与中国院士对话:大脑奥秘知多少

2019-09-10 07:22诸神的恩宠
新晨 2019年5期
关键词:条形码脑科学奥秘

诸神的恩宠

你知道吗,人类大脑的奥秘,完全可以和宇宙奥秘相提并论。人类的脑,位于颅骨腔内,由大脑、小脑和脑十三部分组成。

其中,大脑由左右两个半球组成,半球的外层是大脑皮层,大脑皮层的表面,分布着许多弯弯曲曲的沟回。什么是大脑皮层?就是咱们思维的器官。咱们脑子里的每一个念头,都是大脑皮层活动的结果。而小脑,则位于大脑的后下方,负责控制和平衡人的各种行为,比如咱们走路、跑步、跳跃等,这些动作,都是由小脑来控制的。最后来说说脑干,脑干位于大脑下方,它的主要功能是维持个体牛命,包括心跳、呼吸、消化等重要的生理功能。

一般情况下,咱们说的人脑,主要指的就是大脑。大脑的基本单位是什么呢?答案是神经元!正常成年人的大脑里,分布着上千亿个神经元。这些数量庞大的神经元一个连着一个,最后组成了一根根脑神经。这些脑神经,就像是头脑里的一条条高速公路,能随时带给咱们想法和灵感。而神经元之间的连接点,叫做突触。这些突触,就像是高速通路上的收费站,负责将各种想法和灵感串联起来,形成统一的认知。你可能会问,那,大脑里的神经元是一出生就有吗?答案是肯定的。其实,当孩子们还在妈妈肚子里时,脑神经元就在不断增长了。当咱们呱呱坠地时,脑结构就已基本发育完全。

在脑科学研究领域,有两位巨人不得不提。一位是意大利神经解剖学家高尔基。这位科学家发明了高尔基染色法。通过这种染色法,咱们能清晰地看到动物神经细胞的形态。另一位巨人,是西班牙神经科学家卡哈尔。卡哈尔被誉为“神经科学之父”,他改进了高尔基染色法,并提出了神经元学说。

除了这些理论知识外,有没有了解大脑的实际方法呢?说到这里,杨雄里院上给咱们介绍了几项大脑探测技术。脑电图,是目前应用最广的大脑分析技术。除了腦电图之外,核磁共振技术,也是一项重要的脑部检测技术。核磁共振技术具体分两类,分别是应用核磁共振技术和功能核磁共振技术。其中,应用核磁共振技术不用开刀,就能获取人体各种器官的大量信息。用这项技术,医生可以诊断出脑梗塞、脑瘤等。而功能核磁共振技术呢,更为简单,它只要通过测量咱们血液里的氧含量,就能监测大脑活动。

然而,当人类在探索大脑奥秘时,光有大脑检测技术还不够,还需要一张“大脑图谱”。大脑图谱有什么用呢?它能详细描绘和定位大脑的活动。2016年,美国的一个科研团队,发明了神经元条形码技术。这种技术给每个神经元都配了一个条形码。如果想得到一个神经元的DNA,只需要将这个神经元的所有条形码拼接起来就行了。这么一来,要想获取大脑图谱就简单多了。

说完了大脑图谱,咱们再来说说记忆。大脑为什么能记住信息呢?经过研究,科学家们发现,咱们人类的记忆大致可以分为三类,分别是瞬时记忆、短时记忆和长时记忆。

瞬时记忆能持续两秒左右,短时记忆在一分钟以内,长时记忆会在一分钟以上。

对于正常人来说,记忆力的好坏和两个因素有关,一是先天遗传,二是后天训练。记忆的全过程可以分为四个步骤,依次是存取、编码、存储、取回。记忆的全过程非常复杂,需要调动大脑各部分的资源,各方面通力合作,才能让大脑记住信息。

说了这么多,其实,对于“大脑为什么会记忆”这个问题,科学界目前也没有统一的说法。唯一能确定的是,记忆是咱们思维活动的一部分。

科学家们对脑科学的探索从未止步,进入21世纪后,人工智能成为脑科学研究的新趋势。人工智能也叫AI,它是研究、开发和模拟人类智能的新技术。有越来越多的人开始担心,人工智能会不会有一天抢走咱们的饭碗?目前,各国科学家都在积极研究如何应对这种挑战。

书名:《与中国院士对话·大脑奥秘知多少:大脑奥秘初探》,作者:杨雄里、海波等华东师范大学出版社出版发行,中国图书评论学会好书项目组推荐。(选自仁仁阅阅读平台)

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