识，大脑活动急剧减弱。但是如果给正常人注射低剂量的氯胺酮，氯胺酮一旦传递到大脑，正常人就会产生精神分裂症状，而且工作记忆容量也会缩小。例如，健康的被试会产生幻听，或坚持认为是外星人在给他们做测验。如果给精神分裂症患者注射低剂量的氯胺酮，会加重患者的症状，使患者退回到最严重的发病状态。所以，低剂量的氯胺酮会抑制神经元活动，但不会使人失去意识。不管怎样，氯胺酮还是会降低意识和工作记忆的功能，使人短暂地出现精神分裂症状。
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精神分裂症患者表现出活跃、不安的症状，从表面上看，很难将其与意识萎缩联系起来。但是深入研究会发现，患者工作记忆空间缩小，前额叶功能失调，谷氨酸处于半麻木状态。很明显，患者的意识萎缩了。
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现在治疗精神分裂症的药物还是针对改善多巴胺系统，但是这些药物对患者的作用很小，不能有效治疗患者的幻觉，主要是作为镇定剂减轻患者的痛苦。因此，找到新的治疗方法非常重要。现在的药物主要针对由多巴胺过剩导致的神经递质失调，而不是重要的谷氨酸失调。这些药物只对40%的精神分裂症患者产生作用，而且具有明显的副作用。67%的患者认为这些药物有害，其中一个最常见的副作用是让人觉得很困乏。一些非正式的证据甚至显示，从长期来看，没有用过抗精神疾病药物的患者比用过抗精神疾病药物的患者情况好很多。
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精神分裂症的根本原因是谷氨酸活动异常，有没有治疗这方面的药物呢？如果一种药物能使谷氨酸达到正常水平，这种药物很可能会间接增强前额叶皮层多巴胺的活动，从而提高工作记忆功能，使意识正常化。这种新药物还在研制中，但已经有所进展。例如，美国礼来制药公司的桑迪普·佩蒂尔（Sandeep Patil）和同事研制出了一种改善谷氨酸系统的药物，对治疗精神分裂症有作用。这种药的作用机制与治疗自闭症的阿巴氯芬正好相反。这种药目前还处于早期试验阶段，对患者有积极作用。希望类似的药物能够很快进入临床应用，使精神分裂症患者过上正常的生活。
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很多抗精神疾病药物的效果都不明显，开发新药只能解决部分问题。如今已经研制出了改善大脑内神经递质活动的药物，但是精神病学家很难判断患者的神经递质出了哪方面的问题，在给患者用药之前无法知道患者对这种药有何反应。
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在陪妻子去看病过程中，我发现，每次医生做的诊断都和上一次一样，然后开一些常规的药物。开始是最常用的药，如果这种药没起作用，每隔6个月换一种新药。如果所有药物都不起作用，医生就会同时开几种药。我问医生，是否知道几种药混合起来对患者大脑会产生什么影响。医生回答，这些药物混合起来使用不会有什么害处，但他们也不知道对患者会产生何种效果，他们只知道混合起来的药物对某些患者有作用。
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这件事情让我明白，我们掌握的神经科学知识还远远不够。不少例子证明我们对大脑有了一定程度的了解。治疗一种疾病，如果开始用的方法是错误的，后来我们会找到正确的方法。例如，之前我们治疗精神分裂症的方法是错误的，后来才知道治疗这种病要改善谷氨酸这种神经递质的活动。尽管如此，从整体看，神经活动的复杂性让人生畏。我们对神经活动了解得越多，就越能认识到神经活动的复杂性，这不是一个神经递质如何与其他神经递质相互作用的问题。从小范围来说，单个基因有很多作用，RNA片段可以决定单个基因是否发挥作用；而不含基因的DNA片段（“垃圾DNA”）能间接改变神经递质的作用。
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所以这个领域的临床医生很不好当。他们的工作是治疗患者精神方面的症状，但这些症状却是由大脑的异常引起的，很可能是神经递质系统出了问题（虽然有些病症是由于大脑没发育好造成结构异常而引起的）。即使是神经递质出现问题，引起神经递质异常的因素也有很多。
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