《流行科学》神经科学指南

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什么是神经科学?

神经科学是对包括大脑和脊髓在内的神经系统的研究。这是一个广义的术语,包含许多更具体的学科,包括认知神经科学、临床神经科学和发育神经科学。

历史

人们一直认为大脑是智力和理性的中心。然而,直到20世纪初,科学家们才能够有效地研究大脑——以及更广泛的神经系统——的过程。显微镜的改进以及一种新的染色程序(高尔基染色法)使得科学家能够看到单个神经元。

19世纪的另一项重大发展是能够证明脑损伤与相关症状或行为改变之间的联系。科学家们能够确定患者大脑的哪些区域受损,并假设大脑的某些部分与特定功能相关(这被称为功能定位理论)。起初,这个假设是有争议的:科学家和哲学家都担心将伟大的人类心智简化为大脑中的纯粹电信号。

然而,神经科学的持续成功使得这一假设越来越难以否认。在过去的一个世纪里,该领域呈指数级扩张。每年,大脑结构和功能解剖图谱都变得越来越详细,我们对大脑发育、处理和缺陷的理解也随之发展。

现在

目前,神经科学领域十分庞大。4月2日,奥巴马总统宣布了“BRAIN”(通过先进创新神经技术进行大脑研究)倡议。几个政府机构,加上私营部门的支持,将每年提供1亿美元,以促进对人类大脑进行全面测绘。该倡议在目标上类似于人类基因组计划,并且也鼓励甚至可能需要国际、跨学科的合作。

Future

BRAIN倡议的完成预计将带来神经科学的巨大进步,例如纠正神经系统疾病。一个相关的愿望是开发出可与人脑媲美的人工神经网络。目前,最大的人工神经网络有110亿个连接,而人体的神经网络有近100万亿个连接。目前的]人工系统在其]计算能力]方面无疑是令人印象深刻的,但该领域显然有巨大的发展空间。

 

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