人脑组织的结构机能

近年来,人们对大脑的研究越来越关注,因为通过对大脑深入而系统的研究,将为弄清脑机能,如睡眠、记忆、做梦、思维……打开广阔的前景。这里四篇文章,“人脑组织的结构机能”是篇综述,介绍了有关脑科学的主要研究课题和研究方向。其余三篇,从睡眠、记忆和梦的一个侧面论述大脑的功能和作用。使读者可以对脑科学有一个比较全面的认识。     

关于记忆的生理机制的几个问题

关于记忆的生理机制,生理心理学上进行了大量的研究。最早开始进行的是记忆在大脑中的机能定位的研究。关于记忆的机能定位理论,可以追溯到脑相学。但脑相学者的多数设想,缺乏严格的事实根据,对记忆的生理机制问题,没有留下多少科学遗产。从前一世纪末期起,特别是本世纪中,生理心理学家应用切除、电刺激等方法进行了大量的研究。由于绝大多数的研究是在动物身上进行的,对于解答人的记忆的机能定位问题,进展也不很大。近些年来神经外科学家在为癫痫病人施行手术治疗,用电极刺激病     

用于治疗帕金森氏疾病的神经细胞培植成功

研究人员长期以来一直在想方设法采用实验室培植的健康细胞代替受损组织治疗多种脑神经疾病。尽管科学家早已在培养皿中繁衍出神经细胞,但是构造与机能复杂的神经细胞始终未能如愿。目前美国国立神经疾病与中风研究所的研究人员显然已经创造了这个奇迹。他们将实验室培植尚处于发育中分泌重要化学递质多巴胶的神经细胞植人鼠脑,从而实现了脑外与脑内神经细胞的对接。鉴于这些老鼠大脑中缺乏分泌多巴胺的神经细胞而呈现人类帕金森氏疾病病变症状,在美国受这种变性神经疾病困扰的人达50万人之众。大脑中的多巴胺是一种对运动神经功能起重要…     

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…     

大脑是计算机吗？

大脑是计算机吗？在粗略近似程度上，目前对大脑在发育过程中如何形成和成年人大脑机能的了解，几乎尚不存在。数十年艰苦而富有成效的神经科学研究已经充分揭示了哺乳动物大脑（甚至人脑）的解剖结构，但机能认识尚有待概念性定义。本世纪６０年代，人们［如哈贝尔（Ｈｕ...     

脑磁图与大脑功能检测

脑磁图是研究大脑活动的一种新手段,它通过对脑神经电流产生的微弱生物磁场的测量,对脑活动进行功能性成像.本文介绍了脑磁图的特点、基本工作原理、研究现状和在临床医学和基础脑科学研究中的应用,以及目前脑磁图研究中存在的问题和解决途径.     

聪明的大脑会节省自己的能量

聪明的大脑会按照“少投入多产出”的原理运转,至少,当它学习新事物时是如此。初步资料表明,复杂的学习任务会刺激大脑,使大脑的能量消耗显著地下降。特别是那些在标准智力测验中获得高分的人,这一点表现得尤为明显。很可能经过一段时间的学习,大脑知道为完成一项任务,哪些神经线路是用不着的。通常,它仅仅依靠某些重要线路,美国加利福尼亚大学的神经心理学家理查德·海尔说:“学习与智力过程可能共同使用脑中某些重要的信息处理组元。”     

气功锻炼对高血压病人自发脑电活动影响的电子计算机分析研究

气功是我国传统的自我“心身”锻炼方法.20余年来,我们经过系统的深入的研究,肯定了气功对稳定血压、巩固疗效、改善高血压病预后的独特作用.从临床实践中,我们体会到气功的特点是充分发挥“意识”在锻炼中的主导能动作用,练功时大脑皮层机能状态的调整是气功作用的一个重要方面,脑电图在一定程度上能反映大脑皮层机能活动.所以我们从1959年开始进行了气功锻炼过程中脑电活动变化的实验研究,无论常规脑电检测和脑电积分分析均一致     

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…     

大脑可能只让人看到部分事物

美国科学家进行的一项试验表明,进入我们视野的东西并不一定全都会被看到,大脑对于看到的事物应该是什么样子,可能有一种先入为主的“成见”,即它只让我们看到部分事物。科学家认为,大脑是从零散杂乱的视觉输入信号中选择信息来组织成图像的,在这个     

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.     

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     

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…     

脑胶质瘤治疗进展

在老百姓心目中,“癌症”几乎就是“绝症”的同义词,而发生在脑子里的癌症就更可怕了。脑胶质瘤（俗称脑癌）就是长在大脑内的一种恶性程度很高的肿瘤。据国外统计,它占到了原发性中枢系统恶性肿瘤的70名。恶性胶质瘤的年发生率为0．00570。在美国,每年有超过14000新发病人被诊断为恶性胶质瘤。由于该疾病的发病机理目前仍不清楚,其治疗一直没有重大突破。研究对胶质瘤有效的治疗手段,是神经外科学的热点之一：     

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。     

大脑老化研究及其进展

从不同角度对大脑老化所作的研究均表明了大脑的退行性变化,但近年来的研究发现脑在退行性过程中可能产生一种补偿机制,这对健康老龄化的研究具有重要意义。另外,应加强从脑宏观整体和细胞分子水平两个方面进行跨学科的联合研究,以阐明大脑老化的过程及其机理。     

搜寻最近星体最亮星系

近期,美国宇航局(NASA)公布了一项新的太空探索计划:准备用红外光束扫描整个天空,搜寻近地的白矮星、行星带和在宇宙中最亮的星系。 这个计划被称为 “广域红外探测器”,已经被批准实施,并且作为 NASA下一个探索计划的一部分进入了初步的设计阶段。这个计划的主旨是低成本、高     

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...     

探索“小宇宙”的奥秘

2012年夏天,美国科学家提出一项可与当年＂阿波罗登月工程＂和＂人类基因组计划＂相媲美的＂尖端创新神经技术——脑研究计划＂,引起全球各国政府和科学家的关注。美国政府决定拿出1亿美元,启动这项旨在揭开人类大脑奥秘的研究计划;接着欧盟委员会宣布,以建立人工脑为目的的＂欧共体人脑计划＂将在未来10年内获得10亿欧元的科研经费。那么为什么脑科学能得到全球科学家的关注呢？因为人类的大脑是个复杂的＂小宇宙＂,它由100多亿个神经细胞组成（相当于整个银河系星体总数）,是宇宙中已知的最为复杂的组织结构。对于大脑结构的工作机制,     

关于脑的工作原理

古人有天问,今有脑问。脑是怎样工作的?脑的内部“语言”是什么?信息在大脑中如何表征?信息如何存入的?如何读出的?智能的本质是什么?思维是怎样进行的?概念是如何产生的,灵感是怎样迸发的?还有,用脑思