死后还有感觉?真的会有“走马灯”出现吗?|垂死之人的大脑活动(下)

2022-03-05   小空是只皮卡丘

原标题:死后还有感觉?真的会有“走马灯”出现吗?|垂死之人的大脑活动(下)

为了研究濒死体验(NDE)中的振荡变化,我们分析了从脑电图记录到死亡过渡期间的神经元振荡。我们分析了四个感兴趣的时间窗:

(1)发作间期(II)窗可捕捉临床发作后385 ~ 415 s的活动。

(2)(2)左抑制(LS)窗口的目标是在左半球和双侧半球活动抑制之间的中点,从510到540 s的总光谱功率。

(3)双侧抑制(BS)窗口跨越双侧半球活动抑制和临床心脏骤停之间的时间间隔为690 ~ 720 s。

(4)最后一个窗口期包括心脏骤停后(post-ca),即在心脏骤停和脑电图记录结束之间的中点810 ~ 840 s。

图2 (A)10-20系统的全球EEG输出,伴随着900秒的同步EKG信号,包括癫痫发作、左脑半球活动抑制、双侧大脑半球活动抑制和心脏骤停。左面板表示左脑半球,右面板表示右脑半球。(A)癫痫发作终止后240秒(时间窗:170-230秒),在大脑半球抑制(694秒)和心脏骤停(720秒)发生之前,左侧神经元活动停止(470秒)。在BS和ca之间,多导联(FP1、f7、p3、FP2、t4)捕获的EEG波幅急剧下降。ca后,脑电图波幅整体下降。

(B)900 s记录的全球脑电(16通道)绝对(左)和相对(右)功率谱图。光谱图的z轴采用对数比例尺热图,蓝色表示低功率,黄色表示高功率。陷波滤波器应用在60赫兹和它的超谐波是可见的固体水平蓝线。绝对和相对伽玛波段功率在bs和ca之间占主导地位,而低频活动(< 25 Hz)在记录的时间内下降。

(C) 以癫痫发作和左脑抑制(II窗:385-415 s)、左脑和双侧半球抑制(LS窗:510-540 s)之间的脑电活动中点为中心的30-s时间序列频带的平均绝对(左)和相对(右)功率双侧抑制和心脏骤停(bs窗口:690-720 s),最后,心脏骤停和记录结束(后ca窗口:810-840 s)。白色背景表示属于左y轴的条形图,灰色背景表示属于右y轴的条形图。

简单来说,研究人员在心脏停止跳动的前后,观察到了一个神经振荡频段的特殊增加,即所谓的伽马振荡,同时伴随其他的振荡频率剧降,如德尔塔、西塔、阿尔法和贝塔。也就是在心脏骤停后,观察对象其他脑波活跃度暴跌的同时,尽管伽马振荡类脑电波绝对活跃度下降,但相对活跃度当时较之前有显著增强。此外,跨频谱耦合分析也发现,即使脑额叶血流停止之后的即刻,左半球的伽马波活跃度仍较其他脑波更强。

其中,小于25赫兹的低频活动的绝对(图2b)和相对光谱功率(图2b)在脑电图(EEG)记录过程中下降。当双侧半球活动停止时,窄带和宽带伽马功率绝对值会暂时增加,在临床上心脏停搏后会下降。在抑制双侧半球活动后,可以看到伽马波段功率的激增(图2c左面板窄γ带和宽γ带的红条;Ⅱ绝对γ NB:0.06 μ v²,Ⅱ绝对γ BB:0.04 μ v²,BS绝对γ NB:0.14 μ v²,BS绝对γ BB:0.2 μ v²),这一增量也被确定为窄带和宽带伽玛的相对功率。换句话说,双侧大脑半球活动抑制后,伽马功率及其占总光谱功率的百分比都会增加。在心脏骤停之后,伽马活动的绝对功率与之前所有的时间窗口相比都有所下降(图2c左面板窄、宽γ带的蓝条;post-CA绝对γ NB:0.02 μ v²,post-CA绝对γ BB:0.02 μ v²)。相反,相对功率谱显示,与发作间期相比,相对伽马功率活动有所增加。

我们发现双侧抑制神经元活动后,θ活性降低,绝对γ功率增加。心脏骤停后,相对γ带功率增加,而δ、β和α带活性降低。最后,我们观察到α波段对窄带和宽带伽马活动的强烈调制。

同时不同电极间的相干分析也被用来估计频率分辨依赖性的脑电信号。图3显示了所感兴趣的四个时间窗中每对不同电极的平均幅度平方相干性。对于我们的数据,我们观察到对于较慢的频带(delta、theta和alpha),心脏骤停(Post-ca)后的整体相干性与发作间期(II)和左半球抑制(LS)间期相比减弱。对于较快的频带(beta和gamma),除了在双侧抑制(bs)和心脏骤停(Post-ca)期间窄带gamma与早期相比略有增加外,相干性几乎保持不变。

图3不同区间和频带的脑电动态平均成对相干性。计算不同区域电极间的成对相干性的平均值。误差条表示平均值的标准误差。慢条带(delta、theta和alpha)显示心脏骤停(ca后)与发作间期(II)和左半球活动抑制(ls)相比,相干性降低。较快的频带显示出几乎不变的平均相干性水平,在双侧抑制(BS)和心脏骤停(Post-ca)后,窄伽马相干性略有增加。

图4.计算发作间期(Ⅱ)、左半球活动停止(LS)、双侧活动抑制(BS)和心脏骤停后(post-ca)的相位振幅交叉频率共模图。第1栏代表左脑外侧半球,第2栏显示左内侧电极。三路和4th柱状电极分别代表右内侧和右外侧半球。对于每一对频带,色码为相位调幅指数。X轴表示用于相位提取的波段,y轴表示用于振幅提取的波段。在发作间期窗内,α带活动的相位调节着侧电极的γ功率和宽带活动。在抑制左半球活动的过程中,θ带和α带的相位调节左半球内、外侧电极的γ带振幅。最后,在双侧活动停止和ca后,α带相位继续调节左内侧电极的γ和宽带功率。

通过分析数据,科学家可以发现,这位老人的脑电波与人们在做梦、回忆和冥想期间的脑电波一样,这表明当人在死去时,的确很可能重新体验眼前流逝的过往生活片段。

之前,科学家在可控条件之下,观察过濒死小白鼠的大脑活动,并发现有类似的现象。这意味着,在死亡期间,大脑可能会组织并执行一种生物反应,这种反应在物种中间是可以保存的。当然,该研究是基于单个案例,且数据来源于神经系统受损的人,这或许会让观察数据的解释存在变数,对研究结论有影响,且数据具有一定局限性,不一定适用于每个人。下一步,研究人员计划调查更多案例。