从蓝脑计划到人脑计划:欧盟脑研究计划评介

正最近欧盟和美国分别启动和准备启动耗资巨大的两个脑研究计划——"人脑计划"和"尖端创新神经技术脑研究计划"。本文介绍欧盟人脑计划的背景、目标、内容及方法,也介绍学术界对此的见解和争议。关于脑和心智的研究已成为对当代科学最大的挑战之一。2000年,诺贝尔生理学或医学奖得主埃德尔曼(Gerald M.Edelman)说:"脑科学的知识将奠定即将到来新时代之基础。凭这些知识我们可医治大量疾病,建造模仿脑功能的新机器,而且更深入地理解我们自己的本质以及我们如何认识世界。""心智的生物学研究在21世纪的地位,正相当于基因研究在20世纪的地位,这已成为当前科学界的共识。"2013年春季,欧盟和美国分别启动和准备启动耗     

计算神经科学的研究特点及发展

诺贝尔奖得主克里克(F.Crick)说过:"对我们人来说,在科学研究中没有比研究自己的脑更重要的了.我们对整个世界的认识都有赖于它."另一位诺贝尔奖得主埃德尔曼(G.Edelman)则说道:"脑科学的知识将莫定即将到来的新时代的基础,这些知识使我们可以医治大量疾病,建造仿照脑功能的新机器,对我们自己的本质和我们如何认识世界都会有更深入的理解."因此,脑研究已经成为21世纪科学研究的最前沿.     

脑电研究方法上的突破性探索——读弗里曼和基罗加新著《脑电的脑功能成像》

正英国神经科学家、当今意识研究的领军人物之一格林菲尔德(S.Greenfield)说过:"一个物质的脑,如何会产生高度发达的心智?此问题还有另一个连带的问题:两者中之一如何会影响到另一个?这些问题是对人类智慧从未有过的最大挑战。"从20世纪初到20世纪70年代以前,行为主义一直主宰着脑的研究。该学派认为,能够用科学的方法加以研究的只有行为,也就是给予实验对象(无论人还是动物)某种刺激,观察其相     

类脑智能引导AI未来

人工智能是否要“类脑”以及如何“类脑”是人工智能发展中颇具争议的问题。结合在仿生视觉及人工智能领域多年的研究体会,阐述了类脑智能研究的意义与方式,讨论了现阶段人工智能与类脑智能的异同,发表了对未来人工智能发展的一些看法。基于对类脑智能的以上看法,作者及团队将研发智能、感知和操控功能兼备的“机器头脑”,以探索机器自主智能的发展。     

本期专题简介

<正>2013年春季,欧盟和美国分别启动耗资巨大的脑研究计划——欧盟的"人脑计划"和美国的"推进创新神经技术脑研究计划",引起全球各国政府和科学家的关注。这同样也引起了中国广大科学家和科学爱好者们的关注。为此我刊特组织了《脑科学》的专栏,比较系统地介绍了脑科学中有关心智游移、意识、视觉,以及脑科学与信息科学的交叉领域等的研究进展。     

非线性科学：它的内容,方法和意义（下）

七、神经网络系统神经网络系统可能是我们所面临的高度复杂的非线性动力学系统,也是迄今所知功能最强、效率最高的最完美的信息处理系统,因此,很自然地成为非线性科学研究的重要内容。已经取得了可喜的进展,但是,它只是建立脑模型的第一步,就人类的科学认识活动而言,对大脑的研究无疑是一种挑战,它正越来越强烈地吸引着许多不同领域的科学家参与到脑研究的队伍之中。虽然对大脑的结构近几十年来在细胞和分子水平上已进行了大量的研究,发现了许多新的现象,但我们仍然未能了解神经系统是怎样使人具有听和看、学习和记忆,甚至推理和语言等高级脑功能的,要取得这方     

没有脑血管的动物

最近,日本动物学家发现3种鲵鱼没有脑血管。这一偶然发现具有很大学术价值。没有血管,怎样向神经细胞供氧呢? 脊椎动物的脑器官,一点儿也不能间断供氧。一旦停止片刻供氧;脑功能便立即停止。承担运送氧的物质就是血管内流着的红血球中血红蛋白质。脊椎动物脑的内部有大量血管潜入,向脑内充分供氧。假如     

脑的思维机制——神经科学的研究

揭示脑的思维机制是神经科学的远大目标。关于思维活动的研究已从简单的定位论向前跨进了一步,现正尝试从脑神经回路网络的特殊活动来加以研究。在这种尝试中,神经映象(map)和神经程序(program)正在成为二个中心概念。     

电针镇痛时大鼠脑和垂体内鸦片样物质含量的变化

内源性鸦片样物质(OLS)的发现为痛觉生理的研究开辟了新的领域。针刺镇痛过程中是否有OLS参与,这是针刺麻醉原理研究中的一个重要方面。本工作证明,电针引起大鼠脑内OLS含量升高,这种变化与针刺镇痛效果有平行关系。说明脑内的OLS在针刺镇痛中可能起重要作用。     

人脑连接组研究:脑结构网络和脑功能网络

人脑是自然界中最复杂的系统之一,在这个系统中,多个神经元、神经元集群或者多个脑区相互连接成庞杂的结构网络,并通过相互作用完成脑的各种功能.近年来,结合基于图论的复杂网络理论,研究者们发现利用结构和扩散磁共振成像数据构建的脑结构网络以及利用脑电图/脑磁图数据和功能磁共振成像数据构建的脑功能网络具有很多重要的拓扑性质,如"小世界"属性、模块化的组织结构以及主要分布在联合皮层上的核心脑区(如楔前叶、额上回、额中回).另一方面,研究者发现许多神经精神疾病(如阿尔兹海默病和精神分裂症等)与脑结构和脑功能网络的异常的拓扑变化有关,这些研究不仅为理解神经精神疾病的病理机制提供了新视角,也可能为疾病的早期诊断和治疗评价提供脑网络影像学标记.本文以人脑结构和功能连接网络的研究为重点,介绍了人脑连接组和复杂网络理论的基本概念,并且回顾了近年来人脑结构和功能连接组的研究成果,并指出了该领域中存在的问题及未来的研究方向.     

对待高风险病毒,如何防患于未然

正非营利组织"生态健康联盟"(Eco Health Alliance)主席彼得·达扎克(Peter Daszak)接受了《科学家》杂志肖娜·威廉姆斯(Shawna Williams)的采访,这位深耕传染病领域的科学家对中国和其他地区的新型病毒进行了广泛、大量的研究。此次访谈,他就诸如冠状病毒等病原体如何跨跃物种传播以及如何防止下一次大规模流行病暴发的话题发表了观点。     

“项目教学法”在《计算机原理》课程教学中的实践与探究

在中职教育中,如何提高《计算机原理》课程的教学效果,采用项目教学法是行之有效的手段,我在尝试计算机课程教学中采用听、看、做、思、练相结合,手脑并用,师生互动,调动起了学生学习的兴趣,取得了明显的教学效果。     

阿尔茨海默病早期网络功能障碍

<正>大脑中负责记忆和认知的区域中的β﹣淀粉样肽聚合体(Aβ)被认为会引发阿尔茨海默病(AD)。尽管有大量关于肽的神经生物学效应的研究,但是仍然有两个核心问题悬而未决:各种形态的Aβ都是人体主要的生物活性神经毒素吗?以及这些形态的Aβ是如何破坏神经功能的呢?迄今为止,尝试在临床上降低或消除人体内Aβ的尝试都未能明显减缓AD症状,若想开发成功的治疗方法可能需要这两个问题     

文化组学:在数字人文学领域中的探索——记分子生物学家利波曼·埃顿的“文字游戏”

通过对世界各类书籍的数据挖掘,艾略兹·利伯曼·埃顿(E.Lieberman Aiden)正尝试实现绝大多数的人文研究的自动化。但是,这个领域准备好数字化了吗?四月下旬的一天,利波曼·埃顿(左图)在他郊区住宅的阳光露台上,一边赤着脚来回带球,一边大声的祷告着:"Shalom     

从“变形金刚”看生命的多种形态

正今年夏天,"变形金刚"系列真人电影的第四部《变形金刚4:绝迹重生》在各大影院上映。作为"变形金刚"系列电影"新三部曲"的开篇,这一部引入了大量前所未有的新元素,比如新的人类关系、新的"金刚"造型、新的技能装备,等等。看着各位威猛的"金刚"在大银幕上变身,不少人头脑中都会浮现一个问题:变形金刚究竟是什么?     

"项目教学法"在《计算机原理》课程教学中的实践与探究

在中职教育中,如何提高<计算机原理>课程的教学效果,采用项目教学法是行之有效的手段,我在尝试计算机课程教学中采用听、看、做、思、练相结合,手脑并用,师生互动,调动起了学生学习的兴趣,取得了明显的教学效果.     

追求永生(下篇)——起死回生

正生老病死,是从古到今被认为再正常不过的自然法则。但不仅有一些动物看来在挑战这一"法则",一些科学家也在尝试让我们——逆转脑死亡美国一家公司将进行这方面尝试什么叫死亡?在绝大多数国家,脑功能不可逆转的丧失——或称"脑死亡"——是死亡的判定标准。但据国际媒体2016年4月22日报道,致力于所谓"修复"和"复生"技术的美国保健公司——生物夸克宣布,死亡或许并非"不可逆转"。该公司将挑战极限,测试死亡是否真的不可逆转。生物夸克的老板巴斯德指出,尽管人体中枢神经系统缺乏实质性再生能力,但许多非人类物种,例如两栖类、真涡虫和一些鱼,哪怕在经历严重威胁生命     

生态建筑师:海獭

<正>在北美西海岸,海獭的归来给当地的生态环境带来了巨大的变化。在海獭的帮助下,巨藻森林和其他濒危海洋环境也随之重现生机。海獭,这个生态建筑师是如何做到这一切的呢?这恐怕要感谢它们的"好胃口"。在过去的30年中,在加拿大不列颠哥伦比亚省的温哥华岛西海中,演绎了一场最为精彩的"水下变革"。研究人员在同一片水域进行观察,察看这片曾经因海胆大量生长、被海胆过度啃食海藻而形成的"海胆荒地"是     

脑科学和信息科学的交叉学科研究

对脑和心智的研究已成为21世纪最前沿的科学研究,和信息科学进行交叉研究已成为脑科学研究的一个重要趋势。对这一交叉领域研究的历史做了回顾,并对其现况做了评述,最后对其未来的发展趋势做了展望。     

彩巢计划——“成长在中国”

随着中国进入老龄化社会,人口生育政策逐步放开,揭示脑与行为毕生发展的一般规律和常规模式(常模)正成为公共卫生和人口健康领域的重大基础需求.本文介绍"中国彩巢计划"(Chinese Color Nest Project—CCNP)这一在全国范围内分期分步地开展的项目规划,在10年(2013~2022年:http://zuolab.psych.ac.cn/colornest.html)内CCNP将积累毕生发展各年龄段的心理行为与脑影像样本,基于加速纵向实验设计方法建立中国人脑毕生发展的常模轨线.作为CCNP的发育项目"成长在中国"(dev CCNP:Growing Up in China)这一学龄儿童青少年脑与行为生长曲线项目,dev CCNP已经完成对重庆北碚区192名健康儿童青少年(6~18岁)的5年追踪.初步的研究结果表明,dev CCNP在实验设计、样本采集策略、数据获取和存储、初步发现和数据共享等方面具备长期实施的可行性,我国应及早部署开展儿童青少年的脑与认知生长曲线常模的大规模脑科学研究计划,提升中国在脑科学与医疗健康研究领域的国际实力和影响力,革新脑疾病临床实践.