大脑风暴

脑科学的研究依然大步向前。现在多种记忆加强药进入临床试验阶段，如果其中能有一种取得成功，世界也将为之疯狂

本报记者 张亮

二十世纪七八十年代是神经生物学发展的黄金时期，后来，基因工程成了生物学研究的新热点。但它并不能掩盖神经生物学的光芒，脑科学的研究依然大步向前。现在多种记忆加强药进入临床试验阶段，如果其中能有一种取得成功，世界也将为之疯狂。 　　 　　神经生物学家埃里克·坎德尔，由于在研究记忆形成的分子机制上取得的成就，获2000年的诺贝尔生理学与医学奖，许多人认为，这些成果是发明记忆加强药的关键。如今4年多过去了，这一领域有什么新进展吗？人类真的可以依靠吃药提高记忆力吗？ 　　 　　几乎每一个人都希望自己能变得更聪明，如果这世上真有一种聪明药的话，相信全世界的人都会趋之若鹜。 　　评价聪明与否的指标虽然有很多，但良好的记忆能力无疑是聪明的先决条件，因此，把提高记忆力的药称为聪明药一点也不为过。有了这种药，学生可以学得更轻松，中年人可以更容易获得提升，老年人可以避免记忆衰退的折磨。 　　目前市场上的情况是，除了一些效果并不确定的药物之外，还没有一种药片可以明显提高记忆力。不过有好几家小的生物公司正在利用最新的研究成果进行着这方面研究。其中有几种药已经进入了临床试验初期阶段。哥伦比亚大学医学中心的坎德尔说："如果一切顺利，这种药两年后就可以完成。" 　　研究能到达今天这个阶段，经历了一段艰辛的历程。科学家现在知道了，大脑前额叶皮质区短期记忆信息，接下来大脑会从其中选择一部分内容，通过海马体形成长期记忆，而由神经递质连接起来的化学作用是大脑记忆的关键。这些已经写进教科书的基本知识，在30年前却是根本无法想象的。 　　1953年，一位27岁的病人为神经科学的发展作出了不小的贡献。他患有癫痫，这种难以治愈的疾病经常发作，最后他吃任何药都没有效果，不得不把大脑中的一部分切除了。失去了海马体以后，他虽然可以毫不困难地回忆起自己的童年时代，但却丧失了形成新记忆的能力，他不能辨认他在术后认识的朋友或邻居。虽然他能说出自己的生日，却讲不出自己的确切年龄，他的意识总是停留在现在。 　　对于这位病人来说是个不幸，但它同时也是科学上的一个突破。这个案例清楚地指出，海马体在记忆形成过程中发挥着核心作用。但是尽管如此，要想在拥有1000亿个神经细胞的人脑中研究记忆的形成依然难上加难。在这以后的20多年中，研究人员还是没有弄清楚其中的原因。 　　坎德尔说："生物学中关于记忆储存这一块就像一个黑洞，在25年前我们对它几乎一无所知。"聪明的坎德尔独辟蹊径，他选择了只有2万个神经细胞的海兔（Aplysia）作为自己的试验对象。这种海洋生物的神经细胞相当大，研究人员不需借助显微镜，用肉眼即可观察到。坎德尔想用简单生物来解决复杂问题的做法遭到了许多人怀疑，与坎德尔共事多年的一位同事说："这在当时是个很大胆的工作，因为大多数人都还在研究很基本的问题。" 　　大胆的目标往往会导致科学上的创新，坎德尔就是如此。 　　因为海兔的神经元很大，而数量却很少，坎德尔可以确定各个细胞对特定行为的反应，而海兔试验中的某些生化过程与高等动物大脑中的反应也比较相似。 　　海兔与人类一样，记忆过程都依赖信使分子cAMP，cAMP可以调节CREM蛋白质，以决定相关基因是否发挥作用。而CREB就好像是大脑中的雕刻家，可以通过改变大脑中突触形状和神经元的间隔距离来形成各式各样的记忆。所以cAMP水平的变化会间接影响大脑中神经连接的能力，而CREB的减少则意味着形成记忆的能力下降。渐渐地，坎德尔的研究得到了越来越多的人的认同，海兔成了研究人类记忆的不错的模式生物。 　　目前各种记忆加强药的研究工作都在紧锣密鼓地进行着。那些最有希望成功的药物中有一部分是基于对海兔的研究，而有一些药物的设计灵感则显得比较奇特———比如吸烟的分子机制———这种药的研究对象是某些尼古丁受体。 　　20世纪90年代，坎德尔开始把研究工作扩展到了用较复杂的哺乳类老鼠做实验。研究人员用电极刺激老鼠大脑的方式，研究记忆形成时大脑细胞中所产生的变化。通过向这些脑细胞上滴加各种不同的试验药物，他们试图从中找出一种能够使神经元之间产生更强有力、更持久的连接的药物。现在，坎德尔等人所创立的记忆药业公司根据这些研究正在尝试开发几种新药。 　　第一种药是MEM1414，它是海兔研究的直接产物，磷酸二酯酶会分解cAMP，而MEM1414可以抑制这种酶的活性以提高CREM的水平，从而加强大脑长期记忆的功能。研究者希望它能改变由年龄增长引起的记忆力减退，甚至可以在阿尔茨海默氏病（老年性痴呆症的一种）的早期阻止它的发展。接下来是MEM1917，它与MEM1414类似。MEM1003的作用机理则是保护神经元免受过量的钙的损害。作为精神分裂症治疗药的MEM3454的目标受体同时也是尼古丁的受体，这是因为研究人员认为某些精神病患者通过抽烟来缓解症状，而这些症状就包括记忆功能损失。 　　积极研发记忆加强药的还有很多公司。海利康公司也发明了一种磷酸二酯酶抑制剂。由麻省理工学院学习与记忆中心的马克·拜尔参与建立的sention公司在cAMP和CREB的研究上也处于领先水平，它的新药C105通过调节神经递质以指导大脑中合成形成记忆所需的蛋白质，目前已进入临床二期。 　　Cortex药业公司是一家资格很老的记忆力加强药开发公司，它研究的对象是被称为ampakines的分子，它可以通过调控AMPA型谷氨酸受体，刺激神经递质产生更多的突触。Cortex药业公司的CX516已经通过了临床二期，但由于效果一般未能投入实际运用，目前他们正在研究CX516的加强版CX717。 　　虽然一个个成果令人兴奋，但研究人员的头脑却很清醒，他们要等结果出来再说。因为在20世纪70年代，有一批叫做nootropics的药也曾被认为具有提高记忆力的潜在功效，但后来却没人能弄清楚它们到底是否有效，这些药也就渐渐淡出了主流学者的视野。已经上市的咯利普兰（Rolipram）是治疗精神压抑药物，它的作用机制与现在的磷酸二酯酶抑制剂非常相似，但病人在服用它后都会出现呕吐症状，这大大限制了它的使用。虽然咯利普兰还在市面上销售，但它的功能说明中并没有提高记忆力一项。 　　除了吃药外，还有一些被认为能有效提高记忆力的方法，比如阅读一些进行脑力锻炼的书籍，做猜字谜游戏等。据说学习一门新的语言也可以增强记忆力。此外，许多人都听说过"吃鱼补脑"的说法，这一方法之所以可行在很大程度上是因为鱼肉含有Ω-3脂肪酸，它能清理大脑血管中的阻塞，使神经细胞表现出最佳的状态。不过这些方法都不能避免记忆力的衰退，而只能延缓它的发生，至于能否将记忆力提高到正常水平之上，更是没有人证明过。银杏也被很多人认为可以改善记忆力，银杏叶在美国的年销售额达到了数亿美元，然而实际情况却是目前还没有研究能证明它普遍有效。 　　科学家的研究充满希望，但即使这些研究最终没能产出任何药物，它仍然为我们理解记忆的机理提供了很多线索。 　　20世纪70年代以来，神经科学取得了很大的进步，但依然还有许多未知问题。 　　坎德尔等人在无意中发现了一个离子通道不为人知的属性，这种以微小蛋白质为基础的结构允许带微量电荷的分子跨越细胞膜。在海马体中就有一个这样的特定通道，缺少了这种通道的老鼠显得比普通老鼠更聪明，特别是在需要记忆力帮助的走迷宫项目中它们表现得尤为出色。从中可以得到一个结论：当海马体中的这个通道工作时，记忆功能减退了。 　　这是一个令人吃惊的发现。"既然它会削弱记忆力，为什么进化过程中会出现这个道并且让它存在于大脑之中呢？"科学家对此感到奇怪，他们猜测这个通道平时是打开的，当需要记住某件事情的时候，神经递质就会关闭这个通道，使它们无效，这种机制帮助我们从日常生活中筛选出有意义的片断进行长期记忆。 　　如果科学家的猜测是对的，他们就可能设计出一种可以根据需要来关闭通道的药物，这将让我们能够记住更多的内容。 　　 　　相关资料： 　　埃里克·坎德尔 　　美国哥伦比亚大学的坎德尔是跨越多个领域、享誉盛名的一代开山宗师，他开启了神经科学中的学习和记忆领域细胞分子层次研究的全新科学领域，而且不断的做出领导性和突破性的研究，虽然现在他已70多岁，他目前的研究还是走在这个领城的最前沿。 　　坎德尔早在1983年就获得了素有"美国的诺贝尔奖"之称的"亚伯雷斯克奖"（AlbertLaskerAward）的基础医学研究奖，早就被看好排队在等着拿诺贝尔奖。同时，他也在1983年就成为哥伦比亚大学学术地位最祟高的"大学教授"（UniversityPro鄄fessor）。哥大鼓励"大学教授"做跨越领域的研究，"大学教授"享有的殊荣之一，就是可以在任何学系开任何喜欢开的课，即使是从来没有的课。 　　坎德尔在哈佛大学时主修历史和文学，同时也对精神病学发生了兴趣，所以坎德尔毕业后来到纽约大学医学院修精神病学，准备以后成为精神病分析医师。不过当他到医学院时，他问他自己，什么是精神病的核心问题呢？他认为除了基因以外，记忆是最重要的。所以坎德尔决定朝脑部和记忆的方向发展。 　　脑部的海马体负责学习和记忆，所以坎德尔的研究最初就集中在海马体，但在那个时代，人脑的海马体还不适合做严密的记忆研究。坎德尔想做细胞分子层次的研究，他需要一个较简单、神经细胞较大的动物。最后，坎德尔大胆地选择了动物王国里神经线最粗的海兔。（黄顶立） 　　对记忆的研究 　　坎德尔由对海兔的学习和记忆的研究，探究出了短期记忆和长期记忆的作用机制，其发生的地点都在神经突触，而神经递质在其中发挥了重要作用。 　　短期记忆由较弱的刺激形成。其作用机制是和葛林加德发现的蛋白质磷酸化一样，神经递质促进cAMP制造→cAMP再活化蛋白质活化酶A(PKA)→PKA再使特定离子管道（如钾离子管道）蛋白质磷酸化→结果造成特定离子管道失去活性，增加钙离子进入神经末稍，导致神经递质在突触的释放增加，从而造成反射作用的增强，就形成短期的记忆。 　　长期记忆是由较强和较久的刺激所形成。其作用机制前面几步同样是神经递质→cAMP→PKA→蛋白质磷酸化。不过由于刺激较强和较久，这些步骤所增加的量都会多出许多，结果导致细胞核再合成新的蛋白质。 　　细胞核合成新的蛋白质是长期记忆和短期记忆不同的关键所在，它可以导致突触的形状和功能发生改变，也就是所谓的"突触可塑性"（synapticplasticity），从而增强突触的效能和神经递质的释放，形成长期记忆。（黄顶立） 　　海兔： 　　海兔（APLYSIACALIFORNICUS）是无脊椎动物，它的神经细胞相对较少，只有约2万个，但它的神经细胞却很大，有些可达到直径1毫米，研究人员可以很容易进行分辨并测量其神经电位，这也方便了用电极或注射化学品实验。另外，海兔受刺激时会产生一个简单的保护性反射动作将鳃缩起来，所以适合用来研究学习和记忆的作用机制。 　　海兔长得像蜗牛，不过背上无壳，所以是天生的无壳蜗牛，其鳃就在其背部两大片疣足包着的盖穴里，很容易观察到。 　　海兔是雌雄同体，阴茎在头部右边，阴道和鳃一样也是在背部疣足包着的盖穴里。海兔经常是一群在一起生活，所以交配时常会出现一个很奇妙又有趣的画面，就是会一只接一只的排排站，后面的一只把头塞到前面一只的背部盖穴里埋头苦干，其中第一只当母的，最后一只当公的，中间的则既当公的又当母的。 　　海兔（seahare）之所以叫这个名字，是因为它的头部有两根触角，不过这需要想象力的配合，因为其触角实在是小得不像兔子的耳朵。另外，海蜗牛也是章鱼的亲戚，所以也有忍无可忍就喷墨的功夫。小心噢，可不要随便惹毛海兔！（黄顶立） 　　CREB（cAMP反应要素结合蛋白质） 　　如何影响细胞核再合成新的蛋白质呢？坎德尔进一步的研究发现了一个新的蛋白质———CREB（cAMPresponseele鄄mentbindingprotein，cAMP反应要素结合蛋白质），它可以活化细胞核中一些促进新蛋白质合成的基因。如果把CREB阻挡住，长期记忆便无法形成，所以CREB是将短期记忆转换成长期记忆的关键蛋白质。此外，他还发现另一个新的蛋白质CREB2，它可抑制CREB的作用，阻碍短期记忆转换成长期记忆。由于CREB2的发现，CREB现在又被改称为CREB1。而长期记忆的形成，除了需要增加CREB1外，还需要减少CREB2。 　　坎德尔除了用海蜗牛做研究外，还在20世纪90年代开始用较复杂的老鼠做实验，研究有关学习和记忆的基因。他发现，脑部海马突触的长期改变对空间记忆的储存很重要。1999年，坎德尔的研究团队对年轻和年老的老鼠做迷宫和脑部海马切片的研究，他们发现，年老老鼠空间记忆的衰退和脑部海马长期增强的后阶段（L-LTP，latephaseoflong-termpotentiation）减少有关。由于L-LTP依赖于cAMP的活化，他们发现增强cAMP的药物———例如多巴胺D1/D5受体促进剂和cAMP磷酸双脂化酶抑制剂（Rolipram），可以降低L-LTP的减少和空间记忆的衰退。 　　坎德尔所研究的细胞分子水平的学习和记忆作用机制，基本上也适用于人类。所以，我们的记忆可以说是位于突触。坎德尔的研究不但为我们提供了对学习和记忆的深层理解，也提供了开发有关记忆增强药物的契机。（黄顶立）

http://www.stdaily.com/gb/stdaily/2005-02/16/content_356233.htm

许多人以为经常不断的思考或是接受外来的刺激，就可以增进智慧。这是不错的。但实际上，头脑和身体其他部位的器官一样，需要不断的补充营养。

（2005-02-11） 来源：三九健康网

日本医学博士小林司说："许多人以为经常不断的思考或是接受外来的刺激，就可以增进智慧。这是不错的。但实际上，头脑和身体其他部位的器官一样，需要不断的补充营养。"因为脑细胞的本质和间质及其彼此间的共济协调都需要充分的营养。     当孩子到3岁时，脑发育便已达到高峰。此时幼儿的体重仍不断的增加，但脑的重量却不再增加。我们可以说此时这部"计算机"已经配备完成，有待外来知识的灌输。     所以在胎儿时期和婴幼儿时期营养的选择与保证是很重要的。     婴儿期哺乳很重要，一般地说，以母乳为最好，因为母乳不会使婴儿过敏，而且有防止疾病和免疫的功能。     下面我们再介绍一些营养头脑和清醒头脑的食品：     1、碱性食物     脑的主要成分是蛋白质，但不可因为如此就大量摄取蛋白质物质，因为蛋白质分解之后的氨基酸，在身体内或脑内被吸收的百分比尚未全部了解；且肉类蛋白质呈酸性，食用过多，反而使体内的钙质和维生素B1减少，精神不稳定，头脑活力迟钝，血液循环不好。所以最好辅以食用果菜类、海藻类等碱性食品，使血液的酸碱度偏碱性。蛋白质以取自黄豆者为佳，因含酸性物质少。脂肪对脑营养也很重要，但宜用植物性油。其他碱性果类，则以橘子，橙子，蜜柑，柠檬等为佳。蔬菜类亦属碱性食物，食用之后可使血液常呈碱性，而保持头脑清醒。     2、整脑食物     这是指因便秘等原因，头脑昏沉时所需调整的食物。便秘的原因有神经性的或由药物、饮食引起的。由于大便不通，留在肠子里面的东西就会发酵，而使头脑昏沉（当然还有其他生化机制的问题，这里不多谈）。常食用萝卜菜叶等多叶绿素蔬菜及多纤维素的蔬果，可以防止便秘。     3、醒脑食物     使头脑清醒有活力的食品，较易得而没有被污染的，有：麦，黄豆，豆粉，海带芽，海苔，萝卜和胡罗卜的叶子，麻油，色拉油，天然醋，白麻油，红糖，蜜柑，柠檬，香菰和蜂蜜等，此类食品每天均可食用。     茶含有多种营养成分，因为含有咖啡因，会使人头脑清醒。纯果汁和冷茶混合在一起，可以给小孩子饮用。茶除了醒脑外，还可以增加身体抵抗力。茶里面含有维生素C，不怕被热破坏，同时茶里面还含有产生涩味的物质，具有杀菌，血管收缩和抑制分泌等效用，是唯一的碱性饮料。     当维生素B1不足时，会产生神经组织代谢障碍，记忆力减退。所以维生素B1是脑细胞不可或缺的营养成分。含维生素B1的食物有小麦胚芽，芒果，苦瓜，青苋菜，油茶，香椿，紫菜等。     在维生素C不足时，会有精神疾病或智能减低的现象，这是最近才知道的。维生素C可以提神解劳。含维生素C的食品有：蜜柑，柠檬，凤梨，葡萄，红柿，萝卜菜叶，菠菜，豌豆，豆芽等。     摄取营养素的建议     1、食物中，肝是含维生素丰富的一种，但因其本身是一个解毒器官，里面会含有汞等毒素；鱼肉类之鱼脂亦含有PCB消毒剂等毒素（远洋的鱼含鱼脂较少，比较可以安心食用），这些食物对婴儿的脑发育都是有害的。     2、若欲摄取钙质时，可由多喝牛奶，豆奶而得。摄取蛋白质可以从黄豆里面取之。豆腐里面除了含有AF2（石膏质）外，不含任何防腐剂，可以放心食用。     3、维生素A，D，E，K等成药不可食用过多，应以多变化的日常饮食中摄取自然的营养素，这才是最好的办法。

http://www.ha.xinhuanet.com/fuwu/yinshi/2005-02/11/content_3711416.htm

◎  鲁伊 2004-12-16

"大脑控制"和"控制大脑"正在成为神经科学领域最热门和争议最多的两个话题，在混杂了事实与想象、夸大与批判的众说纷纭间，我们离真正的"大脑-芯片"时代究竟还有多远？ 

    最近一段时间，"大脑"和"芯片"俨然成了国外科学杂志上出现频率最高的关键词之一。 

    先是10月号的《发现》（Discover）杂志，用8页的封面故事介绍了科学家如何通过向大脑植入芯片，试图控制记忆、感知和情绪的研究。如果说这篇报道更侧重于对既有成果的梳理而非对未来的预测，那么接下来，10月中旬，《自然》杂志网络版登出了一条类似科幻小说中情节的新闻——一位四肢瘫痪的病人在大脑被植入芯片后，已经可以成功地运用意念，操纵计算机和电视。 

    最具轰动性的是10月22日《连线》杂志的报道。借诸研究者南加州大学神经工程学研究中心主任西奥多·伯格（Theodore W. Berger）之口，《连线》作出了大胆预测：如果不出差错，人造"海马"——大脑下部负责学习和记忆的重要部位——将在15年内问世。在一些新闻网站上，这个预测被以讹传讹地演绎为——不出15年，人造大脑将可能像人造乳房一样司空见惯。 

    社会心理学中有个著名的"六度分离"假说，大意是最多只要通过5个中间人，地球上任意两个陌生人就能发生联系。这个假说可以有另一番阐释：在媒体时代，真相与谬误间的差距，也绝不会超过5次转载。只有回到最开始的文本中，我们才能对事情的真相作一个理智的判断。 

    其实需要的可能只是一个简单计算。人的大脑每秒钟至少能够进行10的42次方次运算，超过目前性能最优秀的超级计算机1000倍。即使摩尔定律在未来15年内继续适用，在那之前造出可以同大脑相媲美的计算机，仍然是一个巨大的挑战。更何况，就算是硬件条件具备，鉴于科学家对大脑如何处理信息的认识，仍然停留在一个相当原始的阶段上，这如同尚未掌握编程语言，便奢谈操作系统和编制多种任务处理软件，又何足为信？ 

    大约在两年以前，纽约州立大学的科学家们曾经完成了一项引起许多争议的研究。他们向老鼠的大脑中植入了可以无线遥控的电极，能够刺激负责胡须触觉的大脑皮层细胞，并通过连带刺激老鼠大脑中的快感中心，强化前一种信号。这样，在一台笔记本电脑的控制下，这些老鼠就成了活生生的"遥控小汽车"，前后左右，无不遵令而为。 

    虽然这仅是一项以老鼠为对象的研究，善于生发的评论家很快就把问题上升到了人的层面上。有从伦理角度做文章的，也有为"大脑黑客"的应运而生忧心忡忡的。具讽刺意味的是，这项研究其实只是对1964年一项类似研究的重复。40年前，耶鲁大学的神经学家何塞·德尔加多（Jose Delgado）曾在西班牙斗牛场上进行过一次著名的表演。当他面对一头飞速冲来的斗牛，不慌不忙地按下手中的无线电发射器按钮时，那只大脑中植有电极的公牛顿时停了下来。而当他按下另一个按钮，公牛顺从地掉头向右，一溜烟地跑开了。 

    随后出版的《纽约时报》曾经对这一表演赞叹不已，认为它拉开了人类从外部控制大脑及动物行为的序幕。但事实上，几十年后，仍然在进行相关研究的德尔加多却坦承，这种技术依然很不可靠，而且很难进行精确的控制。道理很简单：让一个孩子不去碰一支蜡笔，远比让他拿起蜡笔画一幅画简单得多。一切问题的关键，就在人类仍然所知甚微的"大脑编码的秘密"。 

    几十年前，神经学家们还认为，大脑的编码是相当简单的。根据英国生理学家埃德加·阿德里安（Edgar Adrian）上世纪30年代的研究，研究者们一直认为，控制大脑只是一个关系到向大脑中的哪一簇细胞给予多大强度的电流刺激的简单问题。然而，近来的研究却推翻了该理论中作为基础的两个假设:首先，神经元并不仅能完成一项任务，而是在整个生命过程中不断发生改变。就像人无法先后两次跨进同一条河流，同一个位置的神经细胞也可能随着时间的改变肩负起不同的使命。其次，神经冲动可能并不是大脑细胞传递消息的惟一途径。真正有效的信号常常伴随着众多的"噪声"和无用信息，但正如遗传学家们已经发现，所谓的垃圾DNA实际上也具有某些隐藏的功能，这些噪声的秘密，至今尚未能被解开。 

    在这些新的研究基础上，研究者们提出了许多新假说。为假说提供佐证的，是一系列进一步的试验室研究。控制大脑和大脑控制是这些研究的两个主要方向，前者试图通过掌握和模拟大脑的编码，强化或弥补大脑的某些功能；后者则希望通过感受器捕捉并转化固定的编码信息，从而实现脑与计算机或智能设备间的交互。 

    宣称在15年内制造出人造"海马"的西奥多·伯格可以被称为前一派的领军人物。在他的领导下，南加州大学、肯塔基大学和威克夫斯特大学的六个实验室已经合作制造出了能够95%准确地模拟老鼠大脑功能的硅晶片。我们知道，大脑中的海马部位因为脑外伤、癫痫和老年性痴呆症而受损时，人就会失去储存长期记忆的能力。通过随机刺激保存在营养剂中的老鼠大脑"海马"切片，记录其输出信号的模式，研究小组已经掌握了用数学公式转换外界刺激与神经元反应的诀窍。这正是一切问题的关。研究者预计，在两三年内，将能够完成对老鼠的活体实验，7到8年内完成猴子试验，在10年内进入临床。不过，制造出一种可以用的芯片和制造出一种有用的芯片是完全不同的两回事，波士顿大学的诺伯特·方丁（Norbert Fortin）指出，从老鼠到人，每一步都将面临着众多的变数。 

    在大脑控制领域，最新取得突破的是以匹兹堡大学教授安德鲁·施瓦茨（Andrew Schwartz）为首的研究小组。他们在猴子身上进行的试验显示，植入猴子大脑皮层运动区的电极能够监测到手臂做特定运动时发出的信号（经特定算法处理），这些同样的信号再经算法处理后，可以使机械手臂做出同样的动作。如果猴子的手臂被绑住，经过一些训练后，猴子能学会运用意念控制机械手臂，虽然使用另外一套完全不同的神经信号。这个结果与另外的一些研究不谋而合：在不同情况下，神经元的编码方式也会发生转变。据《自然》杂志报道，美国公司Cyberkinetics成功使瘫痪者运用意念控制计算机的芯片"大脑之门"（BrainGate），其原理便与施瓦茨研究小组如出一辙。 

    即便越来越多的研究者开始把目标放低，关注解决具体的实际问题，又加上成功的案例不断出现，现在就为"大脑-芯片时代"的到来欢呼还是为时过早。虽然存在种种优点，但向大脑植入芯片有其无法回避的技术问题。在过去的十几年中，科学家已经能制造出体积足够微小、包含几百个甚至是上万个电极的芯片，其中每个电极都能监测到一个神经元的活动。然而，头骨钻孔和植入电极有感染和损伤大脑的危险，因此，目前还不允许向健康人大脑中植入电极。其次，虽然芯片中电极的数量显著增加，但并不是所有电极都能一直接触到神经元。试验显示，由100个电极组成的芯片，常常只有不到50个电极能够发挥作用。 

    大脑植入芯片的倡导者们寄希望于技术进步来消除芯片的这些问题，但也有人另辟蹊径。一家位于亚特兰大的公司Neural Signals已经获得一项技术专利，不需要向大脑中植入与神经元直接接触的芯片，只要在头骨下安置一个传导螺钉，就能读取大脑中特定区域的编码信息。此外，应用大脑扫描技术也是未来的发展方向之一。去年，用核磁共振成像仪和脑电图读出一个人脑中真正想法的尝试一度引起了很大的轰动。已经有众多专家指出，配合特定算法和海量数据的大脑扫描数据库，很可能成为开启大脑之门最后的一把金钥匙。

揭大脑秘密40载不倦

中央军委给珠江医院舒斯云教授记二等功

本报广州4月17日讯　记者冒浩文、通讯员孙健报道：中央军委给第一军医大学神经科学研究所所长、珠江医院神经生物研究室主任、博士生导师舒斯云教授荣记二等功庆功大会，今天在珠江医院举行。     自上世纪六十年代起，舒斯云一直致力于中枢神经系统的结构和功能的研究。1986—1988年，她在美国做访问学者期间，有一次在显微镜下观察到大鼠脑纹状体圆形细胞群的边缘，有一群由纺锤状细胞构成的新月形区域。这是前人从未报道过的新结构，根据这群细胞所处的部位，她称之为边缘区。论文在国外发表后引起强烈反响，国际著名神经科学家将之称为"舒氏区"。     近几年来，舒斯云与其他研究人员又在边缘区新发现了一些与学习记忆有关的受体，目前正与国际著名专家合作，进一步研究边缘区的学习记忆功能机理及其物质基础，为临床治疗老年性痴呆和帕金森病等学习记忆障碍疾病的诊断和治疗寻找突破口。

《人民日报 . 华南新闻》 (2003年04月18日第三版)

 

http://www.people.com.cn/GB/paper49/8978/837190.html

大脑雪崩现象有助于储存记忆

http://tech.qq.com　2005年02月02日14:33　赛迪网

当你与久未谋面的朋友重逢时会给你带来意外的惊喜，你可以称之为"雪崩"。最新研究认为，大脑雪崩可有助于人的记忆。2004年，美国卫生研究院的研究人员将老鼠的大脑组织在微电极下观察发现，脑细胞会在这种称为"神经元雪崩"的方式下相互激活。 　　现今新的研究理论认为，大脑雪崩可能是最佳的信息存储。如果这一结论成立的话，一些影响神经系统的化学物质在一定的时候会使人类的记忆问题得到改善。   　　生物物理学家、现任印地安那大学生物复杂性学会教授John Beggs先生说："当大多数人想起雪崩时，他们会对某些事物无限想像。但雪崩有大有小，并且较小的就是人们最常见的，这正是我们在脑细胞中发现的。"   　　Beggs说，当雪崩从山上掉下来到达半山腰时，似乎是为人力不可控的，但实际上，它是被特定的因素所控。这些同样的因素也同样控制着表面上似乎不相关的事件（如森林大火和地震），还有一些大脑的神经系统的活动。所以这些现象，从生物细胞到国家经济，都是复杂性科学研究的范畴。   　　生物复杂性是一个涉及物理、化、计算机科学、数学以及生命科学的交叉性学科。这项研究由国家科学基金会（NSF）资助（http://www.bioon.com/）。 http://www.bioon.com/biology/advance/neuroscience/200502/89084.html

人们在看不同物体时大脑会有不同的活动，这些活动在大脑扫描图上会呈现特定的图像

2001-11-16 03:47:50 认知

美国国家脑健康学院的一项研究显示，人们在看不同物体时大脑会有不同的活动，这些活动在大脑扫描图上会呈现特定的图像。这意味着通过研究人脑扫描图，可归纳出其当时的心中所想。      此前的研究曾显示，人脑颞脑叶上的特定区域会对人脸、房屋或地方做出反应。但是研究人员发现，实际上整个颞脑叶都会做出反应，而且不同的物体会令颞脑叶在扫描图上呈现不同的图案，其研究报告发表在权威学术刊物《科学》杂志上。     脑健康学院大脑认知实验室赫克斯比博士认为，相关的研究可以帮助研究人员解读大脑对不同物体或人脸做出的反应，了解各种物体和人脸的信息是如何在视觉、结构以及语义上发生联系的。赫克斯比博士说，大脑扫描图不仅可以显示大脑何时会对信息进行编码，还可以帮助人们了解这种过程是如何进行的。          他说，人的大脑之内有一个特定区域负责辨认地点，但是研究发现这一部分大脑也会对鞋、猫或椅子等其他物体做出特定反应。研究人员称此为"物体形状地形学"。            英国剑桥医学研究学会认知及大脑科学小组的爱泼斯坦博士也对人脑颞脑叶进行过研究。他发现在人们看到地点或房屋时，其颞脑叶会出现活动。他还指出，这项研究可以用于中风的治疗。医生们可以通过研究患者大脑扫描图得知患者对哪些物体的受到了影响。

http://database.cpst.net.cn/popul/healt/artic/11116034750.html

美国宇航局(NASA)开发出一套计算机程序，由分析大脑传给喉咙神经的信号，解读出嘴巴没有说出来的思绪和念头

http://www.sina.com.cn 2004年03月19日 10:19 新浪科技

美国科学家正在实验"读取大脑系统"。 　　新浪科技讯 据当地时间3月18日(北京时间19日)报道，美国宇航局(NASA)开发出一套计算机程序，由分析大脑传给喉咙神经的信号，解读出嘴巴没有说出来的思绪和念头。 　　初步的结果显示，科研人员将小如钮扣的传感器贴到下巴和喉结的两侧，收取来自舌头、喉咙和声带的信号，然后对这些信号进行分析，从而判断出被测试人想说的话。这套系统对残疾人及许多在不方便说话的环境中的人来说是一大福音，打电话不想让别人听见， 也可以使用这套程序。 　　宇航局在加州艾姆斯研究中心主持这项研究计划的科学家丘克·乔金森表示，人在默读或不用声音说话时，脑子里的字句旁人都听不到，但舌头和声带其实还是从大脑接到说话的信号。这时候，嘴唇没动，脸上的表情可能也没变化，但下巴和喉结两侧的感受器接到命令，其实正在说着"无声语言"。 　　美国宇航局的新程序初步实验，辨读停、走、左、右、alpha和omega 6个字，以及10个数字，接受测试的人贴好传感器后，开始默念这几个词，软件随即读取相关信号，准确率高达92%。 　　在接下来的试验中，研究人员通过特制的带有"读取大脑"程序的搜索引擎到网上搜索材料。使用的方法是给每个字母一个"数码座标"，也就是两个数字。在实验里，研究人员默念NASA，交给这个搜索引擎处理。计算机以数字记下搜得的网页，研究人员再根据数字返回网络找到所要的网页，结果证明，一个键都不必碰，就能找到特定站点。如果这项计划发展成熟，人们上网找东西或聊天，就不需要狂敲键盘了。 　　研究人员透露，下一步实验则要指挥类似"机遇"号和"勇气"号的机器人，用无声语言叫它向东走，它就向东走，叫它朝西走，它就朝西走。"机遇"号和"勇气"号目前仍在火星上紧张地工作着。 　　为了达成"无声传话"，美国宇航局准备把无声语言辨识软件所能解读的英文字编成字典，之后如果再加上放大器来加强"电子神经信号"，就大功告成了。 　　(编译／任秋凌）

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大连惟道智能技术咨询有限公司在中国首家将"脑像图"技术应用于解析人脑领域。

http://www.chinahightech.com     中国高新技术产业导报     2005年1月26日

 

本报讯  日前，大连惟道智能技术咨询有限公司在中国首家将"脑像图"技术应用于解析人脑领域。该项专利由享受国务院特殊津贴的著名脑电图专家、北京体育大学博士生导师、山西省中医研究院试验医学研究室王德昆教授发明，目前已通过数万人的临床测试验证。

"脑像图"技术又称"生物活动参量的处理方法和设备"，该项技术是在临床脑电图研究与应用的基础上，根据混沌学的原理建立的数学模型，利用电子计算机数码成像技术接受人脑电波，并将其绘制成直观的物理几何图形，以显示人类大脑的智慧特征、智力特征、情绪特征、个性特征、思维品质特征，并解析出人类能力潜在的优势。

通过"脑像图"的测试，将脑部特征绘制成物理几何图形，根据图形的状态，能够正确分析出个体智慧优势与群体优势的所在，从而做到"扬长避短，优化组合"。1993年，我国女排组建女子少年希望队期间，选拔队员时就采用了"脑像图"技术。从1994年至今，北京八中连续五届利用"脑像图"技术进行"超常少儿班"的选材。实践证明，通过"脑像图"技术选出的"超常少儿班"的学生，全部在四年学完普通学生七年的课程，并且考入重点大学。

 

 

作者：张丹

http://www.chinahightech.com/chinahightech/News/View.asp?NewsId=6383237323

他的脑袋并不比常人大，甚至还有些微微谢顶，却保持着全世界创造力IQ最高的头衔

他的脑袋并不比常人大，甚至还有些微微谢顶，却保持着全世界创造力IQ最高的头衔；他因创造出神奇的"思维导图"而被称为"大脑先生"（Mr.Brain）；他的畅销丛书《Useyourhead》在全球的销量已超过一千万册。他就是托尼·布赞。昨天上午，作为英国"基因科技年"重要内容活动之一，这位享誉世界的"大脑先生"带着他的《思维导图》来到北京，在外研社的报告厅中作了一场开发大脑潜力的报告，向现场听众揭开了让全球2.5亿人受益的"思维导图"的神秘面纱。

　　大脑先生理论：

　　潜意识的能量巨大，这种能量是人类原本具备却忘了使用的能力，我们称为"潜力"，也就是存在但却未被开发与利用的能力。即使世界上记忆力最好的人，其大脑的使用也没有达到其功能的1%。就算是像爱因斯坦、爱迪生这样的天才人物，一生中也不过运用了他们潜意识力量的2%。人类的智慧和潜能，至今仍是低度开发。

　　每个人具备九个方面的潜能，通过训练，这些潜能是可以被开发的。这些潜能是：创造潜能、个人潜能、社会潜能、精神潜能、身体潜能、感觉潜能、计算潜能、空间潜能、文字表达潜能。

　　潜能如同一部万能的机器，任何愿望都可以办得到，但需要有人来驾御它，而这个人就是你自己，只要你能熟练地控制这台机器，你就能够实现任何梦想。

　　"大脑先生"教你开发潜能：用大脑自己的语言思考

　　什么是思维导图？昨日托尼·布赞告诉大家，首先需要知道什么是大脑的语言。他说，大脑并不是用英语思考，也不是用中文思考。例如，当一个人听到"苹果"这个词，他的脑海里首先反映出的一定是一个苹果的图像。图像和联想才是大脑自己的语言。而思维导图就是帮助大家用图像和联想进行思维的工具。

　　他让每个在场的人都拿出一张空白的纸，然后在中心位置写上自己最喜爱的事物。然后在这个中心事物的周围引出一些曲线，写上由这个中心事物联想到的其他事物。结果3分钟内，参加测试的所有人可以列出的关键词，都超过了此前托尼·布赞请最优秀的大学生用单列法列出的关键词数。他指出，更重要的是用这种联想和图像的思维方法，还可以无限地引申下去。

　　合用左右脑是开发潜能的关键

　　托尼·布赞发现，人类大脑的各种技巧如果能被和谐而巧妙地运用，将比彼此分开工作产生更大的效率。这个今天看来非常微小的发现却正是大脑潜能开发的关键所在。

历史上很多"杰出的头脑"都是左右发展不平衡的。比如爱因斯坦和其他一些伟大的科学家，他们的左半脑特别发达；而毕加索、尚塞等伟大的艺术家则是右脑占主导地位。但是，伟大的达·芬奇在绘画、雕刻、解剖学、建筑学、机械学、物理学、天文学等方面都取得了非凡的成就。他证明了两半脑协同工作就会做出更惊人的事情。

　　潦草"画"笔记能有效记忆信息

　　托尼·布赞说，很多学生记笔记喜欢草草而就，到处画满箭头，句子也不成行。但这些看来凌乱的笔记从信息角度讲却是整洁的，它们能及时地表明重要的概念及其之间的联系。而那些看起来整洁的笔记按照直线顺序组织材料，从信息角度讲，其实是杂乱的。在那些整洁的笔记中，关键信息是隐蔽的，并且混杂于一些不相干的词语中。

　　我建议在记笔记时用一张大一点的空白纸，在听课或者听讲座时的笔记，最重要的是记下关键词和重要图像。而它所记录的信息量，如果你用传统的笔记方式记的话，一个小时也写不完。

　　建立思维数据库提升创造力

　　托尼·布赞曾在世界范围内进行过一次调查。分析证明，5岁的儿童可以轻松使用自身95％的创造力，17岁的少年只能使用自身50％的创造力，而成年人能使用的创造力只有自身的10％。

　　托尼·布赞表示，这是由于传统的教育并不符合人类思维的自然状态。他说，每一种进入大脑的资料，不论是感觉、记忆或是想法，都可以成为一个思考中心，并由此向外发散出成千上万的挂钩，每一个挂钩代表与中心主题的一个联结，而每一个联结又可以成为另一个中心主题，再向外发散出成千上万的挂钩......这些挂钩联结可以视为你的记忆，也就是你的个人数据库。

　　脑先生语录：

　　"人脑好像一个沉睡的巨人，我们只用了不到1%的脑力。一个正常的大脑记忆容量有大约6亿本书的知识总量，相当于一部大型电脑存储量的120万倍。"

　　"如果人类发挥出其一小半潜能，就可以轻易学会40种语言，记忆整套百科全书，获得12个博士学位。"

　　"我们当中隐藏着达·芬奇式的人物，通过训练，有人会具有像达·芬奇那样的聪明才智。"
ttp://www.thefirst.cn/article.jsp?oid=4624202

尽管科学家一个接一个的科研成果让我们对记忆有了越来越多的了解，但直到今天，科学家所发现的所谓大脑的秘密也只是冰山一角
尽管科学家一个接一个的科研成果让我们对记忆有了越来越多的了解，但直到今天，科学家所发现的所谓大脑的秘密也只是冰山一角，在很大程度上，大脑和记忆仍是神秘的。研究人员认为，记忆是一个过程，并且当你记忆的时候，实际上就是你把保存在大脑中零零碎碎的信息进行重建。但让人不解的是，究竟是什么东西引发大脑开始这个重建过程？这个谜团继续等待科学家们去寻找答案，但有20个事实是已经科学家证实了的。

　　1.大脑喜欢色彩。平时使用高质量的有色笔或使用有色纸，颜色能帮助记忆。

　　2.大脑集中精力最多只有25分钟。这是对成人而言，所以学习20到30分钟后就应该休息10分钟。你可以利用这段时间做点家务，10分钟后再回来继续学习，效果会更好。

　　3.大脑需要休息，才能学得快，记得牢。如果你感到很累，先拿出20分钟小睡一会儿再继续学习。

　　4.大脑像发动机，它需要燃料。大脑是一台珍贵而复杂的机器，所以你必须给它补充"优质燃料"。垃圾食品、劣质食品、所有化学制品和防腐剂，不仅损害身体，还削弱智力。英国一项新研究显示，饮食结构影响你的智商。

　　5.大脑是一个电气化学活动的海洋。电和化学物质在水里能更好地流动，如果你脱水，就无法集中精力。专家建议，日常生活要多喝水，保持身体必需的水分，而且一天最好不要饮用相同的饮料，可以交换着喝矿泉水、果汁和咖啡等。另外，研究资料显示，经常性头痛和脱水有关。

　　6.大脑喜欢问题。当你在学习或读书过程中提出问题的时候，大脑会自动搜索答案，从而提高你的学习效率。从这个角度说，一个好的问题胜过一个答案。

　　7.大脑和身体有它们各自的节奏周期。一天中大脑思维最敏捷的时间有几段，如果你能在大脑功能最活跃的时候学习，就能节省很多时间，会取得很好的学习效果。

　　8.大脑和身体经常交流。如果身体很懒散，大脑就会认为你正在做的事情一点都不重要，大脑也就不会重视你所做的事情。所以，在学习的时候，你应该端坐、身体稍微前倾，让大脑保持警觉。

　　9.气味影响大脑。香料对保持头脑清醒有一定功效。薄荷、柠檬和桂皮都值得一试。

　　10.大脑需要氧气。经常到户外走走，运动运动身体。

　　11.大脑需要空间。尽量在一个宽敞的地方学习，这对你的大脑有好处。

　　12.大脑喜欢整洁的空间。最近的研究显示，在一个整洁、有条有理的家庭长大的孩子在学业上的表现更好。为什么，因为接受了安排外部环境的训练后，大脑学会了组织内部知道的技巧，你的记忆力会更好。

　　13.压力影响记忆。当你受到压力时，体内就会产生皮质醇，它会杀死海马状突起里的脑细胞，而这种大脑侧面脑室壁上的隆起物在处理长期和短期记忆上起主要作用。因此，压力影响记忆。最好的方法就是锻炼。

　　14.大脑并不知道你不能做哪些事情，所以需要你告诉它。用自言自语的方式对大脑说话，但是不要提供消极信息，用积极的话代替它。

　　15.大脑如同肌肉。无论在哪个年龄段，大脑都是可以训练和加强的。毫无疑问，不要寻找任何借口。不要整天呆在家里无所事事，这只能使大脑老化的速度加快。专业运动员每天都要训练，才能有突出表现。所以你一定要"没事找事"，不要让大脑老闲着。

　　16.大脑需要重复。每一次回顾记忆间隔的时间越短，记忆的效果越好，因为多次看同一事物能加深印象，但只看一次却往往容易忘记。

　　17.大脑的理解速度比你的阅读速度快。用铅笔或手指辅助阅读吗？不，用眼睛。使用这种方法的时候，需要你的眼睛更快地移动。

　　18.大脑需要运动。站着办公效率更高。

　　19.大脑会归类，也会联系。如果你正在学习某种东西，不妨问问自己：它让我想起了什么？这样做能帮助你记忆，因为大脑能把你以前知道的知识和新知识联系起来。

　　20.大脑喜欢开玩笑。开心和学习效率成正比，心情越好，学到的知识就越多，所以，让自己快乐起来吧！
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