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美国神经科学家约翰礼来 精选

已有 5219 次阅读 2023-4-7 17:31 |系统分类:科研笔记

美国科学家礼来发明的漂浮舱

科学家约翰·礼来(John Lilly)是电子学、生物物理学、神经生理学、计算机理论和神经解剖学的先驱,是电影《海豚日》和《改变的国家》的基础研究员。《海豚的心灵》和《旋风中心》的作者讲述了他惊人的发现从他早期绘制猴子大脑和与海豚交流的实验,到他在意识扩张药物和隔离方面的惊人突破。他在《科学家》中的启示令人震惊他关于固态阴谋、与外星人交流以及海豚/人类对话的必要性的最新报告将以其宇宙视觉感吸引读者。

礼来在明尼苏达州长大,然后就读于加州理工学院,并于 1938 年毕业。他曾就读于达特茅斯医学院,并于1942年获得宾夕法尼亚大学医学院的医学博士学位。然后,他学习生物物理学和精神分析,并于1942年至1956年在宾夕法尼亚大学任教。

1950年代中期,他作为国家心理健康研究所的一部分从事皮质整合工作。1954年,他发明了隔离,并尝试了感官剥夺。1959年,礼来在维尔京群岛的圣托马斯创立了通信研究所,并担任其所长至1968年。在那里,他与海豚一起探索海豚的智力和人与海豚的交流。正是在此期间,他被介绍给LSD和其他精神活性物质。他开始使用LSD和氯胺酮与坦克结合使用,作为意识和元编程探索的方法。

礼来在他生命的最后几年住在夏威夷,以他的怪癖和大量氯胺酮使用和成瘾而闻名。他于20019去世,享年86岁。

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1949年起,美国神经科学家礼来(John C.Lilly,在神经生理学家和实验心理学家的协助下,设计了一个多电极阵列,它能够对猫和猴子的大脑皮层表面25个点的电波进行同时取样,以获得当时相对理想的脑电波组,礼来称之为“脑电图”,即由若干脑电波并列而成的脑电波曲线图。

礼来的做法是,在动物头上按照5×5的阵列,钻出直径小于1毫米的25个微孔,微孔之间的距离约为2毫米;然后,将带有更小孔芯的不锈钢塞子,像塞红酒瓶塞那样,牢牢地卡入颅骨上的微孔;最后,将25根作为电极的特细钢针恰到好处地塞入孔芯中,使得电极顶端刚刚接触到颅骨内的皮层表面,但并不刺破皮层。这25根电极的另一端就好处理了,只需在密封环境下,对电极探测到的微弱电波,进行尽可能无失真的放大和过滤就行了。礼来的这种阵列电极思路至今仍被广泛应用,因为它既能获得单点电波,又能获得群体电波(脑电图);还能对相关电波进行综合处理,以减少各种因素的干扰,得到更准确的结果。

在没有计算机的年代里,礼来让人类首次直观地从多个侧面看到了脑电波,包括大脑活动的时间电波和空间电波,甚至看到了脑电图的“全貌”;因为他将无失真放大后的25个电极电流接入25只辉光灯,同时将辉光灯仍按颅骨上微孔的位置排成一个5×5的阵列。于是,随着各个电极中电流的波动变化,辉光灯的亮度也会变化,人们便可像欣赏霓虹灯墙那样,实时观看受试动物的脑电图,并观察动物脑电图如何随着动物的行为和情绪等的变化而变化,比如动物在睡觉、醒来、进食、行走或受到各种惊吓时的脑电图。当然,还可以对电极阵列的输出进行量化处理,比如,可以分析所有辉光灯平均亮度的变化情况,可以记录某个特殊电极的亮度与平均亮度的正负差值等。

总之,礼来奠定了脑电图研究的第一块基石,从此以后,脑电图的研究就进入了快车道。比如,至少已有了诱发电压和事件相关电压等两类扩展型应用。这里的诱发电压是将脑电信号按照某种刺激(包括但不限于视觉、听觉、躯体感觉等)的呈现时间进行定时叠加平均所得到的一种电信号,它反映了大脑对该刺激所做简单加工的相关信息,它已在感觉和运动基本功能的研究方面发挥了重要作用。而事件相关电压则是指大脑对刺激进行更复杂加工(如认知等)时,对脑电波进行定时叠加平均所得的电信号,它反映了大脑高级活动的相关信息,已在认知神经科学、认知心理学和心理生理学等研究中发挥了重要作用。

后来,礼来再接再厉,他又引入了当时非常先进的高速电影摄像机,将前述的霓虹灯表演连续地记录下来,于是,人们便可以反复比较和研究相关脑电波和脑电图了,而且在慢镜头之下,研究人员更容易发现相关奥秘,揭示相关规律。再后来,礼来又将他的电极数从25个增加到了惊人的610个;只可惜,他没有公开这方面的实验结果。

礼来在脑电领域树立了一个重要里程碑,因为,若无他发明的多电极阵列,后人就无法弄清大脑回路中的群体神经的真实运作情况,也不会有如今备受追捧的“脑机接口”,更不会有本书的基于宏观脑电图的内涵型A I。后人为了纪念礼来的杰出贡献,将采用礼来方法获得的脑电波称为礼来”。

礼来”外,礼来在脑电图领域内还有其他成就,比如,他在1954年发明了一种至今仍然有用的名叫“感觉隔离舱”的设备,它隔光又隔音,舱内有缓慢流动的温热盐水,且盐水的密度刚好能让受试者悬浮在水中而不下沉,头顶也刚好能露出水面;为了进一步减少外界的感觉刺激,受试者还可头戴面具等。总之,感觉隔离舱的目的就是要尽可能地剥夺受试者的感官,让他处于完全放松的静息环境中,以记录受试者的大脑在冥想状态下的活动情况。毕竟,普通人很难进入冥想状态,因此,其脑电波和脑电图就很容易受到外界干扰。另外,没准儿感觉隔离舱也能帮助你尽快进入冥想或入定状态呢,有特殊兴趣的禅修者不妨试试这个可能的冥想神器,其实,冥想训练就是通过控制呼吸节奏来改变认知状态的,此时脑电波频率也会随之变化。

后来感觉隔离舱被改良成为养生休闲的设备。国内经常称为漂浮舱或太空漂浮舱。用密度高的盐水调配让身体漂浮于水面上,由于少了地心引力,使用者全身的肌肉关节可以完全的驰放舒展,身体将会开始自我恢复、调整到良好状态。透过漂浮可达到冥想技巧之放松层次。

 

LILLY JC, HUGHES JR, ALVORD EC Jr, GALKIN TW. Brief, noninjurious electric waveform for stimulation of the brain. Science. 1955 Apr 1;121(3144):468-9. doi: 10.1126/science.121.3144.468. PMID: 14358670.




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