有些人在死亡邊緣走過一遭，日後回憶起自己的瀕死體驗，會說一生經歷的許多事情都在腦海中閃過，就像跑馬燈一樣。

不過除了那些生動的自述，科學家也很少有機會真正瞭解，一個人在死去之前到底會經歷怎樣的腦活動。所以幾個世紀以來，這一直是個謎。直到最近，終於有一支研究團隊，獲得了一位瀕死人類的連續腦電圖，並且從中觀察到奇特的景象。

科學家甚至猜測：在人即將離去時，他的大腦真的在回顧人生。

頻率最高的腦電波

取得垂死之人的腦活動數據，並不在研究者的計劃之中。

加拿大有一位87歲的老人，在跌倒之後被送進急診室。醫生髮現他有顱內血腫，便爲他實施了開顱手術，以去除血腫。手術之後，患者病情穩定了兩天，但隨後出現姿勢異常、偏癱，還有肌躍型抽搐，這些症狀可以看作神經系統功能惡化的表現。

因此，醫生決定用腦電圖（EEG）持續監測他的病情，並從中確認了12次癲癇發作。但就在監測的過程中，患者突發心臟病去世。老人生前簽署過放棄急救同意書，所以在通向死亡的旅途中，他的腦電活動得到了更純粹的記錄。

經過患者家屬的允許，科學家們一共取得了連續900秒的腦電波數據。這些數據裏包含一次癲癇發作，在第200秒前後出現。等到第470秒，左腦的神經活動受到抑制；第694秒，左右腦的神經活動都受到抑制；第720秒，患者出現心臟驟停。

　　左爲左腦神經活動情況，右爲右腦神經活動情況。S（seizure）=癲癇發作，LS（left-sided suppression）=左腦抑制，BS（bilateral suppression）=左右腦都抑制，CA（cardiac arrest）=心臟驟停

通常，當患者的心臟停跳持續超過30秒，他便可以被宣佈死亡。於是，心臟驟停（第720秒）的前後各30秒，成了研究者們最關心的時間段。

科學家分析了那位老人的腦電波，並驚訝地發現：當左右腦的神經活動都被抑制（第694秒）之後，伽馬波（gamma wave）沒有立即減弱，反而增強，直到心臟驟停後纔回落。這個現象代表什麼呢？

我們頭腦裏的神經元，會依靠電信號相互傳遞信息，而這些信號產生的波形就是腦電波。人類的腦電波，可以按照頻率的高低分爲五大類，用德爾塔（delta）、西塔（theta）、阿爾法（alpha）、貝塔（beta）和伽馬（gamma）這五個希臘字母命名。

其中，最慢的是德爾塔波，頻率在4赫茲以下，成年人只有睡眠時纔會出現這類腦波；最快的則是伽馬波，頻率在30~150赫茲，與一些高級的腦功能（如認知和記憶）密切相關。

通常，當人們精神高度集中，忙着處理信息的時候，大腦會製造出更多的伽馬波。也可以說，伽馬波的強盛，意味着大腦正在努力工作。而如果人腦中的伽馬波水平長期偏低，注意力、記憶力和學習能力都有可能出現問題。

不過，這些用來執行高級任務的伽馬波，在生命的末尾被召喚出來，是要做些什麼呢？

可能在回憶人生

上文提到，人類的腦電波分爲五大類。值得注意的是，那些不同頻率的腦波，有時還會相互作用。一種高頻率腦波（小週期），遇上另一種低頻率腦波（大週期）時，它振動的幅度可能會受到後者的影響，就如下圖顯示的那樣。

　　細密的齒爲高頻率，大波浪爲低頻率。高頻率腦波的振幅大小，受到低頻率腦波的影響，從波形上不難看出

不同頻率的腦波相互作用的現象，叫跨頻率耦合（cross-frequency）。上圖只是一個例子，現實中可能出現許多不同的跨頻率耦合方式，有些在調頻（FM），有些在調幅（AM），就像收音機。

不同類型的跨頻率耦合

而在人類的腦波里，伽馬波頻率最高。從那位87歲老人的腦電圖中，科學家也觀察到了其他腦波與伽馬波的相互作用：既有阿爾法波與伽馬波的跨頻率耦合，也有西塔波與伽馬波的跨頻率耦合。其中，阿爾法波跟伽馬波的耦合十分突出。

在患者左腦神經活動受到抑制的時期（第470秒開始），阿爾法波和窄頻帶伽馬波（30~60赫茲）的耦合最強；而在心跳驟停後（從第720秒開始），阿爾法波和寬頻帶伽馬波（80~150赫茲）的耦合最強。

團隊說，已知在健康人類的認知過程和回憶（memory recall）過程中，都涉及到了阿爾法波和伽馬波的相互作用。這項研究的通訊作者、路易斯維爾大學的阿杰馬爾·季默（Ajmal Zemmar）博士推測：“瀕死時期的大腦，也許就是依靠那些腦波來提取記憶，在短短數秒之間，最後一次回顧人生中重要的片段。”

　　電影《釜山行》，主角感染殭屍病毒之後，腦海中便閃回了女兒還是嬰兒時，自己抱着她的那個溫暖場景 　　—

當患者心臟驟停後，每一類腦波的功率都開始下降。但當科學家在五類腦波中做了橫向對比，就發現：與高級腦功能最相關的伽馬波，其功率的佔比在心跳停止後依然在增加。

只有人類才這樣嗎？

這應該是科學家第一次在垂死的人類身上，觀察到如此詳盡的腦電活動。

不過，早在2013年就已經有科學家，在實驗室的可控條件下，觀察過瀕死大鼠的腦活動，並發現有類似的現象：在心臟驟停後的30秒之內，伽馬波出現了短時的激增，且與阿爾法波和西塔波都出現了緊密的耦合。

至於伽馬波爲什麼會增加，研究者相信那是心臟停跳前的高碳酸血癥（hypercapnia）和心臟停跳後的腦血流停止造成的。

結合新的研究成果，科學家們認爲瀕死的大腦可能執行了一種生物過程，而這個過程或許隨着生物演化的歷史長河，在不同物種之間保留了下來。

當然，這項新研究還有一些缺陷，比如它用到的人類腦電圖樣本只有一個，且是來自神經系統嚴重受損的人類。一個人的瀕死腦電波未必典型，不一定能推廣到更多的人類身上。

另外，英國薩塞克斯大學的神經科學家阿尼爾·塞斯（Anil Seth）教授認爲，只靠伽馬波的增強，以及伽馬波與其他腦電波的相互作用，還無法判定那就是大腦在閃回人生的種種過往。那只是一種可能。

但與此同時他也承認，這項研究成果“既感人又迷人”。畢竟，如果不是患者病情發展得出人意料，科學家們也很難獲得那份珍貴的腦電圖數據。從倫理上講，有計劃地收集垂死人類的腦活動，幾乎是不可能的。

參考文獻

https：//www.pnas.org/content/110/35/14432

https：//blog.frontiersin.org/2022/02/22/what-happens-in-our-brain-when-we-die/

https：//www.frontiersin.org/articles/10.3389/fncom.2013.00078/full

https：//www.theguardian.com/science/2022/feb/23/does-life-flash-before-your-eyes-brain-scan-of-dying-man-suggests-its-possible

https：//www.webmd.com/brain/what-to-know-about-gamma-brain-waves

作者：栗子 | 封面：Caroline Brewer

審校：Clefable | 排版：光影