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HumanBrain 当人类已经能观测到银河系外的遥远星系 其实对我们自身的了解还远远不够 尤其是对于人体的 指挥部 大脑 2月18日 美国 纽约时报 率先披露的一则消息受到全球科技界和主流媒体瞩目 奥巴马政府正筹划启动一项探索人类大脑思维活动原理 绘制完整大脑活动图谱的科研项目 其全称为 脑活动绘图 计划 以下简称BAM计划 该项研究将耗时十年 投资30亿美元 项目可媲美人类基因工程投入产出比高可拉动经济 科技飞速发展的今天 美国政府为何将研究方向对准人体最复杂神秘的器官大脑 此次大手笔的投资能否解开大脑和人类意识之谜 它对于普罗大众而言又将意味着什么 为何要给大脑绘图 科学家已经知晓大脑中共有近1000亿个神经元 它们相互连接 构成巨大而高效的网络体系 但这个庞大的体系具体如何交互 产生意识 控制行动 仍没有准确的答案 因此许多科学家相信 一套完整的大脑活动图谱能让人类更清晰地认知大脑是如何运作 甚至揭开人类意识如何产生这个未解之谜 也许有人会问 如今的医学扫描设备能观察人体内部各个角落 依靠它们不就能观测大脑的活动吗 问题在于 仅依靠现有技术 科学家只能初略掌握大脑活动的状态 就像雾里看花 如医生可以借助PET 正电子发射计算机断层显像 和MRI 核磁共振成像 来观察大脑部分地区对氧气的消耗 但获得的结果只有模糊笼统的影像 科学家也能准确观察到大脑中单个或一小群神经元的电传导活动 而这就像盯着电脑屏幕上的一两个像素 如管中窥豹 无法获得全景 许多科学家相信 要了解思维如何产生 就必须既精确又全面地观察大脑整体活动 而这意味着掌握天文数量级神经元的动态 脑活动绘图 计划正是为了实现这一点 先给小白鼠的脑袋绘制 既然现有的设备不能完全达到要求 那么就需要更先进的仪器来观测大脑神经元活动 因此新工具的开发将至关重要 根据业内学者的建议 BAM计划将大致分成四个阶段 其中前三个都围绕观测技术的提升 首先开发新的成像工具 利用光波穿透大脑细胞 观测神经元活动 其次 开发新一代的电子探头 它们将能够共同监控和控制大量的细胞 第三步 利用新的纳米技术来观察神经元内部的活动 最终则是建立类似人类基因组计划的数据分享和分析体系 不过研究人员预测 光是研发用于绘制出图谱所需的仪器 最乐观估计也至少需要5年时间 这些仪器会首先在动物身上试验 最先的测试对象是小白鼠 进而用类人猿做实验 证明对人体无害后再用于观测人类大脑 将参与研究的美国霍华德 休斯医学研究中心主管杰拉德 鲁宾指出 科学家在前期的研究中更多的工作是研究动物大脑 最初十年的试验中 大多数的钱都会花在对动物器官的观察 很显然这主要是出于科学和道德层面的考虑 神经科学家解释说 BAM最终绘制的并非一幅静态图 实际研究结果将更接近高分辨率的动态视频 其中大脑中单个神经元受到刺激时做出的反应 和其他神经元怎样互动 以及这些电传导活动是如何转变为思维 想法和行动 都能清清楚楚观察到 人脑未来十大未解之谜 人脑十大未解之谜1 神经元如何编码 神经元是大脑特殊细胞 载有很多信息 这些信息在神经元活动中是如何编码的 2 记忆如何存储和检索 新知识会改变大脑结构 但是如何形成的 记忆为什么在很久后还能被提取 3 大脑基线活动是什么 大脑消耗身体20 氧气 却仅占身体2 重量 休息时大脑活性 即基线活动有怎样意义 4 大脑怎样模拟未来 进行未来模拟是大脑特性之一 我们对于这种能力还知之甚少 5 情绪是什么 情绪是大脑的一种状态 是对于外界刺激的一种简单的反应模式 它是怎么产生的 智慧是什么 智慧有很多种表现形式 为什么数十亿的神经元组合在一起就能控制知识呢 7 大脑如何掌控时间 不同步的感官输入会让人跌跤 大脑如何处理不同速度的信号呢 8 为什么会睡觉和做梦 对于睡眠和梦境的研究 也许能在治疗疾病方面起到不可低估的作用 9 大脑为什么如此构造 大脑中各部门都代表不同的功能 这些不同的功能区域是如何结合在一起的 10 什么是意识 神经科学家认为意识来源于大脑中的物质 这是神经科学领域最难解的谜题之一 以下关于人类大脑的十个惊天事实 1爱因斯坦的大脑被保留下来1955年 阿尔伯特 爱因斯坦 AlbertEinstein 逝世 人们并非仅仅保存了这位奇才科学家的白发 还将他的整个大脑组织切除下来 托马斯 哈维 ThomasHarvey 医生在爱因斯坦死亡仅7 5个小时进行了大脑组织切除手术 据称是用于科学研究 但之后他和爱因斯坦的大脑一并消失 直到1978年 一位勇敢的新闻记者史蒂芬 列维 StevenLevy 揭开了这一事件的真实谜团 他跟踪发现哈维现居住在美国堪萨斯州威契托市 这位医生承认自己仍保存着爱因斯坦的大脑组织 并将这个大脑切成240片 用甲醛浸泡在两个玻璃瓶中 2 IQ最高纪录210韩国人金恩荣 KimUng yong 是世界上IQ最高的人 高达210 他出生于1972年3月8日 8个月时开始学习代数 2岁时便能讲4门语言 4岁上大学 15岁毕业 除了IQ高外 他还是一位才华横溢的画家和诗人 金恩荣现生活在韩国 拥有足够的时间做自己此前没有机会做的事情 例如重新感受一下童年他并不仅是一个学习天才 还是一位具有天赋的画家和诗人 目前他居住在韩国 他有许多时间来完成自己未体验过的事情 3 大脑感觉不到疼痛大脑内没有疼痛感受器 这也就是为什么外科医生能够在患者仍保持清醒的时候进行脑外科手术 这种无法感知疼痛允许精细的外科手术顺利进行 同时不破坏任何视觉和运动控制功能 我们之所以能够感到疼痛是因为疼痛感受器 这种感觉接收器将信号传给脊髓和大脑 大脑随之发出危险警告 据国外媒体报道 作为人类的 CPU 大脑有许多神秘之处 例如 大脑没有疼痛感 大脑血管长度总计可达到10万英里 盗梦空间 并非科幻 或许未来有望实现等 大脑中没有痛觉感受器 之所以医师对患者进行大脑手术时允许患者处于清醒状态 这将帮助患者确保手术中不伤害到任何视觉或者运动控制功能 然而为什么我们会感觉到疼痛感呢 这是因为人体存在一种伤害感受器 释放信号至脊椎神经和大脑组织 提醒我们处于危险当中 3 左右脑存在差异大脑由左右脑构成 彼此对称 左右脑协同工作 左脑侧重于理性思维 善于推理 逻辑性强 右脑侧重于感性思维 善于创新 跳跃性强 有趣的是 如果掐自己的左脚脚趾 疼痛感却是在右脑完成 此外 它们还会将任何颠倒的图像 拨乱反正 也就是说 如果视网膜接收到的图像是倒立的 视神经在将图像信息传往大脑过程中 大脑会自动将图像颠倒过来 更令人感到不可思议的是 即使只有半个大脑 人也能活下来 5 大脑大小很重要吗 大脑大小很重要吗 不同研究得出了不同的发现 爱因斯坦的大脑只有1230克 相比之下 成年男性的大脑重量平均为1400克 说明大脑尺寸与IQ无关 研究发现爱因斯坦大脑的胶质细胞数量远远超过常人 让他拥有惊人的IQ 另一项研究发现 头部越大的人越聪明 头部较尖的人则智商偏低 一些科学研究时常将大脑尺寸和智力联系在一起 爱因斯坦是公认的天才科学家 但是他的大脑仅有1230克 而男性大脑平均重量为1400克 大脑中大量的神经胶质细胞对于智商具有一定的贡献 另一项研究显示 某人的头部越大 则越聪明 而那些头部呈尖状的人群则并不聪明 6 大脑在人睡觉时更活跃进入梦乡时 大脑会处理白天经历的所有事情 一些科学家认为这是我们会做梦的原因所在 一些科学家表示大脑以做梦的形式处理复杂的情感和日常生活中经历的事情 其他一些科学家则认为这是大脑将信息归零的一种方式 就像电脑一样 最近进行的一项研究发现 做梦能够帮助我们缓解伤痛 智商越高的人越容易做梦 白天打个盹能够让人精力更加充沛 以更饱满的热情投入到工作中去 7 脑血管总长度达到10万英里大脑中血管的长度总计可达到10万英里 并包含着上千亿个神经细胞 这近似于银河系中的恒星数量 所有这些神经细胞都容纳在人体大脑中 大脑消耗着人体17 的能量 20 的氧气 却仅占据人体重量的2 清醒状态时大脑可产生10 23瓦电能 足以点亮一个灯泡 大脑75 空间是水 脂肪占大脑质量60 大脑有超过100万亿个连接至神经细胞的突触 可以提供足够的空间 能够存储 大英百科全书 五倍的信息存储量 或者相当于1000TB存储量 8 男性大脑比女性大10 男性的大脑比女性大10 不过 女性的大脑虽小 但却拥有更多神经细胞和神经连接 能够比男性大脑更有效地工作 女性的情感处理能力更强 男性则拥有更出色的逻辑思维能力 女性的脑回比例更大 这一大脑区域与女性化特征有关 可以说 两性之间的差异实际上就是大脑的差异 确凿证据 显示男性比女性更聪明 男性大脑比女性大10 但事实上尽管女性大脑比男性小 但是她们大脑神经细胞和连接组织比男性更有效 9 人为什么笑至今原因不明笑是一种自然而然的行为 只有人类天生具有这种能力 土狼的笑并不是真正意义上的笑 4个月的时候 婴儿开始发出笑声 笑会传染 同时也很难假装 不过 我们发笑的原因并不是因为听到好笑的笑话或者类似因素 在一项为期10年的研究中 医生对2000个促使人发笑的情境进行了分析 结果发现绝大多数笑并非是笑话或者幽默故事的功劳 也许在将来的某一天 我们能够找到发笑的原因 10 控制梦境并非不可能存在着一种 清醒梦境 的状态 人们在该状态下接近睡眠 能够