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人類死亡時大腦會發生什麼變化?(上)---- BBC News
2025/11/09 12:46
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2025年3月25日 Role,BBC國際部西班牙語記者

神經科學家吉莫·博爾吉金(Jimo Borjigin)驚訝地發現,儘管「死亡是生命的一部分」,但我們對於大腦在死亡時發生的變化卻「幾乎一無所知」。這一發現來自大約十年前的一次「純屬偶然」的經歷。「我們當時正在對老鼠進行實驗,監測它們在手術後的神經化學分泌物,」她在接受BBC西班牙語採訪時表示。突然間,其中兩隻老鼠死亡了。這使她有機會觀察牠們大腦的死亡過程。 「其中一隻老鼠出現了大量血清素(serotonin)分泌。(我不禁思考)這隻老鼠是否正在產生幻覺?」她說道。「因為血清素與幻覺有關。」看到這種情緒調節化學物質的劇烈增加,引發了她的好奇心。「於是,我在週末開始查閱文獻,認為一定會有解釋。然而,我驚訝地發現,我們對死亡過程的了解竟然如此有限。」從那時起,現在在密歇根大學(University of Michigan)擔任分子與整合生理學及神經學副教授的博爾吉金博士,便開始致力於研究人類在死亡時大腦發生的變化。她的研究發現,顛覆了人們原先的假設。

死亡的定義

她解釋說,長期以來,如果一個人在心臟驟停後沒有脈搏,就會被判定為臨床死亡。在這一過程中,人們的關注點集中在心臟上:「這被稱為心臟驟停(cardiac arrest),但它並沒有提及『大腦驟停』(brain arrest)。」 「科學上的理解是,大腦似乎不再運作,因為它不再對外界做出反應:這些人無法說話,無法站立,無法坐起來。」大腦需要大量的氧氣來運作。如果心臟停止泵血,氧氣便無法到達大腦。 「所以從表面上看,大腦似乎不再運作,或者至少是處於低活動狀態(hypoactive),而不是高度活躍(hyperactive),」她解釋道。然而,她的研究團隊發現的結果卻與這種觀點不同。

「超速運作」的大腦

在2013年的一項針對老鼠的研究中,他們觀察到,當老鼠的心臟停止跳動後,幾種神經傳導物質出現了劇烈變化。「血清素增加了60倍,而多巴胺(dopamine)——這種化學物質能讓人感到愉悅——的含量也顯著增加,大約是40到60倍。」「此外,使人感覺警覺正腎上腺素(norepinephrine)則增加了約100倍。」她表示,當動物仍然存活時,不可能看到這些物質的濃度達到如此高的水平。2015年,研究團隊發表了另一項針對垂死老鼠大腦的研究。 「在這兩項研究中,所有的實驗動物都出現了大規模的功能性大腦活化。」 「換句話說,大腦處於『超速運作』狀態,進入了一種超活躍的狀態。」

伽馬波

到了2023年,他們進一步發表了一項針對人類的研究,對象是四名處於昏迷狀態且依賴生命維持設備的患者。他們的大腦活動通過腦電圖(EEG)進行監測。這四名患者即將死亡。醫生和家屬認為他們已無法救治,因此決定拔管。在家屬的許可下,維持生命的呼吸機被關閉。研究人員發現,其中兩名患者的大腦活動極為活躍,這顯示了認知功能的存在。此外,研究人員還檢測到了伽馬波——這是大腦中最快的腦波,它與複雜的信息處理和記憶有關。其中一名患者的大腦左右兩側的顳葉(temporal lobes)都出現了高度活躍的情況。 博爾吉金博士指出,右側顳頂交界區(temporoparietal junction)對於「同理心」來說非常重要。「許多經歷過瀕死體驗(NDE)的心臟驟停倖存者表示,這段經歷讓他們變得更加善良,更能理解他人。」

瀕死體驗

一些曾經歷過瀕死體驗(NDE)的人表示,他們曾看見自己的人生在眼前閃過,或回憶起關鍵時刻。許多人描述自己見到了一道強光,還有些人則提到,他們彷彿飄離身體,從空中俯視自己的場景。 博爾吉金博士的研究是否能解釋這些強烈的瀕死體驗呢? 「是的,我認為可以,」她表示。「至少20%到25%的心臟驟停倖存者表示,他們曾看見一道白光或某些畫面,這表明視覺皮層(visual cortex)在此時被激活。」 對於那兩名在拔管後仍展現高度腦部活動的患者,她指出,他們的視覺皮層(負責有意識的視覺)出現了強烈的活躍狀態,「這很可能與這些視覺經驗相關」。

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