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     

视点

用意念控制的飞机用大脑意念来操控的东西越来越流行,连玩直升机模型可能都不需要遥控器了,可以由你的大脑意念来控制。美国的Puzzlebox公司推出一款可以分析大脑想法操作的直升机模型,Puzzlebox Orbit。Puzzlebox Orbit是由头戴式脑电波探测器、脑机接口软件和遥控器组成。脑电波探测器将脑部产生的微弱生物电脉冲转换成信号发送给遥控器,遥控器里的微控制器再将其处理为飞行命令发给直升机模型。这中间自然少不了脑机接口软件的搭桥,Puzzlebox花了3年时间研发,并且开放所有源代码,也就是说控制板上的软件是可以任意扩展的,这样就可以发挥想象,让各种东西被"意念"控制起来。     

睡眠时脑波也在用功

正"感受那股振动的力量。"在睡眠时环绕我们脑部的"莱娅公主波"或许正帮助我们记忆白天发生的事件。美国科学家最近发现了几种模式的脑电波活动。当人们睡眠时,脑电波会呈环形状运动扫过大脑。科学家用电影《星球大战》中演员凯丽·费雪的发型来戏称它们。这种脑电波动从负责提取记忆的海马体开始,     

脑机接口的物理学

<正>西德尼·珀科维兹深入浅出地介绍研究人员为研发更安全、更耐用、惠及更多人群的脑机接口所做的诸多前沿工作。人类大脑是一种复杂到惊人的机器。人类大脑皮层拥有800多亿个神经元,每个神经元又有1000个突触。我们的大脑每秒大约要处理100兆比特的信息。想象一下,要是在我们思考的时候,尝试实时测量、提取并解释我们大脑中的所有信号,会是什么场景？记录大脑曾经只是科幻小说和电影——比如《X战警》（X-Men）和《黑客帝国》（The Matrix）——才有的情节,但现在,我们真的有可能把大脑同计算机连在一起,并且通过这种系统控制机械手臂,或者把你脑海中的想法记录下来。     

英皇家学会呼吁调查新一代脑植入设备

<正>科学家认为脑植入设备可以在未来几十年内使人类实现"心灵感应",帮助瘫痪人士重获行走能力。脑植入设备领域内的很多领军科学家表示,社会必须要为一场技术革命做好准备。在这场技术革命里,脑植入设备可以帮助人们通过"心灵感应"进行交流,通过脑电波"下载"新技能,甚至在脑电波形式的"神经明信片"中描绘自己假期里的奇遇。     

脑电波分析器试制成功

为了开展脑电波的研究,我們設計和試制成功一架脑电波自动分析器。这架分析器可以将人类或动物四种主要的脑电波θ,α,β,γ自动进行分析,分别呈现这四种波中的任何一种波。这样,在研究中即可以避免一般通用脑电波記录器所描記的各种电波混淆不消的情况。此外,与英美资本主义国家的机械分析法不同,这架脑电波分析器是完全按照大脑交流电波本身的特点设計的,它整体地、而不是孤立地分析出θ     

有关人体冷冻学的科学佐证

之一：大脑冷冻试验。20世纪即年代中期，日本三位教授将猫大脑中的血液抽出，注入丙三醇，然后冷冻一夜至6个月。期限到后，猫脑被解冻并抽出丙三醇，重新注入加过温的新鲜猫血。研究人员把大脑灰质与电极接通，再把它们同类似脑电图仪的扫描装置连接起来。通常，脑细胞在缺氧几分钟后即死亡，然而这次奇迹出现了——一扫描指针摆动，也就是说冷冻6个月后刚刚解冻的猫的大脑释放出脑电波，并与冷冻之前释放的没有多大差别。其他科学家用猴脑和狗脑进行了类似实验，结果基本相同。实验表明，经过特殊状态下的长时间贮存，即使是大脑中的神经…     

用分子计算

计算机的速度能够达到多快?功能可以有多强大?可不可能有这么一天，人们创造出的人工“大脑”的智力与人类大脑相当——甚至优于人类?这些问题的答案在很大程度上以一个因素为基础，而这个因素就是：我们能够制得多小尺寸的计算机电路，以及能达到多大的集成密度。     

当解梦遭遇现代科学

在《梦中之脑》(When Brains Dream)一书中,睡眠科学家安东尼奥?扎德拉(Antonio Zadra)和罗伯特?史蒂克戈德(Robert Stickgold)详述了有关做梦时大脑的种种最新研究,同时提出了一种理论尝试解释梦的存在意义.该书纵横古今,从早期人类的原始宗教角度解释梦,到首次尝试研究梦的心理学,...     

长期记忆存储的神经编码与调控

人类根据自身以及后天学习获得的经验与知识,也就是记忆,适应并改造了自然界,从而创造了现代文明.建立在大脑神经元的物质基础之上,记忆承载了外界纷繁复杂的信息,整合了时间与空间等不同维度上的多感知信息,为大脑作出正确判断和操作提供支撑.通过对大脑记忆机制的研究不仅仅可以揭示脑高级功能的生物学基础,更加重要的是,可以提供一条由亿万年进化史选择的解决高级认知运算与高效信息处理的途径.近年来,对记忆机制的认知从突触、分子等生物层面渐渐深入到细胞编码、解码与整合等信息层面,依赖对大脑中信息编码直接相关的记忆印迹(engram)的深入研究则揭示了神经环路的记忆存储与调控机制.本文围绕记忆印迹细胞的分子、细胞、环路与信息处理机制的运用,回顾了近期记忆机制的研究进展,探索了记忆编码机制研究对生物大脑运作原理及类脑智能的深远影响.     

科技信息

新的氧化银超导材料 日本电子技术实验室,新近研制成功不含任何有毒物质的氧化银超导材料。研究人员称,该超导材料的临界温度为17K,目前尚处世界领先地位。该材料由银、钡、钙、铜和氧组成,其成分比为1:2:3:4:10。 (杨光平) 新型脑电波分析仪 日本NEC公司最近推出了一种新型脑电波分析仪。该机采用新的计算机系统来分析动态脑电波。该机的分析速度比普通的分析仪快100倍,并可及时绘制出脑电波图。分析仪可分析大脑的电位、电流及磁场测定值并能将分析结果在大脑计算机三维模型上显示出来。研究人员称,使用新型分析仪,可进一步帮助人们了解大脑的功能,并可为诊断、治疗脑部疾病提供可靠的依据。 (杨光平)     

意识活动与脑心分部最优化

本文作者以其独特的构思和积三十余年脑电研究之实践经验,对人体的重要器官心脏和人体的大脑在进行思维中是否相关,进行了大量的研究工作。本文是以她的研究工作为依据,提出了在人类的意识活动中,只有心和脑在耦合状态、心、脑在和谐与协调状态,才能产生最佳思维进行了探讨。人类对于自身的思维过程,以及意识的产生机制尚未认识清楚,而按照传统的观念,心脏是人体的一个血泵,人类赖以生存的动力;而本文作者提出了,心脏是参与了脑的思维工作,而且是以心、脑最佳频率耦合的形式参与了思维。这一观点是大胆的、富于探索性,但它的依据也是充分的。这就不得不使我们重新来认识人类的各种脏器和器官,人类的思维和意识的产生等等的一些重大的课题,并为进一步探索这些课题提供了新的思路和方法。     

大脑里发现新物质

最近,科学家在研究人类大脑时,发现了不少新物质,为解开人体之谜增添了科学依据。记忆物质为什么有的人会记忆过人?美国科学家最近揭开了大脑记忆的奥秘。他们发现了人们对过去事情的记忆,完全取决于大脑中的化学物质——钙尔贝。     

心是全息图

心的科学并不是大脑的特权。来自物理学、数学的探讨引起了人们的注意。根据这些探讨,有些科学家认为关于心的研究似乎并不一定非要集中在脑的研究上。 首先是曾因发现了神经元的突触电位而获诺贝尔奖的一位大脑生理学家,在1989年发表的一篇论文中,阐述了“是量子力学的概率在控制着脑中的分子生物学程序”的论点,指出了量子力学的重要性,从而在科学界引起了一场争论。 接着是一位因研究太空黑洞而著名的英国数学家写了一本名为     

大脑是如何记忆的

为什么我们能记住一些事物?我们的大脑是怎样记住它们的?为什么考试前拼命记住的知识一考完就忘得一干二净?右脑和左脑有什么样的分工?这些分工与记忆有什么关系?下面让我们来就脑研究最难的课题——记忆的机制来探索一下不可思议的“记忆之脑”。     

睡眠之中有乾坤

美国哈佛大学的科学家最新发现,就算是片刻的小憩,大脑也会进行自我的调节和功能的改善。但是尽管如此,要真正使大脑功能完全恢复,还是需要夜间充足的睡眠。为什么呢?答案是这样的,在一段充足睡眠的后期,大脑中会出现一种形状很奇怪的脑电波,它犹如大脑的“兴奋剂”,可以增强大脑的记忆力和学习新技能的能力,从而提高工作和学习的效率。     

我们都能变超人吗?

<正>看电影《超体》,聊聊人类脑细胞开发工程的大事!电影《超体》为我们传达了这样一个信息,人类目前只开发了大脑能力的2%,而当剩下那98%被逐渐开发出来后,人类将拥有非凡的能力。那么,这种说法是事实还是电影人的异想天开?我们的大脑中蕴含着怎样的奥秘?脑容量和脑细胞:智力发展的必备品《超体》这部电影的英文名字叫作"Lucy"(露西)。这个名称源自女主角的名字,而细心的观众一定     

用脑电波控制机器人

随着人工智能技术的飞速发展,机器人的使用正变得越来越频繁,让人类逐渐从体力劳动中解放出来,美国科学家正试图让机器人来完成我们心中的想法。美国华盛顿大学教授拉杰什.瑞奥展示了他们最新研制成功的脑电波控制机器人。演示者戴上一顶特制的帽子,这顶帽子上共有32个独立的电极与大脑头皮接触。通过接受人脑思维产生的脑电波,这台机器人可以完     

不同年龄和认知功能成人脑涨落图功率空间构型的比较

梅磊教授建立了一种新的脑电波分析技术——脑涨落圈技术(encephalofluctuograph technology，ET)，从功率和频率两个角度分析脑波的涨落过程，以研究脑功能的自组织活动及其时空构型，并已出版专著和开始临床应用，认知活动是人及的高级功能，包括知觉、注意、记忆、思维、盲语等能力，是整个大脑复杂活动和自组织的产物，鉴于所获得的结果比较丰富，本文只着重扼要地报告我们对不同年龄和认知功能成人脑涨落圈功率空间构型比较研究的主要结果。     

通过脑电波进行3D打印

<正>智利科技公司Thinker Thing宣称,他们首次通过脑电波进行3D打印试验并获得了成功。当你戴上一个脑机接口耳机,在思考不同的3D形状的时候,大脑中的脑电活动会被发送至3D打印机。利用大脑中可以探测到的微小电脉冲,3D打印机就能够控制打印3D物件的整个演变过程,从而打印出不同形状的3D部件,并最终组合成一个你心中所想的真实物件。目前,Thinker Thing公司正在研究利用儿童的脑电波数据来制作3D模型。当然,"并不是说你想象了一个东西,然