大脑在思维空白时发生了什么

思维空白是一种常见体验,其定义范围从感到"昏昏欲睡"到"完全失去意识知觉"不等。神经科学家和哲学家整理了我们对思维空白的认知,包括他们通过观察人类大脑活动的研究所获得的见解。

"在清醒状态下,我们的思绪会在不同的内容之间转换。然而,有些时刻似乎缺乏可报告的内容,这被称为'思维空白'(mind blanking),"这个研究团队写道,该团队是2022年在阿姆斯特丹举行的第25届科学意识研究协会年度会议上合作成立的。"目前仍不清楚这些空白代表着什么,这凸显了围绕思维空白的定义和现象学上的模糊性。"

过去,思维空白仅通过为研究思维游移(mind wandering)——一种类似的内部体验,即我们的思绪'如溪流般无缝流动'——而开发的研究和实验来进行探究。研究人员认为,思维空白是一种独特的体验,涉及感觉更困倦、更迟钝以及犯更多错误,并且应该受到思维游移研究的启发,但需要被独立看待。

"我们试图通过梳理80篇相关研究文章来更好地理解思维空白——包括我们自己的一些研究,在这些研究中,我们记录了参与者在报告他们'什么也没想'时的大脑活动,"比利时列日大学GIGA研究中心的作者Athena Demertzi解释道。

他们研究的主要发现包括:

  • 思维空白的频率在不同个体之间差异很大,但一个人平均约有5%到20%的时间会经历这种现象。

  • 被定义为"思维空白"的常见体验包括注意力中断、记忆问题以及内心独白(inner speech)停止等。

  • 思维空白往往发生在长时间、持续性注意力任务(如考试)的末期,以及在睡眠剥夺或剧烈体育运动之后,但它也是一种典型的清醒状态。

  • 患有注意缺陷多动障碍(ADHD)的儿童比神经典型发育(neurotypical)人群更频繁地报告思维空白。

  • 在《精神障碍诊断与统计手册》(DSM-5)中,思维空白是广泛性焦虑障碍临床描述的一部分。它也与其它几种临床状况相关,包括中风、癫痫发作、创伤性脑损伤和克莱恩-莱文综合征(Kleine-Levin syndrome)——这种疾病会导致患者每天睡眠长达20小时。

  • 使用功能磁共振成像(fMRI)和脑电图(electroencephalography)等技术观察静息状态下大脑活动的实验表明,在思维空白发生之前,大脑的额叶、颞叶和视觉网络中存在着特定的神经特征。

  • 在持续性注意力任务之后发生的思维空白期间,人们的心率和瞳孔尺寸减小,他们的大脑显示出较低的信号复杂性——这是一种通常在无意识人群中观察到的状态。在空白期间,他们观察到感觉处理过程中的中断以及缓慢的、类似睡眠的脑电波。作者将这种人大脑部分区域看似处于睡眠状态的情况描述为"局部睡眠发作"(local sleep episodes)。

  • 大脑后部皮层区域的神经活动增加也可能导致思维空白,就像高速思维导致认知功能变慢的情况一样。

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    当人们被提示主动"清空他们的思绪"时,研究人员观察到额下回(inferior frontal gyrus)、布罗卡区(Broca's area)、辅助运动皮层(supplementary motor cortex)和海马体(hippocampus)的活动减弱。

研究人员推测,不同形式空白之间的共同因素可能与觉醒水平(arousal levels)的变化有关,导致关键认知机制(如记忆、语言或注意力)的功能障碍。

鉴于空白体验的差异性如此之大——无论是在人们的主观体验还是他们的神经活动方面——研究人员提出了一个框架,将思维空白描述为由觉醒状态或一个人的生理"警觉性"状态介导的一组动态的、生理驱动的体验。正如他们所描述的,这意味着当大脑处于高或低觉醒状态时,思维空白更有可能发生。

"'空白思维'的体验与拥有思绪的体验一样切身和直接,"澳大利亚莫纳什大学的作者Jennifer Windt说。"我们的目标是开启一场对话,探讨思维空白与其他看似相似的体验(如冥想)有何关联,"法国里昂神经科学研究中心的作者Antoine Lutz补充道。

该团队希望,在未来的研究中,将思维空白视为一种独特的心理状态,将有助于加深对思维空白的理解。

"我们相信,对思维空白的调查是具有洞察力、重要且及时的,"主要作者、列日大学的Thomas Andrillon说。"之所以说具有洞察力,是因为它挑战了清醒状态涉及持续不断思绪流的普遍观念。之所以说重要,是因为思维空白突显了主观体验中的个体间差异。总的来说,我们强调,持续的体验具有不同程度的意识水平和内容丰富度,如同色调般变化。"