李至浩：探索大腦的奧秘

范國軒

人之所以能成為萬物之靈，就是因為其具備卓越的思維能力和想象力，而這兩種能力，都是大腦賦予的。當(dāng)下時代，腦科學(xué)成為了世界的焦點。美國曾將1990年到2000年，命名為“腦的十年”；歐共體成立了“歐洲腦的十年委員會”及腦研究聯(lián)盟；日本推出了“腦科學(xué)時代”計劃綱要；我國提出了“腦功能及其細胞和分子基礎(chǔ)”的研究項目，并將其列入了國家的“攀登計劃”?！澳X研究”正如火如荼的開展著……

南海大道3688號，深圳大學(xué)的所在地。在這里，有一位年輕的科學(xué)家正在探索腦科學(xué)的奧秘，他就是李至浩，心理與社會學(xué)院教授。

與“腦科學(xué)”相戀

1995年，李至浩步入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的大門。在這里，他與“腦科學(xué)”相遇了，“大四的時候，我有幸聆聽了陳霖院士的一個講座，其內(nèi)容講的是將磁共振成像技術(shù)應(yīng)用于腦研究，展現(xiàn)腦內(nèi)部的認知活動。那是我第一次看到人腦的內(nèi)部活動，感到十分震撼，我對此很感興趣。”從此，腦科學(xué)在他的心中就種下了種子，一年后，種子發(fā)芽了?！拔以诳拼笊窠?jīng)與生物物理學(xué)系免試碩博連讀，師從中國科技大學(xué)的張達人教授，以及同樣是科大校友的胡小平和何生教授，加入了腦研究行列。”

博士期間，李至浩與安徽醫(yī)科大學(xué)和上海華東醫(yī)院合作，“借用他們的磁共振成像儀器——‘大腦照相機來工作，我主要研究的就是首尾效應(yīng)的大腦機制?！笔孜残?yīng)是什么呢？李至浩舉了一個形象的例子，人們在聽了一個電話號碼后，隔幾分鐘就記不太清楚了，但是通常電話號碼的第一位和最后一位是記得住的，這就是首尾效應(yīng)。李至浩通過科學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)大腦對首尾數(shù)有特別的加工，從而找到了人類首尾數(shù)字記得牢的原因。

入了門，李至浩越發(fā)感受到腦科學(xué)的樂趣。他希望能夠站到一個更為開闊的平臺上去看看。2004年，在接過博士畢業(yè)證后，他選擇漂洋過海來到美國埃默里大學(xué)（Emory University）。在這所素有“南部哈佛”美譽的大學(xué)里，李至浩逐漸有了新的想法。

“我在國內(nèi)讀博士的時候，關(guān)注的側(cè)重點是大腦本身，而來到美國后，我則開始關(guān)注‘照相機技術(shù)（磁共振成像技術(shù)）。我開始思考怎么樣把大腦成像做好、數(shù)據(jù)如何分析好？”李至浩告訴記者，轉(zhuǎn)變開始于2006年。這一年，他參加了ISMRM的學(xué)術(shù)會議，會議的主題是磁共振成像技術(shù)。“我是在那次的會議上，才認識到‘照相機技術(shù)實際上有很多的應(yīng)用，它不僅僅可以看到腦功能區(qū)的激活，還能看到神經(jīng)連接以及分子波普?？梢哉f‘照相機技術(shù)是當(dāng)今腦科學(xué)研究最重要的手段，是腦連接組計劃的核心技術(shù)?！?/p>

2008年，李至浩博士后出站后，留任埃默里大學(xué)助理研究員。在這段時間里，他收獲了新的科研果實。

在埃默里大學(xué)，李至浩主要開展了“胚胎期可卡因暴露對青少年大腦的影響”研究?！澳赣H在懷孕期間吸食可卡因必定會對胎兒日后腦發(fā)育造成影響，我探究的是這些胎兒在成長到十幾歲的時候，他們的大腦有何變化？”李至浩坦言，這項工作并不容易。因為吸毒者一般會同時吸食多種毒品，而不是只吸食可卡因，所以確定被試者母親的吸毒歷史就成了一件必要的工作?！拔覀儠ケ辉囌叱錾尼t(yī)院，查他們的出生記錄，看他們的母親在產(chǎn)檢時候的尿液分析；也會進行家訪，從他們的家人口中來了解相關(guān)信息?！?/p>

這是一件繁重的工作，會花費大量的時間。但是問題最終還是被解決了，李至浩篩選出了符合條件的被試者，開展了研究并且得到了與眾不同的結(jié)論?！爱?dāng)時一般認為胎兒可卡因暴露會影響兩個系統(tǒng)，一個是情緒系統(tǒng)，另一個是認知系統(tǒng)。而我發(fā)現(xiàn)胚胎期可卡因暴露的青少年大腦在這兩個系統(tǒng)本身都相對健康，而問題主要出在注意資源在二者之間的分配上。”該研究成果在發(fā)表當(dāng)年是雜志最受關(guān)注的十篇論文之一。

青少年大腦探索者

2014年，受到深圳大學(xué)心理與社會學(xué)院羅躍嘉教授的邀請，李至浩決定回國，他把自己回國后的工作比喻成“橋梁”?！白瞿X科學(xué)，學(xué)科交叉很重要，我通過在美國的學(xué)習(xí)，既對心理學(xué)有一定的認識，也對‘照相機技術(shù)有一定的研究。所以回國后，我可以嘗試把心理學(xué)科的‘照相機使用者和工程學(xué)科的‘照相機開發(fā)者匯聚到一起，推動學(xué)科交叉，促進腦研究?！?/p>

回國后，李至浩承擔(dān)了兩個科研項目，其一是與羅躍嘉教授合作的基金委重點項目“應(yīng)急下情緒與記憶的認知神經(jīng)機制”，項目在2016年年初剛剛啟動，現(xiàn)在還處于數(shù)據(jù)采集階段?！傲硪粋€則是我的孔雀計劃項目‘青少年大腦發(fā)育中的三重資源分配模型及其應(yīng)用，我想做一個正常的青少年大腦發(fā)展軌跡模型，日后再將其應(yīng)用到受到毒品或其他因素干擾的大腦發(fā)展研究上面?！?/p>

青少年是人生過程中重要的轉(zhuǎn)型期。在此發(fā)育過程中，大腦面臨來自于學(xué)習(xí)和生活中越來越多的壓力與挑戰(zhàn)，以致于這一時期成為情緒和精神障礙的高發(fā)期，而這其中很多是精神障礙。最常見的抑郁、焦慮和物質(zhì)成癮，一般都認為源自于青少年不完善的認知和情緒調(diào)控機制。“然而，我們對這一現(xiàn)象背后神經(jīng)機制的認識目前還相對比較籠統(tǒng)和片面。所以進一步深入研究大腦中認知、情緒和其它系統(tǒng)的交互作用，揭示這一交互作用在青少年神經(jīng)發(fā)育過程中的變化軌跡，無疑具有重大的基礎(chǔ)理論價值和潛在的臨床意義。”

對于上述青少年人群中高發(fā)的情緒和精神障礙，現(xiàn)有的大腦發(fā)育模型所給出解釋，是腹側(cè)情緒系統(tǒng)和背側(cè)認知系統(tǒng)在發(fā)育過程中存在不平衡。這些從前的實驗結(jié)果被形象地類比總結(jié)為汽車里的油門和和剎車的關(guān)系：情緒系統(tǒng)發(fā)育就好像汽車的油門，而背側(cè)認知系統(tǒng)抑制調(diào)控情緒，就好像汽車的剎車。兒童汽車的剎車不完善，但是油門也不大.所以事故幾率總體還是較小。成人汽車的油門很足，但是剎車也好，所以事故幾率也相對不高。只有青少年汽車油門大剎車卻還不太靈.所以最容易發(fā)生事故。

“這樣的模型能夠解釋發(fā)育中的一些現(xiàn)象，但也存在一些問題，主要有三點：一是該模型未區(qū)分前額葉的不同功能區(qū)模型；二是該模型只有片面數(shù)據(jù)支持；三是該模型忽略了‘默認和認知網(wǎng)絡(luò)之間的平衡。”那么如何完善呢？李至浩告訴記者：“基于前述觀點并結(jié)合我們以往在青少年人群的研究，我們認為應(yīng)擴充已有的二元“油門-剎車”模型，至少從三重資源分配以及腦網(wǎng)絡(luò)分析的角度來加深對青少年腦發(fā)育的認識?！?/p>

如果簡單地把大腦背外側(cè)前額葉、杏仁核、以及后扣帶回分別視作背側(cè)認知、腹側(cè)情緒、以及默認網(wǎng)絡(luò)的代表腦區(qū)，那么完善后的大腦發(fā)育模型至少應(yīng)該同時包括這3個區(qū)域的激活和聯(lián)通信息。“以往的研究大多只集中在這三重信息加工的一個或兩個方面，因而容易出現(xiàn)結(jié)果難以預(yù)測，只能事后解釋的現(xiàn)象。因此，建立和檢驗這樣一個更具體和更全面的模型是本項目的核心內(nèi)容和目的。”

在繁重的工作之余，李至浩喜歡用釣魚、旅游的方式來調(diào)劑自己的狀態(tài)，從而更好地進行科學(xué)研究。當(dāng)被問及做科研應(yīng)具備哪些素質(zhì)時，李至浩回答說：“首先是要有好奇的心，其次是要有開闊的視野，科研工作者不應(yīng)將研究思想集中在很小的面上，要學(xué)會借用其他領(lǐng)域的力量來推進自己的研究。當(dāng)然，謙卑的態(tài)度、踏實認真的做事風(fēng)格也非常重要?！?