人类大脑看似一团简单的灰色粘性物质，但其功能却如此强大。我们了解越多，越觉得它很神奇。
但关于大脑，大家的疑惑还有很多，比如：
我们的大脑会“关机”吗？
为什么有的人年老了还很“聪明”，而有的人刚刚中年就觉得大脑“一塌糊涂”，这由什么决定呢？
还有人听说肠道可以影响大脑决策，这听起来不可思议，科学家怎么解释？
- ……
《新科学家》（New Scientis）杂志为我们梳理了大脑方面的一些知识和研究进展，特别是近期受到普遍关注的“肠道微生物与脑健康”方面的内容。
睡觉的时候大脑也休息吗？
当你休息时，你会觉得大脑似乎也“关机”了，事实并非如此。只要人一息尚存，大脑神经元会一直工作。
“在你觉得自己什么也没有做的时候，大脑还在继续处理大量信息。”复旦大学的丹尼兹•瓦坦西弗尔（Deniz Vatansever）说道。
因为大脑别无选择，需要时刻保持戒备，这对于人类祖先来说生死攸关。生活在现代世界的我们不再担心隐藏在灌木丛中的豹子会突然扑上来，但我们仍需要保持警觉，或是警惕其他类型的危险，或是从中发现机会，这些都需要大脑保持持续的工作状态。
休息时，我们的大脑处于特殊活动模式......20世纪90年代，神经科学家扫描了闭目静躺的人的大脑，研究发现，他们此时还都有相当活跃的大脑活动。不久，研究人员绘制出了安静休息状态下的大脑活动区域图，这种状态的大脑活动模式被称为“大脑网络活动的缺省模式” 。而在我们执行注意力高度集中的任务时，这些区域很少活动，当大脑“关机”后这一区域才开始活跃起来。
一些证据表明，缺省模式的大脑也很忙碌：
思考总结。睡眠中的大脑还要做储存白天经验的工作，以供今后提取利用。（详见：睡眠不好会变笨？缺深度睡眠时，大脑没法整理近期记忆）2017年，瓦坦西弗尔和他的同事证明，这是我们不需要刻意关注就能控制事物的能力的基础，比如系鞋带或沿着熟悉的路线驾驶。
清除有毒有害分子，调节荷尔蒙水平。
植物人有大脑活动吗？
即使是长期陷入植物人状态，完全没有意识，对外界刺激没有任何反应的人，也有一定程度的大脑活动。
例如，当让他们想象打网球场景时，他们大脑中负责运动技能区域的血流量会明显增加，表明这些神经元正在被激活。
只有当人真正死亡之后，大脑神经元才会完全停止工作。
美国辛辛那提大学的杰德•哈丁斯（Jed Hartings）发现，在人死亡之后，神经元还有最后的爆发，当心脏不再向大脑泵送血液，大脑不再获得氧气供应时，神经元还能利用储存的能量维持3min的活跃状态，然后大脑才永远“关机”。
大脑具有一定程度抵御退化的能力
大脑退化是人生不可避免的一个事实，当人渐渐老去之时，很多人的大脑认知能力也随之退化。
但也有例外，一些高龄老人仍然能够一直保持清醒的大脑，他们的大脑为什么能抵御退化呢？
实际上，人在40岁时大脑就开始萎缩，特别是前额叶、大脑纹状体和海马区的大脑细胞退化得更快，这些大脑区域负责最复杂的思考、运动和记忆等大脑活动。
随着时间的推移大脑会退化，这听起来令人沮丧，但还是有一些好消息的。
>>>>
神经元再生
虽然在我们出生后大多数脑细胞就已经产生了，但研究表明，年过90的高龄老人还能产生某些类型的神经元，这也是为什么有些人的大脑能够抗拒无情岁月摧残的原因。
>>>>
认知储备
如何抵御大脑退化带来的不利影响，可能与大脑认知能力储备有关。认知能力储备并不仅仅只是你拥有比其他人更多的神经元，还与神经元之间的联系有关。
当与年龄有关的大脑退化发生时，或当受到某种疾病困扰时，认知能力储备可作为一种补偿机制，帮助重新开辟大脑信息传递通道，大脑才能继续有效运行。
那么什么可能影响认知储备？
高层次教育可提高认知储备能力；
疾病会导致认知储备下降，如肥胖症和胰岛素抵抗等；
基因也与认知能力有关，基因变异与阿尔茨海默氏症易感性有关，也与大脑如何利用能量储备以及如何应对损伤和病原体有关。
提高认知能力储备还有其他途径。
比如，音乐、社交、充足的睡眠、说多种语言等都能给大脑带来一定的益处；
健康的身体对大脑健康也有好处。
“要保持大脑健康，就需要经常锻炼。”英国伦敦国王大学的斯蒂夫•哈瑞吉（Steve Harridge）说道。经常锻炼能够改善和提高记忆力、注意力、大脑处理速度，也能够提高计划能力和多任务执行功能。
锻炼要尽早。剑桥大学的理查德•亨森（Richard Henson）和他的同事发现，人到中年时所做的一些事情，如室外工作和教育等，都会对进入老年后的大脑健康产生影响，而
退休后锻炼活动的效果不如中年时的提前“储备”。“中年期参加更多活动，做好认知储备很重要，二三十年后将给大脑健康带来莫大好处。”亨森说道。
肠和脑关联
肠胃对大脑产生影响，这是真的！
例如，恶心反胃的感觉，会增加我们对某些不道德行为的厌恶感，这是肠胃感觉对大脑判断产生影响的例子之一。
人们往往对此表示不可思议，但是这一现象的确有迹可循。
>>>>
肠胃实际上也是一种有感知的人体器官
对进入体内的营养物质、有毒成分和病原体进行检测，并将信息传递到我们大脑中，大约有5亿神经元一起协作完成食物的消化过程。这一点很容易被我们所忽略。
>>>>
微生物的作用
人体肠胃还是重达2公斤的微生物的家园，我们体内的微生物群系影响着每一个身体器官，包括大脑在内。
大量实验表明，肠道微生物群落的变化会导致老鼠行为改变，有时甚至会导致不合群和孤独症。微生物群对处于发育儿童的大脑有着特别重要的意义。动物实验发现，肠道内缺少一种叫做双歧杆菌微生物的幼鼠，学习新知识时表现得很差。
同时，来自人体的证据也越来越多。一项影像学研究发现，发酵乳饮料中的益生菌对休息中的大脑活动以及对他人情绪表情的反应都大有益处。2019年比利时一项对1054人的调查研究发现，抑郁症人群中某些种类肠道细菌的数量比一般人要少。
除了抑郁症，这几类脑部疾病和肠道菌息息相关。有线索表明，某些神经系统疾病，如自闭症和阿尔茨海默症等，都可能与肠道细菌有关（详见口腔疾病会导致痴呆？）。另外，
帕金森氏症的标志——突触核蛋白纤维，一开始也是在肠道中出现的，然后才向大脑扩散转移，我们不知道是什么原因导致的，但可能是一种未知的微生物或毒素。（详见肠子里的蛋白还能“爬”到大脑里，使人患上帕金森？；）研究发现，一些细菌甚至以大脑中一种与抑郁症相关的被称为GABA的化学物质为食。
肠道与大脑之间关系的研究目前还处于初级阶段，但这类研究促进了以微生物群系为标靶改善心理健康的新药的开发，这类药物被称为精神益生菌（psychobiotics）。
爱尔兰科克大学的约翰•克莱恩（John Cryan）看好这类药物的前景，但要确认哪些微生物对哪些疾病有好处，以及如何将这些微生物递送到肠道，还有很长的路要走。
微生物代谢产物将是未来研究热点。我们肠道中数万亿数量的微生物在身体的代谢活动起着重要的作用，它们会产生大量人体能够吸收的化学物质，这些化学物质中哪些会进入大脑，并对大脑产生什么影响，是研究人员目前的研究重点。 克莱恩表示，大脑会被肠道中的微生物影响，听起来很奇怪，但考虑到这些微生物一直在与我们共生共存共同进化，这也就没有什么好奇怪的了：“肠道微生物是我们的朋友，它们对早期大脑的发育有着非常大的影响。微生物与大脑的关系非常重要，我认为这种关系正是进化的产物。”
閱讀更多 世界科學 的文章
