諸神的恩寵
你知道嗎,人類大腦的奧秘,完全可以和宇宙奧秘相提并論。人類的腦,位于顱骨腔內(nèi),由大腦、小腦和腦十三部分組成。
其中,大腦由左右兩個半球組成,半球的外層是大腦皮層,大腦皮層的表面,分布著許多彎彎曲曲的溝回。什么是大腦皮層?就是咱們思維的器官。咱們腦子里的每一個念頭,都是大腦皮層活動的結(jié)果。而小腦,則位于大腦的后下方,負責控制和平衡人的各種行為,比如咱們走路、跑步、跳躍等,這些動作,都是由小腦來控制的。最后來說說腦干,腦干位于大腦下方,它的主要功能是維持個體牛命,包括心跳、呼吸、消化等重要的生理功能。
一般情況下,咱們說的人腦,主要指的就是大腦。大腦的基本單位是什么呢?答案是神經(jīng)元!正常成年人的大腦里,分布著上千億個神經(jīng)元。這些數(shù)量龐大的神經(jīng)元一個連著一個,最后組成了一根根腦神經(jīng)。這些腦神經(jīng),就像是頭腦里的一條條高速公路,能隨時帶給咱們想法和靈感。而神經(jīng)元之間的連接點,叫做突觸。這些突觸,就像是高速通路上的收費站,負責將各種想法和靈感串聯(lián)起來,形成統(tǒng)一的認知。你可能會問,那,大腦里的神經(jīng)元是一出生就有嗎?答案是肯定的。其實,當孩子們還在媽媽肚子里時,腦神經(jīng)元就在不斷增長了。當咱們呱呱墜地時,腦結(jié)構(gòu)就已基本發(fā)育完全。
在腦科學研究領(lǐng)域,有兩位巨人不得不提。一位是意大利神經(jīng)解剖學家高爾基。這位科學家發(fā)明了高爾基染色法。通過這種染色法,咱們能清晰地看到動物神經(jīng)細胞的形態(tài)。另一位巨人,是西班牙神經(jīng)科學家卡哈爾??ü柋蛔u為“神經(jīng)科學之父”,他改進了高爾基染色法,并提出了神經(jīng)元學說。
除了這些理論知識外,有沒有了解大腦的實際方法呢?說到這里,楊雄里院上給咱們介紹了幾項大腦探測技術(shù)。腦電圖,是目前應用最廣的大腦分析技術(shù)。除了腦電圖之外,核磁共振技術(shù),也是一項重要的腦部檢測技術(shù)。核磁共振技術(shù)具體分兩類,分別是應用核磁共振技術(shù)和功能核磁共振技術(shù)。其中,應用核磁共振技術(shù)不用開刀,就能獲取人體各種器官的大量信息。用這項技術(shù),醫(yī)生可以診斷出腦梗塞、腦瘤等。而功能核磁共振技術(shù)呢,更為簡單,它只要通過測量咱們血液里的氧含量,就能監(jiān)測大腦活動。
然而,當人類在探索大腦奧秘時,光有大腦檢測技術(shù)還不夠,還需要一張“大腦圖譜”。大腦圖譜有什么用呢?它能詳細描繪和定位大腦的活動。2016年,美國的一個科研團隊,發(fā)明了神經(jīng)元條形碼技術(shù)。這種技術(shù)給每個神經(jīng)元都配了一個條形碼。如果想得到一個神經(jīng)元的DNA,只需要將這個神經(jīng)元的所有條形碼拼接起來就行了。這么一來,要想獲取大腦圖譜就簡單多了。
說完了大腦圖譜,咱們再來說說記憶。大腦為什么能記住信息呢?經(jīng)過研究,科學家們發(fā)現(xiàn),咱們?nèi)祟惖挠洃洿笾驴梢苑譃槿悾謩e是瞬時記憶、短時記憶和長時記憶。
瞬時記憶能持續(xù)兩秒左右,短時記憶在一分鐘以內(nèi),長時記憶會在一分鐘以上。
對于正常人來說,記憶力的好壞和兩個因素有關(guān),一是先天遺傳,二是后天訓練。記憶的全過程可以分為四個步驟,依次是存取、編碼、存儲、取回。記憶的全過程非常復雜,需要調(diào)動大腦各部分的資源,各方面通力合作,才能讓大腦記住信息。
說了這么多,其實,對于“大腦為什么會記憶”這個問題,科學界目前也沒有統(tǒng)一的說法。唯一能確定的是,記憶是咱們思維活動的一部分。
科學家們對腦科學的探索從未止步,進入21世紀后,人工智能成為腦科學研究的新趨勢。人工智能也叫AI,它是研究、開發(fā)和模擬人類智能的新技術(shù)。有越來越多的人開始擔心,人工智能會不會有一天搶走咱們的飯碗?目前,各國科學家都在積極研究如何應對這種挑戰(zhàn)。
書名:《與中國院士對話·大腦奧秘知多少:大腦奧秘初探》,作者:楊雄里、海波等華東師范大學出版社出版發(fā)行,中國圖書評論學會好書項目組推薦。(選自仁仁閱閱讀平臺)