问与答

?问:人脑的基本功能有哪些? 众所周知,大脑是人体最为重要的器官。简单地说,人的思维、情感、记忆、学习等高级活动均是由大脑控制的,此外, 人的呼吸、心跳、摄食、感觉功能和运动功能等也是由脑控制的。大脑可以分为脑干(包括延髓、脑桥和中脑三部分)、间脑、小脑和端脑(包括左右大脑半球)。     

人有两个意识吗?

身体正中线的左侧向右大脑半球报告信息,右侧则向左大脑半球报告信息。两侧的感觉在大脑中又被结合起来,接受综合分析。传递信息的神经纤维在中枢神经系的正中平面交叉着。只有视觉神经有点“例外”,因为光线经过眼睛晶状体成像时,已经有了交叉和倒转。视神经集中到视交叉时,视神经纤维经过重新分道,使两个眼睛视网膜左半部来的纤维(接受右侧视野的景象)进入左侧大脑半球,两     

人脑之谜种种

人脑是目前已知宇宙间最复杂的系统 ,其功能活动在很多方面还是未解之谜。有人提出 ,2 1世纪是生命科学的世纪。揭示人脑的奥秘是当今生命科学面临的重大挑战 ,也是心理科学研究和探讨人类学习和记忆的重要课题。感觉与传导感觉与传导是人和动物共有的生命本能 ,是大脑对客观事物作出的具体反应。大脑结构本身并不复杂 ,它分左右两个半球 ,由中间的脑桥和延髓连接着脊神经。从脑本身发出的神经有 1 2对 ,接受头面部的感觉与传导 ;脊髓神经有 3 1对 ,接受躯干部位的感觉与传导。大脑就如一个通讯控制中心 ,而连接控制中心的是各个组织机构之…     

音乐源自大脑双侧半球

音乐源自大脑双侧半球长期以来，人们一直将音乐才能归结于负责处理情感、非语辞性表达以及空间推理这样较为深奥的思想问题的大脑右侧半球。然而真实情况是，对于五音不全的人来说，其音乐意识倾向于由两侧半球共同分担。譬如，右侧半球识辨旋律和音调，而司掌语言与分析...     

创造天才

聪明睿管是人类不懈追求的目标之一。人人都希望自己能成为天才,但怎样才能成为天才,则历来众说纷法。毋容置疑,天才是由脑功能所决定的,为此,科学家对脑科学的研究乐此不疲。事实上,人类对脑的认识至今仍很肤浅。人脑是世界上最复杂、最精巧的生物机器,是几百万年进化的产物。外观上人脑并不复杂,大致呈球状,乳白色,由大脑半球、小脑、脑干组成表面。大脑半球表面有许多沟裂,因此看上去皱巴巴的。不同个体之间的大脑重量没有多大差别,平均1．3千克左右,占人体总重量的不到2．5％,但消耗的热量却占人体消耗总能的20％。在显微…     

最熟悉的“陌生人”

<正>生命现象多姿多彩,历来是人类探究的焦点之一。当人们对人类基因组计划耳熟能详,并领略了其后的人类蛋白质组计划、人类微生物组计划和人类肠道宏基因组计划后,一个新的生命科学庞大计划也开始规划并将很快动工,这就是"人脑活动图计划"。虽然只有1.5千克左右,由1000亿个神经细胞组成的大脑却是人体中最复杂的部分,也是宇宙中已知的最复杂的组织结构。大脑是人体的神经中枢,人体的一切生理活动都是由大脑     

脑机接口——脑信息读取与脑活动调控技术

脑机接口(brain-computer interface, BCI)技术通过建立大脑与外部设备之间直接的信息交流和信号控制通道,实现脑思维活动与外界通信和交互作用,从而进行脑信息读取、外部执行设备的控制,以及脑活动的调整和控制.脑机接口是一种多学科融合的交叉技术,涉及神经科学、计算机科学、通信与信息处理技术、人工智能技术等,展现了广阔的发展和应用前景,包括医疗与康复、科学与教育、自动驾驶、工业控制等.同时,脑机接口技术的发展和应用面临重要的技术以及法律和伦理方面的挑战.本文简要介绍脑机接口技术的基本原理和组成,从信号获取、神经解码和认知脑机接口等关键技术角度阐述了国内外研究现状:从技术角度,讨论了脑机接口技术面临生物兼容性、通信速率、信号获取和处理、神经解码、安全等方面的挑战;从伦理和法制角度,指出该技术面临隐私、自由意志、身份认同和社会公平等方面的挑战.最后,展望了脑机接口技术未来的研究方向和应用前景.     

原来,“脑温”低些更养生

正人是恒温动物,37℃左右是人体的正常温度,体温过高或过低都会拉响健康警报,但美国匹兹堡大学发表研究称,大脑更喜欢偏冷的环境,"脑温"低些对失眠和脑病治疗都有好处。脑温变化内外参半许多人疑惑"脑温"是什么?其实,临床上并没有独立的"脑温"概念,这只是大脑温度调节功能的一种概称。一般来说,人在健康状态下,大脑温度与体温总体是一致的,最多只有1℃左右的波动。但人处于一个变动环境和活动的自主状态中,清华大学玉泉医院神经内科主任医师乔立艳说,即便在正常体温范围内,口腔、腋窝、直肠的温度也不一样,只能说,身体各个部位的温度是相对恒定的。总体来讲,靠近内脏、躯干中央体温更高,而     

半球切除的脑如何重塑自身

正莫妮卡·琼斯(Monika Jones)在她第一个儿子出生不久就被告知他得了一种少见的神经病变,使他的一侧脑半球异常增大,因此小亨利每天会有几百次的癫痫发作。尽管接受了高剂量的药物治疗,但一次次的发作仍然折磨着这个布娃娃一样的孩子。他从三个半月起经历了几次手术,最终在三岁时完成了全大脑半球的切除。     

侵入式脑神经信号监测与调控技术研究进展

脑科学研究是当今自然科学面临的一项重要挑战.大脑是人体的神经枢纽,控制着人体的各项生理活动.脑神经信号监测与调控技术能够建立大脑与外部设备之间的信息连接通路,从而实现对大脑中信息的读取以及对脑活动的控制,因此在疾病诊疗、军事、教育、娱乐等领域具有广阔的发展和应用前景.尽管目前脑神经信号监测与调控技术已经取得一定成果,但对于侵入式脑信号监测与调控技术的研究仍处于起步阶段.本文简要介绍脑神经信号监测与调控技术的基本原理,从信号获取、调控手段和电极制备等关键技术角度阐述侵入式脑信号监测与调控技术的国内外研究现状,讨论其面临的信号质量、调控准确性和生物安全等方面的挑战.最后,展望该技术在脑机接口等前沿领域中的应用前景.     

顿悟脑的10年:人类顿悟脑机制研究进展

自21世纪首次借助脑成像技术对解决字谜任务过程中顿悟一瞬间的大脑活动状况进行研究以来,目前已有近10年的历史,获得了许多富有价值的研究.这些研究从顿悟的时间进程和脑神经基础两方面对顿悟的大脑机制进行了丰富的探讨,并形成了有关人类解决顿悟问题的"顿悟脑"的神经框架.研究显示,顿悟脑主要由外侧前额叶、扣带回、海马、颞上回、梭状回、楔前叶、楔叶、脑岛和小脑组成.就各脑区的功能而言,外侧前额叶主要负责顿悟难题思维定势的转移和打破,扣带回则参与新旧思路的认知冲突以及解题进程的监管,海马、颞上回和梭状回组成了"三维一体"的、专门负责新异而有效联系形成的神经网络,问题表征的有效转换则依赖于楔叶和楔前叶组成的"非言语的"视觉空间信息加工网络,脑岛负责认知灵活性和顿悟相关情绪体验,反应相关手指运动的皮下控制则依赖于小脑.     

脑银行

有这样一个银行,存在那里的东西是得不到利息的,就是连本金都无法退还。这个银行的工作人员希望更多的人将他们最宝贵的东西──大脑存进去,这就是“脑银行”。 位于哈佛大学麦格里医院的脑组织研究中心,就是一个“脑银行”。这个银行里所存的东西是人的大脑,而不是金钱。 数十年来,“脑银行”一直在不懈地寻找他们的“客户”,希望并鼓励人们死后将自己的大脑存入他们那里,尤其特别欢迎那些患脑病的人将自己的大脑送上门。对于此事,“脑银行”是非常认真和严肃的。 很多人绞尽脑汁地猜测为什么“脑银行” 对收集人脑如此感兴趣,如…     

动态点击

科学家开出增强记忆良方为什么人们的记忆力有好有坏?记忆力好坏与什么因素有关?著名科学家、中国科学院生物化学与细胞生物学研究员、博士生导师杜雨苍教授和他领导的研究小组经过十几年的深入研究，发现记忆肽能够影响人的记忆功能，在国际上率先揭开了记忆之谜。肽是人体生命活动的最基本因子。肽是由两个以上的氨基酸分子联结而成的蛋白质小片断。人体的很多生命活动都是由肽完成的，如传递信息、调节代谢等。目前，科学家在高等动物脑内已经发现上百种不同功能的神经肽，其中记忆肽能增强大脑的记忆功能。但长期以来，人们对神经肽如何…     

汉语语义加工的相关脑区

利用无创伤的脑功能成像方法研究了正常中国人在进行汉语语义加工时所激活的脑区. 根据传统理论, 语义加工与语言的输入通路无关, 因此, 分别进行了视觉和听觉语义加工的脑功能成像研究, 通过寻找两条通路的公共激活区域来确定汉语的语义加工脑区. 结果显示, 左侧大脑半球的额下回、颞上回后部与缘上回的交界处、颞下回后部及梭状回; 右侧大脑半球的颞中回、颞上回后部及其相邻的缘上回; 双侧小脑和枕叶的腹外侧部等, 可能与汉语的语义加工有关. 研究结果为进一步研究各脑区在汉语语义加工中的作用提供了重要参考.     

欧洲人脑计划成败几何

<正>为期十年的人脑计划在2023年9月份结束。《自然》审视了其成就和曲折的历史。作为由欧盟资助的最大型研究项目之一,欧洲人脑计划（Human Brain Project,HBP）历时长达10年,于2023年9月结束。HBP由近500名科学家参与,耗资约6亿欧元,其宏大目标是通过在计算机里建立大脑模型以探索其奥秘。项目执行期间,在HBP的资助下,研究发表了数千篇论文,并在神经科学领域取得了重大进展,例如创建了至少200个脑区的详细三维地图;开发了用于治疗失明的脑植入物,并使用超级计算机对记忆和意识等功能进行建模,并推进了各种大脑疾病的治疗。     

大脑与视觉、听觉和嗅觉的小知识

大脑与感觉视觉、听觉、嗅觉等身体各种感官感知着外部世界的各种信息,然后通过神经脉冲的形式传递到大脑。在我们意识不到的情况下,大脑对身体的一些活动进行处理,比如消化食物、呼吸氧气、以及协调身体动作等。大脑更是人类意识活动的所在地,有了大脑,我们才能思考、学习,才具备创造能力。     

断肢与脑神经重布线

人在失去一条肢体后 ,经常会感觉到一种来自断肢表面的慢性疼痛 ,如果有人触摸他们的面部 ,也会在断肢中有所知觉。这是为什么 ?美国科学家通过猴子实验后指出 :这是由深藏在大脑中的“神经重布线”引起的。清醒的思维和记忆是在大脑皮层中进行处理的。当部分大脑皮层 ,或者由于手术切断 ,或者由于脊髓损伤等原因 ,不再能够接收感觉的输入时 ,它附近的神经就会自动侵入已经死亡的部位 ,并把这些部位“整个儿”地接收过来 ,担当起原来神经所从事的“任务”。这就是为什么人在那条失去肢体后 ,却还会常常感觉到失去的肢体 ,或者会感受到长期不…     

美国科学家绘制奇异“脑彩虹图”

长期以来,大脑被认为是由一团缠绕的线路组成。近来研究者却发现,大脑纤维实际上类似国际象棋的棋盘形状,以直角交叉形式出现。据英国《每日邮报》报道,美国哈佛大学一科学家团队通过一种高科技核磁共振扫描新技术绘制出了三维脑     

鼠+机器=鼠机器人?

最近,美国科学家成功地让鼠大脑接收由人通过计算机所发出的电子信号,控制它穿越迷宫,通过障碍物,甚至爬树攀岩。 美国纽约州大学的约翰·查宾教授和同事们首先将二个电极连接在鼠脑部的不同部位。其中两个安置在鼠大脑专门管理触觉的大脑皮层:即一个连     

手脑并用积聚创新潜能

讲到创新,人们容易联想到的是人脑功能的开发,而实际上人的双手的活动对大脑功能的影响也是非常大的,遗憾的是这种作用远未得到应有的重视。从人的进化过程看,手脑的关系非常密切,脑功能的形成和充分发育,人类思维的形成都与手的解放有关,并且是在手的解放后才变得可能。人脑形