在研究每件事物——從人們?nèi)绾蚊鎸?duì)親人的離去到我們?yōu)槭裁慈绱丝释承┦澄?mdash;—的神經(jīng)學(xué)機(jī)制時(shí)，科學(xué)家越來(lái)越多地傾向于使用功能性磁共振成像技術(shù)(fMRI)。在大多數(shù)情況下，這項(xiàng)技術(shù)能測(cè)量大腦中的血氧水平，并通常假設(shè)大腦中血氧水平越高的區(qū)域，其神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)也就越頻繁。然而，事實(shí)果真如此嗎？一項(xiàng)新的研究對(duì)這種假設(shè)提出了質(zhì)疑，進(jìn)而在這一萌芽中的研究領(lǐng)域激起了一抹意想不到的波瀾。

　　這一驚人發(fā)現(xiàn)始于一項(xiàng)有關(guān)兩只猴子的試驗(yàn)。美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Yevgeniy Sirotin和Aniruddha Das訓(xùn)練每只猴子觀察來(lái)自另一間暗室的微光。當(dāng)這些光線以有規(guī)律且可預(yù)見(jiàn)的時(shí)間間隔變紅后，每只猴子只需凝視幾秒鐘的光線便能得到一杯作為獎(jiǎng)勵(lì)的果汁。研究人員在猴子的初級(jí)視覺(jué)皮層——視覺(jué)信息進(jìn)入大腦皮層的第一座“驛站”——中植入了微電極。當(dāng)兩只猴子完成這項(xiàng)試驗(yàn)時(shí)，微電極僅僅獲得了神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)的一組穩(wěn)定且無(wú)噪音的信號(hào)。（Das表示，微光只提供了很小的視覺(jué)刺激，就像夜空中的一顆星一樣。）然而對(duì)血流和血氧水平進(jìn)行的光學(xué)測(cè)量卻得出了不同的結(jié)論。研究人員在最近出版的英國(guó)《自然》雜志上報(bào)告了這一研究成果。

　　在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，這兩項(xiàng)針對(duì)視覺(jué)皮層的血液動(dòng)力學(xué)測(cè)試結(jié)果起起落落，并分別在猴子凝視光線的幾秒鐘之前達(dá)到了峰值。Das認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)表明，在響應(yīng)神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)的過(guò)程中，特定大腦區(qū)域的血氧水平并非只是簡(jiǎn)單地升高，而是會(huì)搶在一項(xiàng)預(yù)期任務(wù)之前作出響應(yīng)——即便周?chē)纳窠?jīng)細(xì)胞相對(duì)平靜時(shí)依然如此。這意味著神經(jīng)細(xì)胞運(yùn)行與血液動(dòng)力學(xué)之間的關(guān)系并非像許多學(xué)者認(rèn)為的那樣簡(jiǎn)單。

　　Das表示，盡管這些發(fā)現(xiàn)“并不會(huì)對(duì)整個(gè)fMRI研究領(lǐng)域造成麻煩”，但會(huì)讓fMRI的研究人員重新思考應(yīng)該如何設(shè)計(jì)以及解釋他們的試驗(yàn)。Das認(rèn)為可能需要改變大多數(shù)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)，從而扣除他和Sirotin所發(fā)現(xiàn)的提前發(fā)生的血液動(dòng)力學(xué)變化，并使研究人員能更緊密地追蹤神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)產(chǎn)生的變化。

　　美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的神經(jīng)科學(xué)家Ralph Freeman認(rèn)為，這是一個(gè)“非常令人吃驚的”研究成果。Freeman說(shuō)：“直覺(jué)告訴我，它將開(kāi)啟一片相關(guān)研究的新領(lǐng)域。”