只须对大脑成像图进行肉眼观测,就能找到大脑背景活动存在的证据:无论来自对照组还是试验组,大脑成像图总是显示,多个脑区都处于相当忙碌的状态。由于都存在背景“噪声”,通过肉眼观察原始图像,我们几乎不可能从两类大脑成像图上找出差别,而要完成这一任务,只有利用计算机进行精密的图片分析。
进一步分析发现,在执行特定任务时,大脑消耗能量的上升幅度不会超过基础神经活动的5%。在神经回路中,大部分神经活动都与外部事件无关,这些活动消耗的能量占大脑总消耗能量的60%~80%。因此我们借鉴天文学家的说法,把这些固定存在的神经活动称为大脑的暗能量——看不见的暗能量占据了宇宙中物质能量的绝大多数。
我们推测大脑暗能量可能存在的另一个理由是,研究发现只有极少的感官信息能够真正抵达大脑的中枢处理区域。视觉信息从眼睛传向视觉皮层的过程中,信号强度会大幅衰减。
我们周围存在无数信息,每秒约有上百亿比特的信息抵达视网膜,但与之相连的视觉输出神经连接只有100万个,每秒钟视网膜传向大脑的信息只有600万比特,最终能到达视觉皮层的信息只有1万比特。
经过进一步处理,视觉信息才能进入负责产生意识知觉的脑区。令人惊讶的是,最终形成意识知觉的信息每秒钟不足100比特。如果这些是大脑所能利用的全部信息,如此少的信息量显然不大可能形成知觉,因此固定存在的大脑神经活动必定在此过程中发挥了某种作用。
神经突触的数量也暗示大脑暗能量可能存在。突触是神经元间的连接点。在视觉皮层中,负责传递视觉信息的突触数量还不到全部突触的10%。因此,大部分突触肯定是用于建立视觉皮层内部神经元间的联系