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     

由《最强大脑》说开去

<正>人的大脑到底有多强大?大脑里究竟蕴藏了多少不为人知的秘密?这恐怕是人类一直都想弄清楚的问题。事实上,人类对于这些问题探究得并不深入。最近一档名为《最强大脑》的电视节目,在让人大开眼界的同时,又让人们对人脑的潜力有了形象的认识。不过,娱乐归娱乐,有关于电视节目中的一些科学认知还是值得我们思考的。后天训练或许可以造就"最强大脑"。在节目中,我们可能被那些选手的"天才"表现所震撼,惊叹于他们脑     

大脑奥秘新知

人的意识是如何产生的？性别差异对大脑的功能有影响吗？可否用外界力量干涉大脑活动？如何通过学习让人变得更聪明？你的大脑里一定有许许多多诸如此类的问题，想不想对它多一点了解？现在，让我们一起来看一看科学家在几个有关大脑的热门研究领域中所取得的新进展、新认识。 认识猫和狗 大脑对收到的信息大部分都因为无关紧要而被“置诸脑后”，只对少量重要的外来信息产生即时的反应。大部分信息则储存于大脑皮层而成为记忆。你得感谢上帝，幸好大脑有此功能，否则你就会被视野中的所有物体和周围的各种声音扰得心烦意乱。那么我们是怎么知道哪些信息是需要即时反应的，哪些信息是需要暂时储存起来的呢？研究人员通常是通过研究大脑特殊部位受损而丧失认知能力的病人来找出大脑主管认知的区域。目前，有大量的实验表明，大脑的额叶皮质区与高级认知能力密切相关。那么，在大脑的额叶皮质区有没有专门负责认识物体的神经元呢？有没有什么更直接的方法来研究我们是如何分辨出猫和狗的呢？ 也许我们并没有意识到，能分辨出猫和狗是一项了不起的技能。定义我们周围的物体；是人的一种最基本的行为。当我们走进一个房间时，我们并不需要花费很多的时间和力气来辨认房中的物品；我们立即可以知道这是椅子...     

源自两种花馨的新奇芳

当你凑近一朵玫瑰花用鼻吸气时,闻到了一阵丁香花香,混和后的气味很象是康乃馨的芳香。在我们的大脑里缘何会产生这种仿佛来自稀薄空气中的奇异香气呢？一项关于老鼠大脑对不同气味怎样反应的研究也许能回答这个问题。     

天才科学家与平庸之辈的大脑有明显差异吗？

这也是一个令科学家感兴趣的问题，1955年4月18日，20世纪最伟大的数学家和物理学家爱因斯坦去世后，他的大脑被科学家保留下来用于研究，人们期待着科学家从爱因斯坦大脑的研究中发现什么，直到20世纪80后，人们才得到了三个研究小组对爱因斯坦大脑的一些研究结果。     

音乐造就天才

尽管爱因斯坦、莫扎特和贝多芬都是天才,但他们并不知道自己的大脑比普通人的“大”。现在经过科学实验巳经证明,人通过学习音乐和数学可以使大脑中的“灰质”增加,于是变得更加聪明。德国柏林大学的著名神经病学家戈特弗里德·施劳格博士研究发现,音乐可以开发人大脑中包括中枢神经系统的那一部分。他是在对15名从幼年时就开始接受音乐训练的青年音乐家进行研究后得出这一结论的。通过磁共振技术得到的图像显示,与没有接受过音乐训练的人相比,这15位年轻音乐家大脑中的感觉区与运动区发生了“结构性变化”。     

大脑的欺骗

如果你被告知，你大脑中的所思所想有可能都是错的，你的亲身经历有可能是或部分是你的大脑虚构出来的，你一定会大吃一惊。但是，我们的大脑的确可能欺骗我们——从感官知觉，到大脑记忆，到我们对自己、对他人的评价。大脑错觉对我们的控制力量令人震惊。不过，科学家认为，有些大脑错觉能帮助我们更好地适应这个世界     

最新大脑图谱发现近百个新区域

正科学家们在尝试着去理解大脑的几乎各个方面——从大脑在儿童及老年人中如何发育,到大脑如何被阿尔兹海默病和精神分裂症等疾病损害时——均将依靠这一新指南。大脑看起来就是一片平淡无奇的沟回,然而,大脑实际上可被划分为若干隐形区域。每个区域都有其专业分工:有些神经元组群在我们进行面部识别时变得活跃,有些在我们进行阅读时变得活跃,而有些在我们举起手时变得活跃。2016年7月底,研究人员绘制了最新大脑地     

“笑”的奥秘

我们为什么会发笑,笑究竟意味着什么?这是一个古老的话题,也是迄今为止有关人类行为最棘手的问题之一。最近的研究取得了重大突破,揭示了笑的奥秘。科学家通过扫描大脑以及观察黑猩猩,发现我们哧哧地笑、哄笑或狂笑不止并不是因为趣事本身有趣。     

以新的视角研究大脑

<正>我们正在进入脑科学的黄金时代,至少在资金方面是这样的,包括一些尚未理解透彻、但与此相关的课题都会有相应的经费投入。2013年,欧盟和美国都宣布独立开展对人类大脑的长期研究计划,即在未来十年内向神经科学领域注入共计20亿美元的研究经费(大脑中的每个神经元将能分摊到2美分以上)。可以看好的是,在不久的将来,研究人员将在大脑研究上取得飞跃式的进步,这种进步最终能使精神疾病得到更好的治疗,这也是研究经费投入的意义所在。     

计算机和人脑

人们经常盘问计算机专家,计算机究竟能否象人那样思维?他们的回答是饶有兴味的、可取的。不过,我想从生物学家的观点来研讨这个问题。我相信,通过对我们的大脑和计算机的活动情况的考查,能逐步接近于一种答案。原来,用作构建大脑和计算机的基本元件的活动行为是迥然不同的。计算机的基本元件是晶体管,它们起开关的作用。开关开时,电子就通过晶体管;开关闭时,信号就通不过。这两种状态相当于计算机使用的二进计数制中的1和0。人们一般认为大脑的基本元件是突触,它们亦起类似开关的作用。大脑中的电路取决于这些能开能关的突触开关。改变开关就改变电路;这样就改     

人类神经元 发现"微型计算机"

正仅仅依靠输入电缆,人类神经元就可以完成以前只能在整个神经网络中看到的复杂逻辑计算。这里重申一下:人类的神经元远比我们最初认为的更强大。如果深度学习算法——一种风靡全世界的、基于大脑的人工智能方法——能备受关注,那么人类神经元也可以。这些都是非常规的,带有火药味儿的话。70年来,神经元一直被认为是大脑的基本计算单位。然而,根据2020年1月发表在《科学》杂志上的一项新研究,我们大脑皮层——大脑最外层的"硬壳"——中的神经元,似乎已经以一种独特的进化来维持它们的输入电缆中难以置信的复杂计算。这就好像有人最终找到了证据,证明了计算机的电线实际上是由微型处理器组成的,在将结果发送到CPU之前,每个处理器都执行计算。这很奇怪,也是有争议的。然而,这也是首次在人类神经元中发现的事实。     

怪诞梦境

科学家认为,探索做梦时的大脑行为,将对大脑研究产生不可估量的影响。可怕的梦魇世界梦中的恶魔令我们心生恐惧,我们想反抗或逃跑,但我们的身体却无法动弹。做梦时我们常会产生一些感觉非常真实的梦魇,梦中出现的诸如恶魔或外星人之类的形象似乎非常真实,我们因恐惧而想反抗或逃离,但我们的身体却无法动弹。     

鸟与人 大脑构造方式相似吗

英国的一项研究表明,人类与鸽子的共同点很多,比我们之前所知道的要多很多。该研究显示,人类和鸟类的大脑构造方式是相似的。伦敦帝国学院的一位研究员和他的同事研发出了典型的鸟类脑图,从该图谱可以看到大脑的不同部位是如何连接在一起进行信息处理的。研究小组通过比对鸟类与不同哺乳动物(如人类)的脑图发现,两者在对诸如长时记忆和问题解决等高等认知具有重要作用的区域与大脑其他部位的连接方式上是相似的。而我们所知道的是,亿万年来,哺乳动物与鸟类的大脑是沿着各自不同的方向进化的。     

欧洲人脑计划:志在先声夺人

<正>欧洲启动的大科学项目"人脑计划"主要是以模拟人类大脑功能之研究目的,不管它最终能否实现这一目标,这一计划都将为神经科学研究提供更多的帮助。从大型计算到成像技术,技术的日新月异使得我们可以想象,总有一天我们将了解人体最复杂的器官——大脑——是如何工作的。     

铅与高血压

“这是过去犯下的罪过所应得的报应”，霍华德·胡（HowardHu）在描述骨骼中的贮铅会引起高血压时是这么说的。以前的研究认为，这种银白色的有毒金属可引起孩子们的多种疾患：包括学习障碍、行为问题和大脑受损等。现在，胡的研究指出，过去的（铅）接触可引起今天的高血压。如果他是对的，这对大众的健康可能是个大问题。“这些年来．有数千万美国人暴露在铅的污染之中”，纽约MountSinal医学中心的菲利普·兰德里同（PhilipJ.Lan．drigan）说，“今天的成年人在年少时，那时我们每年要把数十万吨的铅加入到汽油中。”在最近的研究中发…     

科学之窗

科学家揭示大脑怎样恢复和存储记忆大多数人把记忆看作是人生经历的集合 ,因为记忆使我们的人生变得丰富多彩。然而一直以来 ,大脑如何存储和恢复这些记忆对我们仍然保持着神秘。2004年5月7日 ,《科学》杂志发表了一项新的研究发现 :多伦多市儿童医院的科学家宣布 ,他们已经首次确定了大脑中存储和恢复记忆的区域 ,该区域被称为前扣带脑皮质。多伦多大学生理学副教授弗兰克兰说 ,人脑中的海马体可以处理新近的记忆 ,但不能实现永久储存 ,记忆的存储与恢复工作是在前扣带脑皮质里进行的。记忆的形成被认为是与神经细胞之间的突触连接加固的过…     

绘制三维大脑解剖图

大脑是人体最复杂的器官,至今还有许多未被认识的领域.尽管科学家们对大脑的研究已有几十年的历史,但大脑内有些不同区域的解剖边界还没有被绘制出来,我们需要的是一张真正详尽的大脑解剖图.目前西雅图的Allen脑科学研究所正在从事这方面的工作.　　这个研究所是微软公司的合伙创始人PaulAllen去年出资1亿美元建立起来的,其首要任务就是要绘制出一张命名为Allen的大脑解剖图,这张带有基因表达的大脑三维图像以显示出哪个神经细胞制造那些神经传递元和其他化学物质,从而有助于划分大脑的功能区域.　　Allen小组的科学家们用老鼠的大脑做实…     

计算神经科学

计算神经科学的最终目标,是要阐明大脑是怎样使用其电信号和化学信号来表达信息、处理信息的。这一目标并不是新近才提出来的,但在近10年内,它在许多方面已经发生了变化。神经科学的进展,使我们现在对大脑有了更多的了解;更强有力的计算装置的出现,使我们能够对神经系统进行真实的仿真研究;对一些大规模神经元网络简化模型的研究,使我们得到了许多新的真知灼见。人们利用脑模型,正在把通过分子、细胞技术获得的微观水平上的知识与通过行为研究获得的系统水平上的知识联系起来。     

“濒死体验”是大脑生理反应

科学家在对大脑感知进行研究后认为,所谓意识溢出体外的现象只不过是大脑理解死亡的方式。曾有不少濒临死亡的人表示有过意识脱离躯体浮在上空,或是看到亮光的经历。但是据科学家的说法,这些只是大脑在处理死亡的过程中做出的反应。"灵魂出窍"的感觉是大脑对我们耍的"小花招"。