脑部扫描显示安慰剂如何止痛
需要一些东西来缓解那些恼人的酸痛和疼痛吗？试试安慰剂。
在去年八月的一份报告中，密歇根大学的研究团队首次测量了安慰剂相关的大脑化学物质，将这种效应从主观观察的领域中脱颖而出。
在这项研究中，由神经科学家 Jon-Kar Zubieta 领导，研究人员向 14 名男性注射了盐水溶液以引起疼痛。每个人都接受了安慰剂——一种据称是实验性止痛药的注射。其中九名男性表示疼痛有所减轻。
PET 扫描显示大脑活动存在差异。那些报告在服用安慰剂后疼痛有所缓解的人，其大脑中与调节疼痛相关的区域活动有所增加。一种放射性示踪剂还显示，内源性止痛内啡肽的受体发生了结合。
“如果有人相信某件事会起作用，”Zubieta 说，“那么这种积极的期望本身，通过大脑中的不同连接，就会激活抑制疼痛的机制。我们看到了人们如何报告疼痛以及他们的大脑如何释放阿片类物质之间的线性关系。”
理解这种效应将有助于研究人员进行更好的药物试验。“在试验中，您希望将安慰剂效应降到最低，以便能够看到实际药物的作用，”Zubieta 说，他希望这项研究能产生更好的处理疼痛的方法。—David Epstein
激光照亮果蝇大脑
研究人员过去曾采用粗糙的技术来弄清楚特定神经元的作用：他们用电极刺激它们，然后观察哪些肌肉抽搐以及人体如何反应。现在，新一代的科学家正在利用光来研究神经元的活动——包括那些以前无法触及的神经元——而不会损害附近的细胞。Gero Miesenböck 在耶鲁大学的一份四月报告中描述的一种突破性方法，可以通过激光束诱发行为。
在该实验中，果蝇中的某些神经元群经过基因工程改造，具有可以通过 ATP 激活的离子通道，ATP 是一种允许神经元放电的化学物质。然后将 ATP 的化学改性版本注入神经元之间的空间。紫外激光释放 ATP，使其迅速进入改性神经元的离子通道。“将其想象成广播信号——激光是发射器，而每个处理过的细胞是一个可以接收信号的家庭，”Miesenböck 说。根据对哪些神经元进行改性，Miesenböck 可以使果蝇在按下按钮时扇动翅膀或跳跃。
尽管这种干预让人联想到木偶师般的大脑操控，但 Miesenböck 并不将他的创新视为一种精神控制策略。他打算将其用作了解大脑的工具。“如果你怀疑某种类型的神经元可能对特定的行为很重要，”他说，“你可以使用这种技术来查看是否属实——找出激活这些神经元是否会人为地引发该行为。”—Elizabeth Svoboda
脑科学家发现能够思考的单个细胞
你可能不崇拜哈莉·贝瑞，但你大脑中的至少一个细胞是。加州理工学院的神经科学家 Christof Koch 和加州大学洛杉矶分校的神经外科医生 Itzhak Fried 今春披露，他们的研究团队发现了对特定人物和地点作出反应的单个脑细胞。一个比尔·克林顿神经元在看到这位前总统的照片时会亮起，但不会对其他前总统、男性或希拉里做出反应。
如此忠实的神经元与传统观念相悖——单个细胞不应该知道这么多。新皮层中的神经元数量几乎与星系中的恒星数量一样多，但仍然不足以应对所有可能的输入，研究人员怀疑脑细胞只为重要人物预留——比如巴特·辛普森。尽管如此，每一个想法都可能留下其自身的电痕迹。“总有一天，”Koch 说，“我们也许能够追踪你思想的足迹。”—Jessica Ruvinsky
吸入式“拥抱”荷尔蒙促进信任
在 1932 年的小说《美丽新世界》中，奥尔德斯·赫胥黎设想在 2500 年，一种名为“索玛”的药物将使人们保持平静和满足。六月份一份关于天然情绪调节物质的令人惊讶的报告，比赫胥黎的设想更进一步。当经济学家 Michael Kosfeld 和他在苏黎世大学的同事向一组测试对象施用含有催产素的鼻喷雾剂时，他们变得更愿意将金钱托付给陌生人。
Kosfeld 和他的团队设置了一个游戏，其中一名参与者扮演“投资者”，另一名扮演“受托人”。每位投资者都得到货币，然后收到以下指示：投资者转给受托人的任何金额都会翻三倍，但受托人可以退还部分、全部或不退还投资者的一分钱。
在实验前接受催产素喷雾的投资者，更有可能期望受托人分享这笔意外之财。“他们通常会转移他们的全部财产，”Kosfeld 说。45% 的接受催产素的测试对象将他们的全部财产交给了受托人，而在对照组中只有 21% 的人这样做。尽管科学家们早已知道，由垂体腺自然产生的催产素有助于依恋和联结——它被称为“拥抱”荷尔蒙——但这是它促进信任的第一个证据。
神经科学家们不了解催产素是如何工作的，但 Kosfeld 有一个假设：“很多人害怕被背叛，这使得他们很谨慎。催产素可能会影响这些负面评估的程度，导致我们说，‘哦，这不会太糟糕。’”他嘲笑这种化合物可以被用来强迫或激励人们违背自己意愿的说法：“你不能把它放进食物里或空调系统里。”然而，治疗性鼻喷雾剂可能有助于治疗患有心理障碍的人，例如根植于缺乏信任的社交恐惧症。—Elizabeth Svoboda
为什么一些中风患者无法做出更明智的决策
中风或头部受伤的患者经常会失去做出明智选择的能力。例如，即使获胜的几率非常低，他们也会反复押注于某种特定的结果。七月，约翰霍普金斯大学的一个研究团队帮助查明了原因。
先前的研究表明，问题涉及一个称为眶额叶皮层的脑区。为了测试该区域在决策过程中的功能，研究人员向正常大鼠和大脑受损的大鼠提出了以下任务：找出两种气味中哪一种会导致甜食或苦味。“如果你看到一台写着外文的自动售货机，你可能会按一个按钮，结果得到一些非常奇怪的东西，所以你不会再试了，”研究团队成员 Michael Saddoris 说。“但如果你第二天回来，得到了你非常喜欢的东西，你会一次又一次地按那个按钮。”同样，动物们必须学会使用气味线索来预测特定的结果。
下一步是颠倒甜味和苦味物质的线索，然后观察大鼠需要多长时间才能掌握。大脑电路有缺陷的大鼠则困难得多。植入他们大脑的电极数据显示，受损大鼠的神经元在存在气味时放电频率较低。它们无法监测新情况并形成新的联想。
了解眶额叶皮层如何影响判断可能导致治疗。“我们还没有达到使用神经假体或植入物来影响决策的水平，但这可能有一天会实现，”Saddoris 说。—Elizabeth Svoboda
眨眼会关闭大脑中的一个开关
你每隔大约五秒钟就会眨一次眼，而且你甚至没有注意到。七月，伦敦大学学院韦尔康成像神经科学系的毕业生 Davina Bristow 解释了为什么持续不断的眨眼不会让你陷入黑暗。一个简单的实验表明，与视觉意识相关的大脑区域在眨眼期间会短暂关闭，并且无法检测到闭合眼睛后面的黑暗。
佩戴黑色隐形眼镜的测试对象将一根光纤插入嘴中，以向其视网膜后部输送稳定的光束。然后 Bristow 使用功能性磁共振成像扫描仪（fMRI）来监测眨眼触发的任何大脑活动，而独立于眼睑闭合对进入眼睛的光线的影响。fMRI 扫描显示，眨眼会暂时抑制处理视觉刺激的大脑区域的活动，从而阻止间歇性的黑暗感觉到达意识。
Bristow 的眨眼实验探讨了神经科学中的一个普遍难题：我们的大脑如何区分我们自己引起的事件和外部发生的事件？意大利佛罗伦萨大学的心理学家 David Burr 说，尽管眨眼抑制是一种众所周知的认知现象，但它在大脑中是如何发生的，这一点尚不清楚。其他形式的认知抑制甚至更为人所知。一种类型使我们的眼睛跳动很多，但仍然能在大脑中形成流畅的连续图像。Burr 说，按下抑制开关也解释了一个古老的童年谜语。“如果你挠自己，你不会感到烦恼。如果别人挠你，你就会烦恼。”—Anne Casselman
