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。     

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     

新科技能让大脑变得更聪明吗

<正>让大脑变得更完美,是几个世纪以来人类最美好的幻想。我们一直坚信,我们只利用了"10%的大脑",绝大部分的大脑潜力还未开发,我们希望未来人类大脑要比今天更强大。随着科技的进步,人类对大脑神经系统的了解日益加深,一些能够让大脑变得更聪明的新科技也正在从科幻走向现实。个性化智能药丸从某种意义上来说,我们已经生     

增强记忆力?靠谱！

<正>2014年,江苏卫视推出的《最强大脑》无疑是相当成功的一档电视节目。节目中的选手个个智慧非凡、记忆超群,无论是中国雨人周玮还是心算神童葛韵霖,都给我们留下了深刻的印象。那么,他们过人的记忆能力究竟从何而来?我们能不能拥有这样的"超能力"呢?     

我们可以信任机器人吗?

正随着科学技术的发展,机器人将很快拥有决定人类生死的力量。它们准备好了吗?我们也准备好了吗?在流行文化中,机器人不是维多利亚时代完美忠实的管家,就是精神变态的狡诈杀手。如《星球大战》里的C3PO、《机器姬》中的艾娃,《惑星历险》中的罗比以及《2001太空漫游》中的哈尔。电影中描述的机器人形象反映了我们对机器人的希冀和恐惧,这种恐惧已开始渗入现     

小蚂蚁闪烁大智慧

蚂蚁是地球上数量最多的动物，也是脑细胞数量最多的昆虫。蚂蚁的大脑由大约25万个细胞组成。通过对蚂蚁群体的长期观测和研究，科学家发现蚂蚁能够轻而易举地化解现代人类社会的棘手难题。比如交通拥堵问题，作为地球主宰的人类对此却无可奈何，一筹莫展。因此，人类虚心向蚂蚁朋友学点生存智慧显得尤为重要。     

动态

<正>纳米机器人让我们拥有超级智力你是否想象过,自己能够获得非凡的智力,拥有好似上帝般的智慧?美国资深计算机专家提出,将纳米机器人植入人类大脑,并连接云计算机系统之后,就能实现这一梦想。借助这种模式,我们能以自己的思维和记忆为基础,通过大脑向外界发送电子邮件、照片等各类信息,甚至能进一步拓展人类情商和创造力,具备更强的抽象设计能力和表达能力。此外,云计算机系统还能提供额外的大脑能力,进一步提高人类智商。科学家预计,到本世纪30年代,纳米机器人就能真正帮助人类实现人工智能!     

情感行为的生化检测

正是由于人类复杂微妙的情感行为,我们的生存环境才变得丰富多彩。那么,对于我们种种的情感行为,又是如何来进行检测的呢?科学家们利用了一种叫做生化检测的方式来诠释它们。忧郁的检测当身心感到痛苦压抑时,人很容易变得烦躁起来,久而久之会直接影响身心健康。研究认为,无论是皮肤还是大脑,每个人细胞的化学特性是相同的,而烦躁者脑细胞神经传递乙酰胆硷便会增多,所以可用测定乙酰胆硷来测定烦躁不安的程度。     

机器人历险记

假如你是机器人,自己生锈了会有什么感觉?你会存钱准备给自己升级,还是要求世人对生锈的机器人好一点?动画新片《机器人历险记》提出这些问题,直指人生意义的核心。当然,我们讲的是机器人。但是你可能会忘记这点,因为电影中的机器人太像人类。这部电影谈的是个性以及做人的优良     

阿尔茨海默氏症治疗新靶点：衰老细胞

人类首次证实阿尔茨海默氏症患者脑细胞出现“衰老”——脑细胞启动了一种机制可阻止细胞分裂并启动破坏通路。之前，成百上千的试验性治疗都半途而废，我们需要寻找一个新的治疗靶点，现在似乎已经找到。     

采撷最美的花朵——读《脑波判读中流失了什么?》有感

人的脑电波是反映大脑活动状态的一种物理表征,一般仅用来诊断发生于大脑的各种疾病。但大脑是人类意识、思维、感情的发源地,难道脑电波与人类的这些精神事件会没有联系?《脑波判读中流失了什么?——脑心编码与精神势态的表述》用优美的语言向人们阐述了作者在这方面的重大研究成果——脑心编码分析方法。这项成果很可能为人们打开通向人类精神活动奥秘的大门,因此它的意义怎样估计似也不会过高。《采撷最美的花朵》一文便是对此有感而发的结果。     

人脑潜在能力的开发

近年来脑科学发展令人瞩目,通过研究发现,人的一生中对大脑的使用仅占一小部分,大脑的潜在能力十分巨大,如能加以挖掘,对人类的进步将产生难以估量的巨大影响。《人脑潜在能力的开发》一文的作者梅磊教授长期从事这方面工作,并有所造诣。该文是梅教授长期工作的一些体会,无疑是一佳构。     

记忆与遗忘

<正>据说,金鱼的记忆力有7秒钟,而餐厅服务员工作时的记忆力只有3秒钟,那么你能记住多久之前发生的事呢?大脑能记住多少信息一些具有非凡记忆天赋的人,他们令人叹为观止的记忆能力让我们知道,我们大脑的记忆量远比我们想象的要多得多。与用了一定数量后就不能再拍摄任何照片的数码相机存储卡不同的是,我们的大脑似乎永远不会耗尽空间,能够无限地记录新的信息。长期以来,神经科学家一直试图测量出人类大脑的最大容量,却一直未能得出最后的     

人类大脑真能“预见”未来吗

据英国《每日邮报》报道，“泰坦尼克号”沉船灾难发生前，据传曾有乘客因为产生“不祥预感”而在登船前最后一刻退掉船票，所以逃过了这一世纪灾难。那么，人类的大脑真能像科幻电影中描述的那样“预见未来”吗？美国科学家迪恩·拉丁博士和荷兰阿姆斯特丹大学心理学家迪克·比尔曼教授等人经过一系列惊人实验后宣称，他们相信人类大脑真的拥有“预见未来”的能力。     

透过多面镜看《美人鱼》

美人鱼,对人类来说一直是个神秘的存在。正因如此,有关美人鱼的传说和想象才会层出不穷。周星驰导演的影片《美人鱼》,自上映后立即引发了一阵"美人鱼"的观影狂潮,影片上映12天就突破了24亿票房,成为华语电影票房的新标杆。这部电影的大热,也让美人鱼成为人们街头巷议的话题,今天,就让我们一起来说说美人鱼。走进观众视野的美人鱼电影《美人鱼》讲述了一个与环保有关的爱情故事。富豪刘轩(邓超饰)在房地产开发过程中涉及填海工程,因此对附近以海为生的居民构成了威胁。生活在该地区的海洋生物的生存环境遭受到了极大     

投身群体:增强记忆力的诀窍

据英国《新科学家》杂志报道,美国科学家最近发现,生活在大的群体之中的鸟类,要比生活在孤独之中的鸟类,大脑中有着更多的新的神经元,也有着更强的记忆力。这是美国科学家在最近进行的一项关于鸣鸟大脑研究中得出的一个结论。他们据此向人类发出忠告:如果你是一个孤独者,你最好结交一些朋友,否则就会丧失你宝贵的脑细胞。     

人为何懂得欣赏音乐

音乐是世界的语言。即使是一个乐盲,在听到约翰·斯特劳斯的《蓝色多瑙河》时,也一定能感受到乐曲所蕴含的一种洋溢着欢腾喜悦的情感。我们听爵士、蓝调、古典、流行和各种各样的音乐,不同的音乐带给我们不同的感受,但为什么我们懂得欣赏音乐?人类的大脑如何把复杂的节奏、旋律、音质和音调拼凑成一个美妙的整体呢?有许多研究人类神经学的     

神经科学引入AI得到的启示

<正>深度思维(DeepMind)创始人丹米斯·哈撒比斯(Demis Hassabis)曾经指出,对于构建智能水平与人类相当的人工智能(AI)来说,人类大脑就是一个至高无上的灵感来源。持这种观点的不止他一个。深度学习的成功向人们展示了如何把来自神经科学的启迪(记忆、学习、决策、视觉)转换成各类算法,并以此把我们人类强大认知能力赋予人工智能的硅大脑。不过,人工智能又会对神经科学的发展有何启示呢?2019     

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。     

新开发软件可重现人类梦境

据英国《每日电讯报》报道，日本科学家发明了一种新软件，可让人类大脑的所思所想以及做梦的过程和图像显示在电脑屏幕上。