腦科學,世界上最大的反向工程論文

時間：2021-01-29 16:37:13 論文我要投稿

腦科學,世界上最大的反向工程論文

　　再多研究也只是滄海一栗

腦科學,世界上最大的反向工程論文

　　蒯博士的實驗室在認知神經(jīng)科學研究所的二層。走在前往實驗室的路上，蒯博士就自豪地說，華師心理實驗室的軟硬件條件都已達到國際標準。與歐洲的大學相比，不論是實驗儀器，還是儀器的建設和維護，都無太大差別，甚至在某些方面更好。華師還建立了公共實驗室平臺，眾多儀器信息掛在平臺上，可以預約使用，大大提高了實驗效率。

　　蒯博士的實驗室面積100多平方米，蒯博士介紹，他的一個研究方向是結合視覺認知和虛擬現(xiàn)實技術應用，比如邀請被試坐在沙發(fā)上，戴上VR眼鏡，頭上的不同部位貼上電極傳感器。測試開始，被試會看到各種畫面，而演講者則會監(jiān)測電極傳感器的信息變化，以及被試的面部表情變化。測試現(xiàn)場，十幾架攝像機圍成了一個圓圈，蒯博士介紹，這可不是普通的攝像機，他們具有傳感功能，可以360度無死角捕捉圓圈內(nèi)被試的一舉一動。

　　蒯博士的研究用途很廣，比如特工等特殊人群的選拔，面試時給候選者一個壓力，分析其面部表情，就知道其是否適合；或用于談判，佩戴裝有攝像頭的眼鏡參與談判，對方的微小動作都能被高清攝像頭捕捉，從而發(fā)現(xiàn)對方的心理底線。如此高大上的研究，在蒯博士看來，只是認知神經(jīng)科學的滄海一粟，而認知神經(jīng)科學也只是腦科學的一部分。了解自己、認識大腦，是人類歷史上最巨大的科學問題之一。早期對大腦的研究是顱相學，用尺子量大腦形狀來推斷人類的認知能力，例如天庭飽滿，就是說一個人很聰明。最近十幾年來，隨著技術的進步，運用上眼動儀（記錄眼動）、腦電、核磁共振、腦磁圖等探測儀器，讓科學家對大腦的認識一點點進步。

　　博士生李兵，研二學生韓思竹和曹魏聰都深深地被大腦的奇妙、技術的新奇和探索的專注吸引。

　　曹魏聰研究的是大腦中不同神經(jīng)元如何連接，從而產(chǎn)生記憶。記憶在形成過程中，會生成鈣調(diào)蛋白激酶，這種蛋白酶會不會對記憶的`形成和再鞏固有作用？曹魏聰在小白鼠身上做實驗，比如小白鼠有一個恐懼記憶，他就調(diào)控鈣調(diào)蛋白激酶，成功改寫了小白鼠的記憶。這一研究能否用于人類？曹魏聰設想，這也許能幫助PDSD（創(chuàng)傷后應激障礙）的病人走出陰影。

　　研二女生韓思竹主要從事視覺工作記憶。她們發(fā)現(xiàn)在頭部頂葉的位置貼上電極片，通過脈沖等刺激20分鐘后，會明顯提高記憶和學習效率。這讓人不禁聯(lián)想：這可是一個好的創(chuàng)業(yè)點，用這項技術做成一款學習機，肯定大火。韓思竹說，她們的研究在老齡化時代會有大作為，能幫助有認知功能損害包括阿茲海默癥和精神分裂的病人。

　　李兵博士研究的是腦成像。不論是說話還是運動，人的大腦某處都會“亮”，說明是這個腦部位在執(zhí)行功能。“不僅強烈刺激會激活腦區(qū)，很弱的刺激也會激活腦區(qū)，甚至不做任何任務，只是冥想，腦部也有特殊的激活，我們管它叫‘靜息態(tài)’。”他曾參與過腦機接口的實驗，他戴著腦電波儀坐在電腦前，屏幕上顯示一串數(shù)字，他盯著某個數(shù)字看，電腦就能識別出這個數(shù)字。“原理很簡單，每個數(shù)字都對應著不同的頻率，看數(shù)字時，大腦的頻率發(fā)生抖動，腦電波儀監(jiān)測到后告訴電腦即可。”

　　在李兵看來，雖然他們從事的研究很先進，但是在腦科學中，真的如同鹽粒灑進了大海。“曹魏聰?shù)慕M研究分子，我所在的組研究功能，從分子到功能，相差十萬八千里。分子形成蛋白、基因轉錄、分子環(huán)路、細胞變化、細胞間連接、一個環(huán)路形成（大腦中有成千上萬個這樣的環(huán)路）、環(huán)路間交叉形成網(wǎng)絡……才是功能。”李兵有時覺得，他研究腦科學這么多年了，其實只是在研究大腦的影子而已。

　　等待腦科學的開普勒定律

　　“腦科學還遠遠不到突破的時候。”蒯博士說，也許還沒到物理學的亞里士多德的時代，更沒到開普勒定律（行星的運行軌跡為橢圓方程）。在開普勒之前，歐洲的天文學家花幾十年記錄行星的運行。經(jīng)過長時間的積累，當有一天，開普勒突然意識到這些行星運行軌跡也許能夠用一個橢圓方程來擬合，于是開普勒定律誕生了。

　　腦科學是人類歷史上最大的反向工程。研究者們正在從結構和功能上“拆解”它。怎么拆呢？結構上撕成碎片，然后組裝；功能上看大腦的反應。“我們正在做的大量實驗，就是在給大腦描點，當這些記錄積累到一定的程度，也許會有一個人能看出其背后的規(guī)律，得到腦科學的開普勒定律。”蒯博士說。

　　世界各知名大學都在研究腦科學，北京師范大學、北京大學、華東師范大學等已形成中國研究腦科學的第一梯隊。蒯博士說，在腦科學上，中國不用仰視西方，而將是這個歷史上最大反向工程的領導者。

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