人类死亡时大脑会发生什么变化（组图）

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神经科学家吉莫·博尔吉金（Jimo Borjigin）惊讶地发现，尽管“死亡是生命的一部分”，但我们对于大脑在死亡时发生的变化却“几乎一无所知”。

这一发现来自大约十年前的一次“纯属偶然”的经历。

图像来源，Getty Images

“我们当时正在对老鼠进行实验，监测它们在手术后的神经化学分泌物，”她在接受BBC西班牙语采访时表示。

突然间，其中两只老鼠死亡了。

这使她有机会观察牠们大脑的死亡过程。

“其中一只老鼠出现了大量血清素（serotonin）分泌。（我不禁思考）这只老鼠是否正在产生幻觉？”她说道。“因为血清素与幻觉有关。”

看到这种情绪调节化学物质的剧烈增加，引发了她的好奇心。

“于是，我在周末开始查阅文献，认为一定会有解释。然而，我惊讶地发现，我们对死亡过程的了解竟然如此有限。”

从那时起，现在在密歇根大学（University of Michigan）担任分子与整合生理学及神经学副教授的博尔吉金博士，便开始致力于研究人类在死亡时大脑发生的变化。

她的研究发现，颠覆了人们原先的假设。

死亡的定义

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她解释说，长期以来，如果一个人在心脏骤停后没有脉搏，就会被判定为临床死亡。

在这一过程中，人们的关注点集中在心脏上：“这被称为心脏骤停（cardiac arrest），但它并没有提及‘大脑骤停’（brain arrest）。”

“科学上的理解是，大脑似乎不再运作，因为它不再对外界做出反应：这些人无法说话，无法站立，无法坐起来。”

大脑需要大量的氧气来运作。如果心脏停止泵血，氧气便无法到达大脑。

“所以从表面上看，大脑似乎不再运作，或者至少是处于低活动状态（hypoactive），而不是高度活跃（hyperactive），”她解释道。

然而，她的研究团队发现的结果却与这种观点不同。

“超速运作”的大脑

在2013年的一项针对老鼠的研究中，他们观察到，当老鼠的心脏停止跳动后，几种神经传导物质出现了剧烈变化。

“血清素增加了60倍，而多巴胺（dopamine）——这种化学物质能让人感到愉悦——的含量也显著增加，大约是40到60倍。”

“此外，使人感觉警觉的正肾上腺素（norepinephrine）则增加了约100倍。”

她表示，当动物仍然存活时，不可能看到这些物质的浓度达到如此高的水平。

2015年，研究团队发表了另一项针对垂死老鼠大脑的研究。

“在这两项研究中，所有的实验动物都出现了大规模的功能性大脑活化。”

“换句话说，大脑处于‘超速运作’状态，进入了一种超活跃的状态。”

伽马波

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到了2023年，他们进一步发表了一项针对人类的研究，对象是四名处于昏迷状态且依赖生命维持设备的患者。他们的大脑活动通过脑电图（EEG）进行监测。

这四名患者即将死亡。医生和家属认为他们已无法救治，因此决定拔管。

在家属的许可下，维持生命的呼吸机被关闭。

研究人员发现，其中两名患者的大脑活动极为活跃，这显示了认知功能的存在。

此外，研究人员还检测到了伽马波——这是大脑中最快的脑波，它与复杂的信息处理和记忆有关。

其中一名患者的大脑左右两侧的颞叶（temporal lobes）都出现了高度活跃的情况。

博尔吉金博士指出，右侧颞顶交界区（temporoparietal junction）对于“同理心”来说非常重要。

“许多经历过濒死体验（NDE）的心脏骤停幸存者表示，这段经历让他们变得更加善良，更能理解他人。”

濒死体验

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一些曾经历过濒死体验（NDE）的人表示，他们曾看见自己的人生在眼前闪过，或回忆起关键时刻。

许多人描述自己见到了一道强光，还有些人则提到，他们仿佛飘离身体，从空中俯视自己的场景。

博尔吉金博士的研究是否能解释这些强烈的濒死体验呢？

“是的，我认为可以，”她表示。

“至少20%到25%的心脏骤停幸存者表示，他们曾看见一道白光或某些画面，这表明视觉皮层（visual cortex）在此时被激活。”

对于那两名在拔管后仍展现高度脑部活动的患者，她指出，他们的视觉皮层（负责有意识的视觉）出现了强烈的活跃状态，“这很可能与这些视觉经验相关”。

对死亡的新理解

图像来源，UNIVERSITY OF MICHIGAN

图像加注文字，吉莫·博尔吉金博士在密歇根大学任教，她领导着以她名字命名的实验室

博尔吉金博士承认，她在人体上的研究规模仍然很小，需要进一步探索大脑在死亡过程中的变化。

然而，经过10多年的研究，有一点她已经确信：“我认为，在心脏骤停期间，大脑并不是低度活跃的，而是处于超活跃状态。”

那么，当大脑发现自己无法获得氧气时，究竟会发生什么变化？

“我们正试图弄清楚这一点。目前的文献中几乎没有相关研究，真的没有人知道，”她说道。

她提到了冬眠现象，并提出了一种假设：至少在人类和老鼠这类动物身上，可能存在一种内在机制来应对缺氧。

“直到现在，大脑一直被认为是心脏骤停的无辜旁观者：当心脏停止跳动，大脑便随之死亡。这是目前的观点——认为大脑无法应对这一情况，只能直接死亡。”

但她认为，我们无法确定事情是否真是如此。

她认为，大脑并不会轻易放弃求生：“像面对其他危机一样，它会奋力一搏。”

“冬眠是一个很好的例子，我认为它显示出大脑其实具备某种机制，能够在这种极端情况或缺氧状态下存活。但这仍然有待进一步研究。”

更多未知领域等待探索

博尔吉金博士认为，她和团队在研究中发现的内容只是冰山一角，仍有大量未知领域等待探索：

“我相信，大脑内部存在某种应对缺氧的内在机制，只是我们尚未理解。”

“从表面上看，我们知道心脏骤停的患者会经历这种奇特的、主观的体验，而我们的数据显示，这种体验与大脑活动的增强有关。”

“现在的问题是：为什么垂死的大脑会进入高度活跃状态？”

“我们需要携手合作，进一步理解、研究、探索，找出答案。因为如果我们尚未弄清死亡的机制，那么我们可能过早判定了数百万人的死亡。”

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