在北京友谊医院的一间诊室里,患者坐在舒适的沙发上,医务人员打开测试仪,在患者的耳垂和头顶上,分别夹一个电极,电脑显示屏上,一边显示患者的脑电波图像,一边显示一幅机器人的三维动画。“只要集中注意力,机器人就会连续不断地运动起来。”医务人员说。
“事实上,这是一种训练大脑的方法,又称脑电生物反馈疗法。”北京友谊医院神经内科副主任医师伍文清告诉《北京科技报》,通过训练脑电波,不但可治疗某些神经上的疾病,还可改善我们的注意力、记忆力以及快速反应能力等。
近日,记者来到北京友谊医院,在伍文清的指导下,亲自体验了一番。
记者看到,与医院普通诊室不同的是,脑电反馈训练室的大门非常厚,将一切杂音都隔绝于门外,四周的墙面也都铺满了白色隔音材料,室内的陈设也非常简单,仅有一台测试仪和宽大的黑色沙发。
训练开始。第一次体验的记者,心情难免有些紧张,越想静下心来,杂念就越多,脸上虽未显露,但内心的急躁被仪器泄露无疑:纺锤形的脑电波高高低低地跳动,十分纷乱,机器人则像接触不良的电动玩具,一顿一顿地走动着,而同步播放的音乐也变得断断续续。
“注意呼吸,全身都要放松。”伍文清语气轻缓地对记者说,“你的脑子里尽量只想一件事情,比如想象你就是这个在走动的机器人,注意呼吸的频率……”当记者摒除头脑中的杂念时,机器人平顺地运动了起来,此时,悠扬的《西雅图未眠夜》也在耳边连贯地响起。
不过,长时间只想一件事情,其实非常辛苦,坚持没多久,记者的脑海中,又不自觉地蹦出一些细碎的想法,而这些细微的变化,也被这台仪器准确无误地捕捉到,机器人立刻开始失去控制,又开始了它的“慢动作舞蹈”。
这是如何做到的呢?伍文清告诉记者,通过对脑电波的测量,就能分析脑神经的活动信息。人的脑电波有快波、慢波和间波,按照一定的比例,组成人体的脑电波,正常的情况下,睡眠状态,慢波较多;精神集中状态,快波较多。“意念”控制三维动画机器人,就是按照这个思路设计的。
“若大脑波形和人体状态不协调,可能就会造成一些病症的出现。”伍文清说,比如,失眠和焦虑症患者,即便在很放松的情况下,快波依然很多,而多动症患者的脑电波,很难触动动画和音乐的开关,这些患者在做训练时,机器人的运动总是断断续续的。
北京大学心理系教授沈政告诉记者,正是脑电波异常与各种病症之间的联系,使科学家想到,如果将异常脑电波转变为正常脑电波,这些疾病也许就能被治愈。上世纪60年代,脑电生物反馈疗法开始发展,90年代后开始在临床上应用。
“2005年,我们把这项技术引进到国内,当时主要治疗的是难治性癫痫。不过后来我们发现,儿童多动症的发病率特别高,能达到5%,且多动症直接影响到孩子将来的发展,所以我们主要利用这项技术治疗多动症。” 沈政说。
伍文清接诊过一个小男生,第一次来医院时,他时而钻到桌子底下玩闹,时而拿起铅笔乱写乱画,学校老师常向家长反映,这个孩子很难管住自己,而且不接受批评。“经过测试,我们发现,孩子脑电波中慢波出现的频率,要比正常人高出许多,是个典型的多动症患者。”
针对小男孩的情况,伍文清制定了训练方案,重点训练他在注意力集中时需要的快波,也就是说,当小男孩通过“意念”成功触动机器人的开关,就逐渐调高相关参数,直到达到正常水平。经过20多次的训练,学校老师再也没反映过类似问题,孩子的学习成绩也上去了。
伍文清说,大脑通过训练治疗疾病,其实并不神秘,就像人的肌肉锻炼后更加强壮,大脑也是一样。“大脑的神经元间存在突触,信息通过突触在神经元之间相互传递,而突触具有可塑造性,比如,脑梗塞造成的瘫痪病人,有的通过肢体的训练,能够重新站立起来,这是因为,虽然脑梗使部分脑组织受损,但是肢体并没有损坏,通过后期对肢体的训练,可以间接刺激神经元的突触,从而使受损的脑神经得到重新塑造。”
训练大脑不仅能治疗多动、癫痫、抑郁、失眠等神经性疾病,也为正常人提供了开发大脑潜能的可能。伍文清说,这种方法对运动员、舞蹈演员、学生等都适用。人在集中注意力时,会出现15~18赫兹的波,如果这种波少,注意力就是放松的,人在不自觉间就会放松注意力,这是很正常的,所以要通过训练提高这种波的水平。
比如,2008年奥运会印度射击冠军,将成功归功于脑电生物反馈疗法的运用。我国的跳水运动员,平时也利用训练大脑的方法,提高队员的注意力,因为赛场是个很嘈杂的环境,运动员必须做到心无旁念,不被周围环境影响,而只有全神贯注地想着动作,动作才不会走样。
伍文清说,正常人的注意力,集中训练大概20次就够了,每次1小时。不过,锻炼大脑,改变脑神经是一个缓慢的过程,无论是治病还是提高潜能,只有不断重复,才能将效果更好地巩固住。
沈政说,脑电生物反馈疗法是一种健康的治疗方式,不过效果需要长时间才能显现,而且每个人的个体差异也影响治疗的效果,所以现在都会把这种疗法作为药物的辅助治疗手段。目前,测量脑电波的种类和计算方式正在不断进步,未来生物反馈疗法的测试结果将更加准确,适用的病症范围也将逐步扩大。