超级计算机复制人类大脑——记神经学家亨利·马克拉姆团队的人脑工程构想

马克拉姆团队意欲在2018年之前开发出具有意识和智慧的人造大脑●神经学家亨利·马克拉姆坚称,如果神经科学能按他设计的方向发展,他的"人脑计划"可以模拟人类大脑全部860亿个神经元,以及将这些神经元连接起来的100万亿个神经突触的功能,届时可建成一个"即插即用"的大脑:可以把它拆分找出脑部疾病的原因,也可以结合机器人技术开发一系列全新的人工智能技术,甚至还可以戴上一副虚拟现实眼镜以体验"另类大脑"的神奇。     

大脑如此奇妙

再平常的人脑也绝不简单.成年人大脑中约有1 000亿个神经元,每个神经元与周围细胞构成约5000个突触连接,大脑每秒钟产生和衰灭100万个新连接.     

广角镜

一项新的研究表明,半岁婴儿区分两张猴脸的能力比成人强。这意味着婴儿早期的某些能力,会随着年龄的增长而逐渐退化。 伦敦大学的研究人员说,婴儿已经具备某些能力;只要给他们提供特定的环境,就可以帮助他们保持这些能力中的一部分。 人们通常认为,婴几就像一张白纸,随着年龄的增长,本领也不断增长。现在看来,婴儿大脑接     

大脑如此奇妙

再平常的人脑也绝不简单。成年人大脑中约有1000亿个神经元,每个神经元与周围细胞构成约5000个突触连接,大脑每秒钟产生和衰灭100万个新连接。信息在大脑中能够储存100多年,并且会按需自动分类、反复归档、编译剪辑。大脑能利用一系列传感器采集振动、电磁辐射、化学物质以及压力等信息,来重构周围环境,在几毫秒内分出事情的轻重缓急。大脑能支配640多块肌肉,还包揽产能、生殖和基本生命活动等机要工作。然而,有些大脑更不平常,甚至超越我们的想象。最天才、最聪明的大脑何以能脱颖而出?什么样的大脑能挑战人类成就极限?     

靠半个大脑生活的人

在美国俄克拉何马州的土尔散市，有一个靠半个脑生活的人，她就是１７岁的凯西。１３岁那年，为了治疗脑病，医生切除了她的半个大脑。手术２年后，她能像正常人那样生活，她喜欢在自家的高尔夫球场上开飞车，在附近的湖里驾驶高速摩托艇，她还喜欢游泳。凯西不愿意比别人差，如果达不到目的，她会发脾气，在教堂唱诗班摔打乐谱，在家中敲打餐桌。如果问她最喜欢的功课是什么，她会毫不犹豫地说：当然是数学。 对正常人而言，驾驶汽车和摩托艇、发脾气以及数学运算并不值得奇怪，然而对凯西却不然，因为她只有半个大脑。人是否只要半个脑就够用了呢？那为什么老年人在患脑病后损伤半个大脑却只能瘫痪在床上？医学家认为这可能归于年龄的关系，少年的脑代偿能力要比老年人强，除此以外，医学家也说不出个所以然，这也正是大脑的奥秘之所在。 凯西所患的脑病是癫痫病（俗称羊癫风）中罕见的一种疾病，医学上将它称为腊斯默森大脑炎，这种疾病首先由腊斯默森发现的，故以他的名字来命名。腊斯默森大脑炎主要发生在１０岁以下的儿童。在美国，大约有２５０万人患癫痫病，但确诊为腊斯默森大脑炎的患者不到１／１０００。 科学家至今还搞不清楚腊斯默森大脑炎发病的确切原因。美国马里兰州巴尔底莫市哈帕金...     

人到中年大脑还在生长

一项新的研究发现 ,人到中年 ,身体其他部位都停止生长 ,但大脑却依然保持继续发展的趋势。该研究证实了预防与年龄有关的疾病———阿尔兹海默症的重要性。阿肯色州老兵健康护理中心的巴特克斯说 :“大脑可不像我们原来想象的那样 ,似乎是和肌肉差不多的东西。”也就是说 ,大脑的结构是一直随着时间而变化的 ,在成年期间也一直在增大。原来通常都认为大脑在 2 0岁以后停止生长了 ,但巴特克斯及其同事对 70名年龄介于 1 9岁至 76岁的人进行核磁共振检查 (ＭＲＩ)后发现 :大脑白质区一直要到 4 0岁左右才停止生长 ,尤其是在大脑圆形突出部和…     

大脑里的天才按钮

人类的大脑一直是科学家研究的重要领域。脑科学家们公认,人的大脑还有大量的潜力可挖。不久前,美国加利福尼亚大学的布鲁斯·米勒博士在人的大脑内成功地发现了“天才按钮”。米勒对72名因各种原因使大脑受过损伤的病人进行研究,发现了一个规律:一旦人的右颞下受过伤,就有可能变成某个领域的天才。比如,一名9岁的男孩在部分大脑受损后,竟成了一名天才的力学专家;还有一位56岁的工程师,大脑右半球皮质的部分神经元因病受到损伤后,却激发出了绘画天分,成了一位大画家。米勒博士认为这是因为受损神经元坏死后,大脑“天才区”长期被压抑的天分…     

揭秘人体器官衰老时间

大脑开始衰老的时间:20岁 随着我们年龄越来越大,大脑中神经细胞的数量逐步减少.我们降临人世时神经细胞的数量有1 000亿个左右,但从20岁起开始逐年下降.到了40岁,神经细胞的数量开始以每天1万个的惊人速度递减,从而对记忆力、协调性及大脑功能造成影响.因此,成年人的记忆力往往不如小孩,中年之后记忆力更是大大减退.除了神经细胞数量减少之外,神经问质细胞的功能退化也是大脑衰老的重要原因.这些细胞的衰老导致神经细胞之间的信息交流不通畅,协调合作的能力大大减弱.     

白内障,眼内的凸透镜变浑了

随着全球人口的老龄化,流行病专家发现患白内障的病人数直线上升,80岁以上老年人几乎 100％会得白内障。估计全世界目前有2000多万人因此失明。我国目前有白内障患者6000多万,成为导致失明的严重眼病之一。为何会发生白内障?人眼内有个类似照相机镜头一样的双面凸透镜,叫晶状体,眼底的视网膜则相当于胶卷。随着年龄的增长, 晶状体会逐渐老化而变得混浊, 光线难以通过,看不清物体,这就是老年性白内障。才开始时晶状     

探求人体衰老之谜

大脑与衰老 大脑是引起衰老的中枢器官,近年来的研究表明,脑的衰退是一个缓慢的过程,自30岁左右就已经开始,每天约有10万个脑细胞死亡.到60岁时就急转直下,一般人到了70岁,大脑重量只有年轻时的95%左右:80岁时为90%,90岁时仅剩下80%左右了.     

交通拥堵损害人的大脑

一项新研究表明，在认知能力测试中，生活在交通高污染区、年龄在51岁以上者的得分，明显低于生活在交通低污染区的同龄人。另一项研究结果显示，由汽车发动机释放、通过空气传播的微粒会减缓动物大脑的神经元生长，从而损害学习和记忆能力。科学家指出，与交通相关的空气污染看来会在大脑中造成发炎和氧化压力。还有证据证明，汽车排出的超细微粒会进入动物大脑，造成大脑功能失调。     

大脑植入好心情

<正>随着大脑植入技术的发展,通过大脑电击植入治疗抑郁症,让患者重新拥有好心情的技术正越来越接近现实。而现实情况是,在1620万患有严重抑郁症的美国成年人中,传统的抑郁症治疗法对其中约三分之一的人都不起作用。大批患有严重抑郁症的患者可能既没有得到充分的诊断,也没有得到充分的重视。一位44岁女子的大脑外层布满了数百个微型电极,这些植入到     

“挑食”也是一种养生

正很多人觉得挑食是不好的习惯,而且也会让机体营养摄入不均衡。然而,人到了一定岁数,身体机能开始下降,吃得对才是王道,学会"挑食"也是一门大学问,吃对了能够减缓疾病症状,吃错了可能损害人体健康。大脑:喜欢坚果,讨厌腌菜坚果富含的磷脂成分是神经细胞必要的合成物质。磷脂中含有胆碱,可以提升大脑储存资料、传递信息的能力,对短期记忆和学习能力有帮助。坚果中的硫胺素和镁,还有助于改善认知功能。除了坚果,西兰花也有助于大脑健康。随着年龄增长,大脑中的乙酰胆碱不断减少,可能诱发老年痴呆症。西兰花中的萝卜硫素,可以减缓乙酰胆碱的分解,帮助中枢神经系统正常运行,保持     

青少年叛逆是因"脑子有问题"

经常与父母发生争执和打斗的孩子,大脑构造与普通孩子不同.澳大利亚研究人员在日前出版的美国<国家科学院学报>上发表文章说,大脑发育分阶段,叛逆的孩子在青春期早期,大脑内负责情绪的区域发育较正常孩子要快,但随着年龄增长,这个现象全消失.因此家长不必太担心.     

在幻想与现实之间

微电子专家陶辛斋是个非常聪明、野心勃勃的人,他利用“人脑智慧的转移和存储技术”,将别人头脑中的知识遥感传递到自己的头脑之中,据为己有,同时又将对方大脑神经元的信息抹掉,致使对方变成白痴。于是一夜之间。这个用高科技手段进行偷脑术的窃贼的头上,戴上了世界知名的数学大师、世纪棋王等等荣誉桂冠,而真正的数学大师、     

神经元能够标记时间吗?

人类对大脑结构的研究把时间上升成为一个更为广泛的问题:到底什么是时间?2007年6月,马来西亚人年轻人(19岁)阿尔伯特·曹(Albert Tsao)在挪威特隆赫姆的卡夫利系统神经科学研究开始了他的工作。曹当时2是梅﹣布里特·莫泽(May-Britt Moser)和爱德华·莫泽(Edvard Moser)实验室的一位暑期实习生,这对夫妻搭档是当时神经生物学领域声名显赫的科学家,他们发现了神经系统中的"网格细胞"(这是一类特殊的神经元,可以通过追踪我们的位置在人类大脑中生成导航地图)。网格细胞位于大脑内侧的内嗅皮层区。曹对于相邻但未     

大鼠脑NOV蛋白免疫反应阳性神经元的发育

用免疫细胞化学结合图象分析研究了Ｅ８￣Ｐ３００大鼠脑ＮＯＶ蛋白免疫反应阳性神经元的分布和发育规律。结果显示,出生前大鼠脑末检测到ＮＯＶ蛋白免疫反应阳性神经元。出生后早期较少,而后逐渐增加,出生后１￣２月间出现发育高峰,阳性神经元数量最多,分布范围广泛,阳性信号强。随年龄的增长,阳性神经元数量逐渐减少,分布范围逐渐减少小,阳性神经元主要分布于大脑扣带皮质,纹状皮质,海马,下丘脑,小脑和脑干。结果表明     

解开人类大脑皮质中间神经元发育之谜

大脑皮质是人类大脑最大的组成部分,是人脑最大的信息处理中心,承担着脑的高级功能.中间神经元是大脑皮质两种主要的神经元之一.其数量随皮质体积的增加而增加,但人类的中间神经元的种类却与啮齿类动物相似.时颖超等人报道了人和小鼠指导中间神经元分化的十分保守的基因网络,解释了相同种类的中间神经元是如何在不同物种中出现的.梅赛德斯...     

心事藏不住映射上屏幕——现代“读心术”的最新进展

英国是目前世界上监视密度最高的社会,据报载,全国共有420万个保安摄像头散布在银行、车站等公共场所,平均每14个人就要面对一个。不过这还仅是针对人们的社会活动,而人的内心世界也将随着当代科技的飞速发展逐渐被暴露出来,隐私权问题一波未平一波又起,而且由表及里,愈发深入了。     

神经科学的突破性方法:膜片钳技术

正膜片钳技术最初是为了记录离子通过细胞膜通道蛋白的电流而发展起来的,现在它已经成为神经科学工具箱中真正的中坚力量。大脑中的信息被认为是由数千个神经元细胞产生的复杂电脉冲模式编码而成的。每个脉冲,即动作电位,是由流经神经元膜的带电离子电流调节的。但是,这些离子是如何穿过神经元的绝缘膜的,多年来一直是个谜。1976年,埃尔温·内尔(Erwin