网上有关“大脑记忆回路原理”话题很是火热,小编也是针对大脑记忆回路原理寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

 我们的大脑是一个强大的器官,它支配着我们的行动。下面我给大家分享一些关于大脑记忆回路原理的内容,希望大家喜欢。

人的大脑分为左脑和右脑两个半球,它们的功能是不同的,通常左脑被称为?语言脑?,它的工作性质是理性的、逻辑的;而右脑被称为?图像脑?,它的工作性质是感性的、直观的。左脑的工作方式是直线式的,可以说是从局部到整体的累积式;右脑的工作方式则是从整体到局部的并列式。左脑追求记忆和理解,它的 学习 方法 是通过学习一个个的语法知识来学习语言;右脑不追求记忆和理解,只要把知识信息大量地、机械的装到脑子里就可以了。

 右脑具有左脑所没有的快速大量记忆机能和快速自动处理机能,后一种机能使右脑能够超快速的处理所获得的信息。

 左脑和右脑的记忆能力是1:100万,然而一般人却只会用左脑记忆!

 人类大脑的一部分组织能够增强记忆,如果我们能够知道增强记忆的方法并用到实践中去,我们对大脑使用的方法也改变。大脑能够变得更灵活,原先运转比较缓慢的机能开始加快运转速度。这样,学习能力低下的孩子可以 提高 记忆力 ,成人则降低了患痴呆症的危险,并能够长久保持灵敏的头脑。

 是哪些组织能够 增强记忆力 呢?人类的大脑分为上下两部分,上面一部分由表层意识(意识)控制,下面一部分由深层意识(潜意识)控制。这两种意识的工作内容完全不同。人们通常使用外部的表层意识,不大使用深层意识,但是出色的记忆力其实存在于我们的深层意识中,人类的大脑分为左右两个半球,表层意识位于左半球,深层意识位于右半球。

 通常我们都认为通过理解达到背诵的目的是很重要的,然而理解行为只动用了我们的表层大脑。大量反复的朗读和背诵可以帮助我们打开大脑内由表层脑到深层脑的记忆回路,记忆的素质因而得以改善。

 浅层记忆发生在表层大脑中,很快就会消失得无影无踪。通过大量反复的朗读和背诵,我们就能够打开深层记忆回路,大脑的素质会发生改变。深层记忆回路是和右脑连接在一起 的,一旦打开了这个回路,它就会和右脑的记忆回路连接起来,形成一种?优质?的记忆回路。

 左脑的记忆回路是低速记忆,而右脑的是高速记忆,素质完全不同。左脑记忆是一种?劣质记忆?,不管记住什么很快就忘记了。右脑记忆则让人惊叹,它有?过目不忘?的本事。这两种记忆力简直就是1:100万,左脑记忆实在没法和右脑相比。

 但是,虽然我们人类拥有这么神奇的右脑,一般人却只使用靠?劣质记忆?来工作的左脑,他们的右脑一直在睡觉。所以说人们一直在错误地使用大脑也不算过分。

 大脑的三层记忆回路:侧头页记忆回路、海马记忆回路以及超记忆回路

 记忆分为浅层记忆和深层记忆。大脑生理学中这样讲:浅层记忆发生在表层脑侧头叶中的语言区,深层记忆发生在大脑的深层部分旧皮层中的海马。海马还被特别称为?记忆信息的管理塔?。它是记忆的中枢,负责收收集各种信息,并把这些信息综合起来进行取舍选择。海马不是记忆的最终贮藏所,因为记忆能够到达所有脑细胞的领域。但是确定无疑的是,从侧头叶到海马的这一段神经是记忆最重要的回路。

 一般地,外界信息进入侧头叶,在这里进行判断、分类、记忆和再生,然后把最重要的信息传达到海马里。海马具有记忆、保持和再生的能力。它与侧头叶中的浅层记忆不同,是一种深层记忆,能够长期保持来源:https://488wan.com/bkjj/202412-36.html。如果信息反复、持续地进入大脑,那么这些信息就会越过侧头叶的记忆回路,传递到海马记忆回路中去。

 除了我们常用的侧头叶记忆回路和海马记忆回路,其实还有一种记忆回路存在。如果能够打开这个回路,我们就能够记住只看过或听过一次的事物,无论何时都能通过想象在脑子里再现。这种回路叫做超记忆回路。

 右脑中存在心灵感应通道和想像通道

 大脑分为三层。人类大脑首先是由脑干部分(也叫?爬虫类的脑?)开始进化的。这一部分具有?心灵感应通道(Telepathy Channel)?,所以这部分的语言被称为?心灵感应语言(心灵互通的波动语言)?。爬虫类是指蛇和蜥蜴等动物。它们不具有像人类一样的语言能力,但是他们有别的通信手段,能够知道同类的意思。这就是?心灵感应?,也就是波动语言。

 在爬虫类的脑发展的基础上,哺乳类动物的脑发展起来。这类动物的脑中也有通信手段,能够记忆和思考,这个通信手段就是想象。想象荷尔蒙能够产生分子语言,分子语言也是语言的一种。狗和猫等哺乳类动物虽然没有语言,但是他们能够明白同类的意思,就是因为能够使用心灵感应语言和想象语言。爬虫类的大脑和灵长类的之间有一条很宽的通道,所以哺乳类动物能够自由灵活的运用心灵感应和想象。

 最外面的脑叫做灵长类的脑,这部分脑具有下位层脑的机能,从这一表层脑中几乎没有任何物质产生。当下位层脑打开通往右脑的通路,右脑开始工作起来时,就能够自由的运用心灵感应和想象了。

 在右脑出现以前发挥作用的是下位层脑,它具有传递回路,也就是具有心灵感应通道和想象通道。这是因为在脑干(爬虫类的脑)的右半球中存在着一条粗传递回路,可以和旧皮层进行通信;而旧皮层(哺乳类的脑)的右半球中存在着一条细传递回路,可以和新皮层(灵长类的脑)进行通信。这就是为什么有些人具有特异功能、透视能力和预知能力的原因,他们的这两条回路已经打开,因而可以自由运用心灵感应通道和想象通道!只不过一般人的右脑睡着了,这两条回路没有开启,所以无法领悟到右脑的神奇能力!一定要明白这一点。此外,还要知道,右脑和左脑的本质功能是完全不同的。

 右脑还具有一种想象机能,能够将收到的信息进行快速转换。右脑是通过图像进行思考的脑半球,所以在听到语言后能够将它变成图像,或者能够把图像变 成语 言。但还不只如此,右脑还具有如下功能:它能够把图像变成数字,或把数字变成图像;能够瞬间把点的集合(点集)变成数字,或把数字变成点的集合;能够把声音变成图像或乐谱;能够把声音变成颜色,把气味变成图像。

大脑回路是什么

 研究发现的这一大脑回路位于眶额前脑皮层(orbital frontal cortex,OFC)区域,正好在眼睛的后面。当人类和动物对自己的行为作出决策时,该大脑回路就会把看到的和其他决策相关信息进行编码。如果人类大脑的这一区域由于中风或其他原因受到损坏的话,他们就不可能改变自己的行为来适应新的环境。

 研究人员使用实验室老鼠来深入研究眶额前脑皮层到底怎样将决策相关信息进行编码,同时检查当眶额前脑皮层受损时大脑 其它 部位受到怎样的影响。他们将电极植入老鼠大脑内与决策相关的区域,其中半数老鼠的一边大脑眶额前脑皮层区域被损坏。随后,观察这些一半眶额前脑皮层区域正常、一半受损的老鼠对糖和盐两种不同气味做出的反应。通过电极,研究小组可以发现老鼠的神经元在一种气味前的?发火?(firing)速度是否高于在另一种气味前。发火速度的快慢是老鼠思考活跃程度的表现。眶额前脑皮层受损的老鼠,其神经元发火的速度明显慢于正常老鼠。

 然后,研究人员对两种气味进行调换,即原来产生甜味的方向放的是盐,产生咸味的方向放的是糖。他们发现眶额前脑皮层受损的老鼠其神经系统反应保持?紧闭?,即无法按照气味改变来调节自己。

 Saddoris指出,对于眶额前脑皮层受损的老鼠来说,似乎用于决策的神经系统其运作速度只是正常时的一小部分。眶额前脑皮层受损的动物在作决策时,受到老信息和不相关信息的支配。这就解释了为何有些眶额前脑皮层受损的患者拥有正常学习的能力,但仍坚持按照某一种特定的方式进行行为表现。

如何打开右脑记忆回路

 人脑中有两种记忆模式,第一是记忆模式,第二种时右脑模式来源:https://488wan.com/bkjj/202412-43.html。左脑模式是:我们99%的人记忆东西是从左脑进去,这种回路进去很慢,出来也很慢,种种回路学习速度超级慢。而右脑回路却超级快,被称为超记忆回路。这个回路是在右脑中有个间脑的部分,间脑是记忆的最底层最核心的一个部位。如果任何信息进入间脑,那么这个信息将永生不会忘记。在这里打个比方,左脑记忆就相当于在沙滩上写字;右脑记忆相当于钢板上刻字。 所以,我们需要打通一个从外在信息进入右脑中间脑的这样一个回路。那么,怎么才能打开这个回路呢?人们朗读 文章 的时候,间脑的能量比较集中,会产生新的突触,也就是打开了新的回路。突触,是脑科学里面的一种专业名词,是一种记忆的神经。

 当你朗读英语的时候,你会制造一种叫做体内共振音。这个共振音会和间脑这个部分产生共鸣和共振,一旦产生了共振,右脑这个回路就打开了,讯息就进去了。其实,不断重复地朗读、背诵就是为了打开右脑记忆回路。 有两种方法可以带爱右脑回路。第一是朗读,照着字面去读,也就是素读;第二种是朗诵。还有,通过音乐可以瞬间打开这个回路,但这只是瞬间地、偶尔的。所以,用音乐来记忆和学习,速度会很快,因为借着音乐打开这个回路,把信息通过这个回路帮它打进去,因此记住的会非常快。 当你念英语的时候,一定重复的去念一段话,为什么呢?是因为,当你第一次念的时候,有可能你的左脑还是很清醒的。

 当你念到第十遍的时候,左脑就开始干其它事情了,然后右脑就跟着一遍一遍的重复,就开始和右脑中的间脑这个部位开始共振,把信息输入进去,然后就慢慢的开启这个回路。 实例: 虚空藏是佛,求闻持法就是把听到的东西记住,这里说的是佛教中一种很神奇的咒语,叫做?十八字记忆真言南无 阿迦 舍揭 婆耶 唵 阿唎 迦么 唎慕 莎诃?;把这十八字真言每天念一万遍,连续念一百天,你即将开启右脑中的超记忆回路。据史料记载,经过这种训练的和尚,他们把二十页的经书,从头到尾读三遍,就可以彻底从第一个字背到最后一个字。 经过这种训练的和尚,都产生了超级记忆力。因为没有人懂得这十八个字的意思,所以这直接在自然客观上封闭了左脑的功能。走不了左脑就只能走右脑,可以右脑又没有被开启,所以只能拼命重复念,不断的走右脑,就像凿东西一样,凿了一百天,终于把右脑打开了,就会产生一个回路,这就是右脑回路。

如何训练无意识记忆

 大脑的生理学表明,与大脑记忆密切相关的是大脑新皮层的颞叶旧皮层的海马,大量而快速地向大脑无意思地输入各种信息,这对大脑的来说,无疑是有一定的刺激作用,而这种刺激作用的速度越快越多,就越能够在海马构筑想清晰而坚固的记忆回路。

 重复朗读或学习的方法,一定会使大脑深层部分的神经回路得到刺激,这些刺激的最终结果,必将形成与右脑有关的图像能力,因此在大脑中将可能出现左右脑回路大面积相连的现象。

 不过, 我还是建议你有意识的去记忆,只要找对方法,就能很快记住任何事物 按心理活动是否带有意志性和目的性分类,可以将记忆分为无意记忆和有意记忆两种。无意识记忆既无意记忆,是指事先没有预定目的、没有经过特殊努力的识记。在日常生活和学习活动中,如参加集会、看**、聊天、看报、听 故事 等,并没有给自己提出明确的识记任务和目的,也没有付出特殊的意志努力或采取专门的 措施 来识记这些事物,但是它们却自然而然地记在脑子里,成为个人知识 经验 的组成部分,这就是无意记忆,也叫作不随意记忆。这种记忆方式就是无意记忆法。

 凡是比较突出、鲜明、能引起人们强烈好奇和浓厚兴趣的材料,或具有强烈情绪色彩及对人意义重大的事情,都能引起无意记忆,而且,只要经历一次,就能自然而然地铭记在心,持久不忘。为此,有人把无意记忆法,又叫做自然记忆法。无意记忆法在人的学习中具有积极的意义,我们不可忽视。人的许多知识经验是通过无意记忆取得的,越是低年级学生,依靠无意识记获得知识的情况越多。无意记忆的效果与个体对事物的态度、需要、兴趣有关,这些心理因素能使无意识记获得较佳效果。在教学中很好地组织无意识记,很好地发挥它的作用也是很有必要的。由于无意记忆的不足之处是带有偶然性和片面性不能很好地获得系统的知识经验和建构整体知识结构。

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人大脑记忆中枢工作原理

科学家发现人脑工作原理居然和机器人一样

时间: 2004-7-6 18:42:36

TOM科技讯 科学家们已经探明帮助我们分辨好坏的大脑区域。近期的一项对比研究结果表明人类和机器人的思维活动,比我们原本想象的要更相像,在进行估计判断的过程中都采用相似的原理。

来自英国的本·西摩用磁力共振成像扫描仪,研究了14个志愿者在学习如何分辨好坏对错时的大脑活动。受试者在一次产生疼痛的发向后头部的电击之后,看到一个随机的影像和某个组合,然而其他的组合只伴随一个疼痛程度比较小的电刺激。几次实验之后,受试者就能够下意识地预言干扰的错误排列。当他们学习时,他们大脑中的关键部位产生兴奋。一个兴奋的区域是脑岛皮层,传统认为它有助于处理情绪、感情问题。另一个被称作腹侧纹状体,从前被认为是大脑活动的动力中心。但是,这一次首次发现它们与分辨事物对错的能力有关。

这个实验实际是模仿人类运用矛盾的经验来形成有价值的判断的能力。

研究小组还在描记器上绘制了大脑的活动,用数学手段描绘出大脑在形成一个有价值判断的基础过程。分析这个模式,科学家们看到人类在此过程中显示出极其类似于机器人在从经验中学习的方式。这个结果是令人惊讶的,人脑的信号和机器人学习过程中的数字操作过程居然几乎完全匹配。这表明人类大脑的工作原理是符合这些具有智慧的人造机器人的基本工作原则的。

有些科学家认为这一个“可怕的实验”。目前最重要的是对该领域问题进行一个从神经科学到工程学,从心理学到经济学方面的全面研究。

中科院院士:脑科学到下个世纪或依旧是前沿科学来源:https://488wan.com/bkjj/202412-114.html

大脑(Brain)包括左、右两个半球及连接两个半球的中间部分,即第三脑室前端的终板。大脑半球被覆灰质,称大脑皮质,其深方为白质,称为髓质。髓质内的灰质核团为基底神经节。在大脑两半球间由巨束纤维—相连。

具体内容有大脑半球各脑叶、大脑皮质功能定位、大脑半球深部结构、大脑半球内白质、嗅脑和边缘系统五大部分。

大脑半球表面凹凸不平,布满深浅不同的沟,沟间的隆凸部分称脑回。大脑半球的背侧面,各有一条斜向的沟,称为侧裂(lateral fissure)。侧裂的上方,约当半球的中央处,有一由上走向前下方的脑沟,称为中央沟(central fissure)。每一半球又分为四个叶(lobe)。在中央沟之前与侧裂之上的部位,成为额叶(frontal lobe),为四个脑叶中之最大者,约占大脑半球的三分之一;侧裂以下的部位,称为颞叶(temporal lobe);中央沟之后与侧裂之上的部分,称为顶叶(parietal lobe);顶叶与颞叶之后,在小脑之上大脑后端的部分,称为枕叶(occipital lobe)。以上各脑叶,均向半球的内侧面和底面延伸,而在各脑叶区域内,各有许多小的脑沟,其中蕴藏着各种神经中枢,分担不同的任务,形成了大脑皮质的分区专司功能。

各叶的位置、结构和主要功能如下:

1、额叶:也叫前额叶。位于中央沟以前。在中央沟和中央前沟之间为中央前回。在其前方有额上沟和饿下沟,被两沟相间的是额上回、额中回和额下回。额下回的后部有外侧裂的升支和水平分支分为眶部、三角部和盖部。额叶前端为额极。额叶底面有眶沟界出的直回和眶回,其最内方的深沟为嗅束沟,容纳嗅束和嗅球。嗅束向后分为内侧和外侧嗅纹,其分叉界出的三角区称为嗅三角,也称为前穿质,前部脑底动脉环的许多穿支血管由此入脑。在额叶的内侧面,中央前、后回延续的部分,称为旁中央小叶。负责思维、计划,与个体的需求和情感相关。

2、顶叶:位于中央沟之后,顶枕裂于枕前切迹连线之前。在中央沟和中央后沟之间为中央后回。横行的顶间沟将顶叶余部分为顶上小叶和顶下小叶。顶下小叶又包括缘上回和角回。响应疼痛、触摸、品尝、温度、压力的感觉,该区域也与数学和逻辑相关。

3、颞叶:位于外侧裂下方,由颞上、中、下三条沟分为颞上回、颞中回、颞下回。隐在外侧裂内的是颞横回。在颞叶的侧面和底面,在颞下沟和侧副裂间为梭状回,,侧副裂与海马裂之间为海马回,围绕海马裂前端的钩状部分称为海马钩回。负责处理听觉信息,也与记忆和情感有关。

4、枕叶位于枕顶裂和枕前切迹连线之后。在内侧面,,距状裂和顶枕裂之间为楔叶,与侧副裂候补之间为舌回。负责处理视觉信息。

5、岛叶:位于外侧裂的深方,其表面的斜行中央钩分为长回和短回。

6、边缘系统:与记忆有关,在行为方面与情感有关。

在正常情形之下,大脑两半球的功能是分工合作的,胼胝体是两半球信息交流的桥梁,完成各功能区的分工合作。

对大脑半球的功能,可归纳为以下几点认识:

大脑分左右两个半球,每一半球上分别有运动区、体觉区、视觉区、听觉区、联合区等神经中枢。由此可见,大脑两半球是对称的。

在神经传导的运作上,两半球相对的神经中枢,彼此配合,发生交叉作用:两半球的运动区对身体部位的管理,是左右交叉、上下倒置的;两半球的视觉区与两眼的关系是:左半球视觉区管理两眼视网膜的左半,右半球视觉区管理两眼视网膜的右半;两半球的听觉区共同分担管理两耳传入的听觉信息。

两半球的联合区,分别发挥左右半球相关各区的联合功能。

在整个大脑功能上,两半球并不是各自独立的,两者之间仍具有交互作用;而交互作用的发挥,乃是靠胼胝体的连接,得以完成。

在正常情形之下,大脑两半球的功能是分工合作的,在两半球之间,由神经纤维构成的胼胝体,负责沟通两半球的信息。如果将胼胝体切断,大脑两半球被分割开来,各半球的功能陷入孤立,缺少相应的合作,在行为上会失去统合作用。

人类大脑的两半球,在功能划分上,大体上是左半球管右半身,右半球管左半身。每一半球的纵面,在功能上也有层次之分,原则上是上层管下肢,中层管躯干,下层管头部。如此形成上下倒置,左右分叉的微妙构造。在每一半球上,有各自分区为数个神经中枢,每一中枢各有其固定的区域,分区专司形成大脑分化而又统合的复杂功能。在区域的分布上,两半球并不完全相同:其中布氏语言区与威氏语言区,只分布在左脑半球,其他各区则两半球都有。

运动区(motor area)

运动区是管理身体运动的神经中枢,其部位在中央沟之前的皮质内,身体内外所有随意肌的运动,均受此中枢的支配。运动中枢发出的神经冲动,呈左右交叉上下倒置的方式进行。

体觉区(somatosensory area)

体觉区是管理身体上各种感觉的神经中枢。身体上所有热觉、冷觉、压觉、触觉、痛觉等,均受此中枢的管理。体觉区位于顶叶的皮质内,隔中央沟与运动区相对。体觉区的功能与身体各部位的关系,也是上下颠倒与左右交叉的。

视觉区(visual area)

视觉区是管理视觉的神经中枢。视觉区位于两个半球枕叶的皮质内,交叉控制两只眼睛。由视神经通路(neural pathway)可以看出:每只眼球内视网膜(retina)的左半边,均经由视神经通路,与左半球的视觉区连接。这说明左半球的视觉区,同时控制左右两只眼睛。同样,右半球的视觉区也同时控制左右两只眼睛。视野(visual field)是指在眼不转头不摇的情形下目光所见及的广阔面;只有出现在视野之内的东西,才有可能看见。视网膜是光线刺激的感受器,其功用相当于照相用的软片。视神经(optic nerve)是传导视觉神经冲动的神经元。视交叉(optic chiasma)位于视丘之下,是视神经通路的交会点。视神经(optic tract)是两眼视神经冲动会合后通往视觉中枢的通路。

听觉区(auditory area)

听觉区是管理两耳听觉的神经中枢。位于两半球的外侧,属于颞叶的区域。每一半球的听觉区均与两耳的听觉神经连接,但与视觉区的特征又不相同。每一半球的听觉区,均具有管理两耳听觉的功能,其中一半球的听觉区受到伤害时,对个体的听觉能力只有轻微的影响。

联合区(association area)

联合区是具有多种功能的神经中枢。在每一半球上均有两个联合区。其一是从额叶一直延伸到运动区的一大片区域,成为前联合区(frontal association area)。它的功能主要是于解决问题的记忆思考有关。其二是后联合区(posterior association area),分散在各主要感觉区附近。如:额叶的下部就与视觉区有关,此区域受伤会减低视觉的辨识力,对物体的不同形状,就不容易辨识。

大脑皮质为中枢神经系统的最高级中枢,各皮质的功能复杂,不仅与躯体的各种感觉和运动有关,也与语言、文字等密切相关。根据大脑皮质的细胞成分、排列、构筑等特点,将皮质分为若干区。

现在按Brodmann提出的机能区定位简述如下:

皮质运动区:位于中央前回(4区),是支配对侧躯体随意运动的中枢。它主要接受来自对侧骨骼肌、肌腱和关节的本体感觉冲动,以感受身体的位置、姿势和运动感觉,并发出纤维,即锥体束控制对侧骨骼肌的随意运动。返回

皮质运动前区:位于中央前回之前(6区),为锥体外系皮质区。它发出纤维至丘脑、基底神经节、红核、黑质等。与联合运动和姿势动作协调有关,也具有植物神经皮质中枢的部分功能。

皮质眼球运动区:位于额叶的8枢和枕叶19区,为眼球运动同向凝视中枢,管理两眼球同时向对侧注视。

皮质一般感觉区:位于中央后回(1、2、3区),接受身体对侧的痛、温、触和本体感觉冲动,并形成相应的感觉。顶上小叶(5、7)为精细触觉和实体觉的皮质区。

额叶联合区:为额叶前部的9、10、11区,与智力和精神活动有密切关系。

视觉皮质区:在枕叶的距状裂上、下唇与楔叶、舌回的相邻区(17区)。每一侧的上述区域皮质都接受来自两眼对侧视野的视觉冲动,并形成视觉。返回

听觉皮区:位于颞横回中部(41、42区),又称Heschl氏回。每侧皮质均按来自双耳的听觉冲动产生听觉。

嗅觉皮质区:位于嗅区、钩回和海马回的前部(25、28、34)和35区的大部分)。每侧皮质均接受双侧嗅神经传入的冲动。

内脏皮质区:该区定位不太集中,主要分布在扣带回前部、颞叶前部、眶回后部、岛叶、海马及海马钩回等区域。

语言运用中枢:人类的语言及使用工具等特殊活动在一侧皮层上也有较集中的代表区(优势半球),也称为语言运用中枢。它们分别是:①运动语言中枢:位于额下回后部(44、45区,又称Broca区)。②听觉语言中枢:位于颞上回42、22区皮质,该区具有能够听到声音并将声音理解成语言的一系列过程的功能。③视觉语言中枢:位于顶下小叶的角回,即39区。该区具有理解看到的符号和文字意义的功能。④运用中枢:位于顶下小叶的缘上回,即40区。此区主管精细的协调功能。⑤书写中枢:位于额中回后部8、6区,即中央前回手区的前方。 返回

大脑半球深部结构

基底神经节:基底神经节是大脑皮质下的一组神经细胞核团,它包括纹状体、杏仁核和屏状核(带状核)。

纹状体又包括尾状核、豆状核两部分。纹状体是丘脑锥体外系重经结构之一,是运动整合中枢的一部分。它主要接受大脑皮质、丘脑、丘脑底核和黑质的传入冲动,并与红核、网状结构等形成广泛的联系,以维持肌张力和肌肉活动的协调。

内囊:内囊位于豆状核、尾状核和丘脑之间,是大脑皮层与下级中枢之间联系的重要神经束的必经之路,形似宽厚的白质纤维带。内囊可分三部,额部称前肢,枕部称后肢,两部的汇合区为膝部。

大脑半球内的白质为有髓纤维所组成,也称为髓质。它分为三类。

连合系:即两侧大脑半球之间或两侧的其他结构之间的纤维束。主要的有3个连合纤维:胼胝体、前连合、海马连合。

固有连合系:固有连合系为大脑半球同侧各部皮质之间互相联合的纤维。

投射系:投射系是指大脑皮质、基底神经节、间脑、脑干、脊髓等结构之间的连接纤维,如内囊的纤维,视放射的纤维等。

嗅脑:位于脑的底面,包括嗅球、嗅束和梨状皮质。

边缘系统:由皮质结构和皮质下结构两部分组成。皮质结构包括海马结构(海马和齿状回)、边缘叶(扣带回、海马回和海马回钩)、脑岛和额叶眶后部等。边缘系统不是一个独立的解剖学和功能性实体,它是管理着学习经验、整合新近与既往经验,同时为启动和调节种种行为和情感反应的复杂神经环路中重要的一部分。

参考资料:

杏仁核||海马体

大脑(Brain)包括左、右两个半球及连接两个半球的中间部分,即第三脑室前端的终板。大脑半球被覆灰质,称大脑皮质,其深方为白质,称为髓质。髓质内的灰质核团为基底神经节。在大脑两半球间由巨束纤维—相连。

具体内容有大脑半球各脑叶、大脑皮质功能定位、大脑半球深部结构、大脑半球内白质、嗅脑和边缘系统五大部分。

大脑半球表面凹凸不平,布满深浅不同的沟,沟间的隆凸部分称脑回。大脑半球的背侧面,各有一条斜向的沟,称为侧裂(lateral fissure)。侧裂的上方,约当半球的中央处,有一由上走向前下方的脑沟,称为中央沟(central fissure)。每一半球又分为四个叶(lobe)。在中央沟之前与侧裂之上的部位,成为额叶(frontal lobe),为四个脑叶中之最大者,约占大脑半球的三分之一;侧裂以下的部位,称为颞叶(temporal lobe);中央沟之后与侧裂之上的部分,称为顶叶(parietal lobe);顶叶与颞叶之后,在小脑之上大脑后端的部分,称为枕叶(occipital lobe)来源:https://488wan.com/xwzx/202412-69.html。以上各脑叶,均向半球的内侧面和底面延伸,而在各脑叶区域内,各有许多小的脑沟,其中蕴藏着各种神经中枢,分担不同的任务,形成了大脑皮质的分区专司功能。

各叶的位置、结构和主要功能如下:

1、额叶:也叫前额叶。位于中央沟以前。在中央沟和中央前沟之间为中央前回。在其前方有额上沟和饿下沟,被两沟相间的是额上回、额中回和额下回。额下回的后部有外侧裂的升支和水平分支分为眶部、三角部和盖部。额叶前端为额极。额叶底面有眶沟界出的直回和眶回,其最内方的深沟为嗅束沟,容纳嗅束和嗅球。嗅束向后分为内侧和外侧嗅纹,其分叉界出的三角区称为嗅三角,也称为前穿质,前部脑底动脉环的许多穿支血管由此入脑。在额叶的内侧面,中央前、后回延续的部分,称为旁中央小叶。负责思维、计划,与个体的需求和情感相关。

2、顶叶:位于中央沟之后,顶枕裂于枕前切迹连线之前。在中央沟和中央后沟之间为中央后回。横行的顶间沟将顶叶余部分为顶上小叶和顶下小叶。顶下小叶又包括缘上回和角回。响应疼痛、触摸、品尝、温度、压力的感觉,该区域也与数学和逻辑相关。

3、颞叶:位于外侧裂下方,由颞上、中、下三条沟分为颞上回、颞中回、颞下回。隐在外侧裂内的是颞横回。在颞叶的侧面和底面,在颞下沟和侧副裂间为梭状回,,侧副裂与海马裂之间为海马回,围绕海马裂前端的钩状部分称为海马钩回。负责处理听觉信息,也与记忆和情感有关。

4、枕叶位于枕顶裂和枕前切迹连线之后。在内侧面,距状裂和顶枕裂之间为楔叶,与侧副裂候补之间为舌回。负责处理视觉信息。

5、岛叶:位于外侧裂的深方,其表面的斜行中央钩分为长回和短回。

6、边缘系统:与记忆有关,在行为方面与情感有关。

不像其他用于肌肉收缩的下行脊髓通路那样,激发和控制手指精细运动的信号并非源于脊髓顶部的脑干,而是源于脑的最高的区域——皮层的条形区,这一区域横跨脑,有点像束发带,称为运动皮层。运动皮层直接向手指发送信号,控制手的精细运动。它还通过向脑干中四个运动通路中枢发送其他信号来对运动施加间接的影响,这些信号转而又使肌肉作适当的收缩。运动皮层的不同部分被分派来控制身体的不同部位。人们也许会设想,这种分派会与身体有关部位的大小相对应,即像手这样的小区域将受微小的运动皮层区控制,而像背部这样大的区域,将由皮层中最大的份额去控制其运动。但事实并非如此。

SENSORY CORTEX 感觉皮层

正像存在从大脑出发经脊髓的控制肌肉和运动的通路一样,也存在沿脊髓上行传入大脑的输入信号(见第一章)。这些信号与触觉和痛觉有关,称为躯体感觉系统。例如,针刺皮肤后,皮下局部神经把信号传递给脊髓,尔后,这些信号在脊髓上传,最终到达大脑的最外层部位,即紧靠运动皮层后称为躯体感觉皮层的皮层区。

存在两条沿脊髓上行到达躯体感觉皮层的主要运动通路:一是进化而来的系统,主要与痛和温度有关,而另一较后出现的系统则传递与触觉相关的精细信号。这是在直觉上很吸引人的安排,它把更基本的既定的系统,与痛、温度这样基本的生存因素相关是有道理的,而有精细触觉参与的更精致的技能,随着生物体的进化才变得日益重要起来。

既然是LOBE,那前面就只有四种可能(LOBE的含义见上方):

额叶(frontal lobe)

颞叶(temporal lobe)

顶叶(parietal lobe)

枕叶(occipital lobe)

大脑 [2001年1月31日]

大脑占去了绝大部分的脑部组织。其中有一个硬膜形成的垂直隔物——大脑镰将大脑分隔为两个半球。这两个半球宛如半颗剥了壳的核桃。

大脑皮质--大脑的四周是由一层只有几毫米厚的灰色细胞层——大脑皮质所构成。形成所有的大脑皮质和一部分大脑皮质下组织的灰质是由神经元的间质所构成的。灰质下的部分称为白质。由于大脑皮质尚有许多裂沟和脑回,所以纵表面积颇为可观。大脑皮质具有意识、记忆、思想和发出动作讯息的作用,是大脑最发达的部分。

脑叶--大脑的两个半球皆由下列四个脑叶构成:

额叶,位于罗兰度氏裂沟的前方。

顶叶,位于罗兰度氏裂沟的后方。

颞叶,位于薛耳味司氏裂沟的下方。

枕叶,位于薛耳味司氏裂沟的后方。

胼胝体--大脑镰的底下有一个胼胝体,可连贯左右半球。所有讯息都储存在一个大脑半球内,在必要的时候,这些讯息会经由胼胝体传入另一个大脑半球。万一胼胝体遭到损伤,便会发生紊乱的情形,然而这对人的行为举止并没有太大影响,他的性格和智力依然未变;只不过,它的一只手臂的动作不能被另一只所模仿,这是因为一个大脑半球不能忆起另一个大脑半球所传给它的讯息而引起的。

运动区--位于额叶中的罗兰度氏裂沟前,负责控制随意肌的运动机能,是手掌、手指和脸等做出各式各样的动作。

感觉区--位于顶叶中,罗兰度氏裂沟后面的位置。

颞叶中有听觉区,此区专门负责接收辨认由耳朵所接受的刺激。除了听觉区外,颞叶中同时还有嗅觉区和味觉区。 来源:https://488wan.com/cshi/202501-219.html

眼睛接受到的刺激会传送到大脑枕叶中的视觉区。

语言中心--人类是万物中唯一能以语言沟通的,这项特性跟大脑的某些区域息息相关。通常这些区域都为在一个大脑半球,我们称此半球为优性半球。通常,惯用右手者,它的左半球占优势,而惯用左手者则可能左半球或右半球占优势。

听觉包括一个理解的阶段,也就是说,将所接收到的声音加以辨认,变成可被理解的概念。这个理解的特性源于位于优性半球的颞叶中的魏尼凯氏语言中枢。而在发音之前要先把概念译成字词,而后变成声音或是音素。这种形成字词的能力是来自于优性半球额叶中的布洛卡氏回。布洛卡氏回是大脑语言中心的主要转变站,我们可将它视为语言运动区。

语言中枢在哪里?

人类自从脱离动物界以来。就有了语言,至今已有百万年的历史。然而,大脑语言中枢的发现,只是一百多年前的事。

早在18世纪末,德籍医生加尔等人根据比较解剖学和病理学的零星材料以及某些表面观察,就设想人的各种精神特质,在脑子上都占有一定的位置。他们认为,脑子里有特定的部位负责语言功能。但是,他们并不了解语言中枢究竟在哪里?

1861年,法国外科医生、神经解剖学家保尔·布洛卡,在巴黎召开的人类学会议上,公布了一个令人感兴趣的病例: 病人能听懂别人的话,能用面部表情和手势同别人交流思想,可是说话非常困难,只能说一个“Tan”字。原因何在呢?检查结果一无所获:病人与讲话有关的肌肉和发音器官完全正常。直到病人死后解剖检查才真相大白,他大脑左半球的额下回后部有病变,有鸡蛋那么大。这就表明,不能说话的原因不在发音器官,而在脑子。这个病变部位正好位于大脑皮层控制口咽肌运动的区域之前,显然与口咽肌完成发音和说话动作有关。于是,布洛卡设想,这就是大脑语言中枢的所在地。

同年,布洛卡又发现了一个类似的病例。后来,他又收集到更多的类似病例。布洛卡的设想得到了证实。引人注目的是,所有这些病例的病变部位都在大脑左半球。1885年,布洛卡把自己的论文《我们用大脑左半球说话》公诸于世。这篇论文揭示脑是语言的生成和指挥器官,指出语言中枢在哪里,表明大脑皮层的不同部位有不同的分工,为大脑皮层机能定位学说奠定了基础,成为脑科学发展史上的一个里程碑。

此后不久,许多学者纷纷发表文章,支持布洛卡的观点,并把大脑在半球额下回后部称为布洛卡氏区,公认这是人类语言运动中枢的所在地。

语言中枢是否“只此一家,别无分店”呢?I874年,德国神经学家卡尔·韦尼克报告了另一种病例:病人能主动说话, 听觉也十分正常,然而奇怪的是,他听不懂别人的活,连自己的话也听不懂。病人死后检查结果,大脑在半球的颞上回有病变。因而,韦尼克推测,这一区域与理解语言有关,是语言感受中枢。后来,一些科学家就把这一部位命名为韦尼克氏区。现在,韦尼克氏区已是大脑半球后部颞,顶叶较广泛的区域。正 是布洛卡氏区和韦尼克氏区组成了语言中枢的主要部分。

然而,在语言中枢的问题上还存在着很大的分歧。上面说的是定位派的观点。英国神经学家杰克逊等人是站在反定位派一边的。他们认为,语言是整个大脑的功能,并不局限于某个部位。语言的发生是大脑皮层各部位发出的不同信号的组合,一旦大脑发生病变,由于病变范围不同,会发生不同程度的语言组合障碍,出现语言失调。

这两派各自据理力争,争论非常激烈。由于布洛卡氏区和韦尼克氏区已被科学界所公认,定位派在论战中占了优势,但争论并未停止。1906年,法国神经学家皮埃尔·玛丽重新检查了布洛卡报告列举的病人的脑,认为病人脑内的损伤区域比布洛卡的报道要大得多。因而,她公然宣称:“布洛卡氏区在人的语言功能方面,是不起作用的。”由此看来,争论仍在继续进行。能不能把定位派认定的语言中枢看作主管语言活动的核心 部位,而把反定位派主张的大脑中与语言有关的广泛区域,视为分管语言活动的相关部位呢?目前还缺乏根据,下结论尚为时过早。

大脑是人体最重要的器官,也可能是宇宙间最复杂的物体——结构复杂、功能复杂,比最大的超级计算机不知道还要复杂多少倍。这个复杂的物体是怎么出现的呢?它是生物演化过程中的一个奇迹。

大脑外面有皱褶的这层叫大脑皮层,是所有重要的脑功能的关键区域。理解大脑,不仅要知道大脑皮层的结构和功能,还要知道大脑皮层里那些复杂的核团的功能。为理解这些问题,科学家至少花了200年时间。

在过去200年里,脑科学到底有哪些进展?

现在,我们对大脑的了解,比如大脑如何处理信息、神经细胞怎样编码和传导信息、信息如何从一个神经元交互到另一个神经元……这些传导机制都理解得比较清楚;对不同的神经元做什么,在各种功能中会产生什么反应,也很清楚。

在过去的一个世纪里,诺贝尔奖涉及的神经科学中的重要发现都跟大脑的信息编码、储存相关。但是,我们只对神经细胞如何处理信息了解得很清楚,对整个大脑复杂的网络结构了解不多。

到底是什么原理使得神经细胞在某种情况下发生某些反应,我们并不是很清楚;对大脑中的信息处理不太了解,对各种感知觉、情绪,还有一些高等认知功能——思维、抉择甚至意识等,理解得比较粗浅。

虽说脑科学已有相当的进展,但是未知的比已知的要多得多。打一个比方,脑科学现在的处境,相当于物理学和化学在20世纪初期的处境,有很多事情已经搞清楚,但是重大的理解和突破还没有出现。

所以现在的脑科学是生物科学里比较神秘的领域,从这点来说,脑科学将成为未来生命科学发展中很重要的一个领域。年轻人将来想钻研科学的话,脑科学就是前沿科学,不但在这个世纪,甚至下个世纪依旧是前沿科学。

脑科学中最亟待解决的问题

脑科学中最关键的问题,是我们对脑的各种功能和神经网络的工作原理知道得非常粗略。

我们知道大脑不同皮层的部位有不同的功能。比如大脑后方是管视觉的,最前方的上方有管运动的、管感觉的、管嗅觉的,前面还有管语言的区域。假如大脑出现损伤,比如脑卒中(俗称中风)以后,受损区域对应的功能会丧失。

目前,我们只是大致理解脑区和功能的关系,但更多的细节就不清楚了。

举个例子,现在应用非常广泛的脑成像技术,即正电子发射图谱、扫描图谱的技术叫“PET”,大医院里都有。PET有什么好处?它可以告诉人们,大脑里哪些区域有电活动,如果有电活动就表明该区域有功能正在进行。如果电活动异常,表明该功能出现异常。

比如我们对大脑功能正常的人进行测试,让被试者在机器里躺着,给他看几个字,你会发现其大脑后方有电活动,表现为葡萄糖使用量的增加。被试者体内的葡萄糖带有放射性,是被单独注射到血液中的。研究人员据此可以很快知道被试者的大脑有活动。

给被试者听几个字,其听觉区就有电活动。我们现在对此可以做到实时观测。叫被试者说几个字,大脑左侧的语言区就有反应。

但是让被试者闭上眼睛不说不讲不听,回想刚才看到的几个字是什么意思,其大脑里到处都有电活动。这个奇怪的现象说明思考是一件非常复杂的事情,它牵涉到大脑里的很多区域。

为什么只是想几个字的意义,大脑网络就全部开始活动?要理解这点,目前还相当困难,需要知道大脑全部的未知奥秘。

《Science》杂志在庆祝创刊125周年时,邀请全球几百位科学家列出他们认为当今世界最重要的前沿科学问题,最后归纳为125个,其中有18个问题属于脑科学。

排在最前面的,包括意识的生物学基础、记忆的储存与恢复、人类的合作行为、成瘾的生物学基础、精神分裂症的原因、引发孤独症或者叫自闭症的原因,这都是大家关心且未被解决的重大问题。尽管该问卷是10年前做的,但我们现在公认的重大脑科学问题依旧未变。

要理解这些问题,就要知道大脑的神经网络。神经网络像电线(缆)一样复杂,人脑中,上千亿的细胞连在一起,送出很多导线——我们叫轴突,跟其他细胞做联接,最终形成了这一网络。

大脑网络非常复杂,神经元数目众多。大脑有1000亿个神经元,而且每个神经元的放电模式不同,编码模式不同,信息处理方式也不一样。所以,要理解这个复杂的系统如何工作,会是一个很大的挑战。

我们可以从三个层面更好地理解这个网络。

刚才所说的PET Imaging或是MRI Imaging等功能成像手段,提供给人们的是一个分辨度在厘米或毫米阶层的宏观视野。在这个范围内,大致可以看到神经束在脑区之间的走向。

每个神经束都由成千上万的神经细胞纤维构成。要进一步知道细节,必须在介观(介于微观和宏观之间的状态)层面对神经环路进行研究,了解每一个神经细胞如何跟其他不同种类的神经细胞进行联接,并输送信息,在各种功能时有什么活动。

还可以在电子显微镜下对细胞进行观察,从微米到纳米层面,这样的微观尺度会让人看得更精细。

目前,神经科学最关键的一点,就是从已知的宏观层面进入介观层面,进而理解大脑网络结构的形成与功能。

举例来说,我们把小鼠的52个皮层的神经细胞用荧光标记后切片,重构其三维结构,其中每一种颜色代表一个神经细胞。

结果发现,大脑的复杂性难以想象。这还仅仅是52个细胞,人脑有上千亿细胞,真正要分析起来,困难该有多大!即便是这52个细胞,也还有不同的种类,它们在大脑中分布的规则也不一样。

这是目前神经科学面临的一个重大挑战。所以,未来脑科学的第一个关键点就是在介观层面上弄清大脑的网络结构,即图谱结构。

来源:https://488wan.com/xwzx/202412-73.html

大脑的信息传导靠的是电,电活动像电波一样在神经细胞里传导。它跟电子在电线中的传导不同,因为这种横波是跨过细胞膜的离子流动造成的——阳离子从外面流入细胞内,造成了波动,波动不断向前推,其推动速度比电子流的速度慢很多,每秒钟只有几百米。来源:https://aiyou168.com/xwzx/202412-64.html

当电波传到神经轴突终端的时候,会把信息传递给下一个细胞,我们称之为突触。一个神经细胞之所以能够把电信息传给下一个细胞,借助的是释放一种叫作神经介质的化学物质。

当神经介质传到下一个神经细胞后,会继续触发下一个细胞的电活动,这就是电信号的传导模式。

如何观测电信号以及电信号在网络中的处理模式等问题,是我们现今要了解的关键问题。

中国脑计划的一体两翼结构

关于脑科学的未来,第一个要理解大脑,这是我们理解大自然的终极目标之一。我们常常提到神秘的外太空,对于人类来说,宇宙中有很多未解之谜,比如暗物质和暗能量等。其实,我们的大脑里也有一个宇宙,人体的这个内在宇宙的结构是什么,它是如何工作的,这是我们未来所要了解的。

了解这些有什么好处呢?

一方面让我们对自然有更深入的了解,另一方面可以有很重要的应用——模拟大脑,创造出像人一样智慧的机器,这是人工智能的终极目标,也是脑科学的发展方向之一。

此外,在人口 健康 方面,大脑是如此重要,我们要保护好大脑、促进智力发展,防止大脑的衰退以及脑疾病的产生,也是脑科学未来发展的另一个重要方向。

中国科学家经过4年讨论,才在2018年正式确定了中国脑计划的内容。世界各国都有脑计划,美国、日本、欧盟的脑计划规模都不小。

该计划是中国脑 科技 的未来。那么,它要做什么呢?就像下面讲的三个方向,中国的脑计划具有一体两翼的结构。

主体结构是前面介绍的脑认知功能的神经基础,也就是网络基础,我们必须知道它的图谱结构,弄清楚联接图谱,结构图谱。在此基础上,搭建各种平台,帮助解析上述图谱的功能。

为此,我们希望启动一个由中国科学家主导的国际大科学计划,做全脑介观层面上的神经联接图谱。对于介观图谱,不仅中国科学家感兴趣,世界各国的科学家都有兴趣。通过该计划,人们能够研究动物特别是模型动物(包括小鼠、猕猴等跟人最相近的灵长类动物)的大脑图谱。

其中一翼要做脑疾病的诊断与治疗,形成各种新型的医疗产业。另外一翼是类脑人工智能、类脑计算、脑机接口等与人工智能相关的新技术,该领域对未来的人工智能产业具有重大影响。

这就是目前中国脑计划的方向,也是大家公认的最好的方向。与世界其他国家的脑计划相比,虽然我们的计划启动得慢,但我们的设计是最圆满的,希望它的实施也是最圆满的。

制作出全脑神经联接图谱,才能解析神经环路的最终功能

那么,大脑认知的原理是什么?

第一个是基本的脑认知功能。我们的感觉、对外界信息的接收,包括感知觉、学习和记忆、情绪和 情感 、注意和抉择,这些都是基本的脑认知功能。果蝇、小鼠、猴子,甚至斑马鱼、线虫等很多动物都有这种基本功能。

至于高级的脑认知功能,只有灵长类以上比较高等的动物才有。包括共情心与同情心——你悲痛了,我也感到悲痛; 社会 认知,在 社会 群体里面的认知;合作行为,人的合作行为是非常特殊、非常复杂的;各种意识,比如人的自我意识;语言,人类的语言是其他动物所没有的、非常复杂的语言。

了解上述认知功能产生的机理,对于设计类人脑的下一代人工智能具有重要意义。

想要设计出不仅能够理解语音、辨识语音,还能理解语义的人工智能设备,还需要知道人的大脑是怎样处理语言的。

要想做到这一点,必须先有模式动物。我们不能直接在人体上做实验,因为涉及到伦理问题。

由于猕猴的大脑结构跟人非常靠近,是很好的模式动物。所以我们要先在猕猴等动物身上进行各种操作,查找工作原理,之后引申开来,看看人类的大脑是否与此相同。

认知功能的神经基础里面,最关键的还是要制作出全脑神经联接图谱。我们需要知道大脑里神经元的种类、神经元的类型怎样定出来。这是一项很重要的工作,目前世界各国都在做相关研究,我们也要做。

了解了神经元类型之后,还要弄清楚各脑区每一类神经元的输出纤维跟输入纤维,以及它们要送到哪里去,这是结构图谱。

有了结构图谱,我们才能摸清它们的电活动,看看电波何时会出现,又是如何传导信息的,这就是活动图谱。

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全部图谱出来后,才能够解析神经环路的最终功能。

脑疾病治疗面临很难找到特异的药物靶点这一难题

在我国,脑科学的一项重大应用就是为 健康 中国服务。如何维持 健康 的大脑发育以及智力发育,是非常重要的 社会 问题。维持大脑的正常功能,延缓大脑退化,这些都是 健康 生活所必需的。

对于老龄化 社会 而言,神经退行性疾病是个大问题。目前,中国65岁以上的老年人有1亿多,是世界上老龄人口最多的国家,甚至超过了印度,已基本进入老龄化 社会 。

因此,防治各种与老龄化相关的疾病显得非常重要。以大家最常听到的阿尔茨海默症(老年痴呆)为例,假如没有很好的治疗方法,到2050年,全世界会有超过1亿人患上阿尔茨海默症;在85岁以上的老年人中,平均1/3的人有发病的可能。如果中国脑计划能够在15年之后把老年痴呆的发病期从85岁延缓到95岁,就是一个巨大的贡献。

其实,不仅是老年痴呆,根据世界卫生组织的统计,包括各种神经类和精神类疾病在内的脑相关疾病,是所有疾病里 社会 负担最大的,占到了28%,超过了心血管疾病,也超过了癌症。因此,重大脑疾病的诊断和干预是未来脑 科技 领域一项非常重要的研究内容。来源:https://488wan.com/bkjj/202412-96.html

什么是重大脑疾病?比如说,幼年期的自闭症或者孤独症与智障,中年期的抑郁症和成瘾,阿尔茨海默症与帕金森症等老年期的退行性脑疾病等等,都属于重大脑疾病。

只有充分了解它们的机理,才能够找到最有效的解决方法。但我们在这方面的了解有限,尤其是对抑郁症、双相(俗称躁郁症)、精神分裂等精神类疾病,并不清楚到底是什么原因造成的。要把这些问题搞清楚,可能还需要几十年时间。

不过,我们也不可能等到把致病机理完全搞清楚了才去治病,所以在致病机理完全清楚之前,必须研发出各种脑疾病的早期诊断指标。一旦有了诊断指标,就可以进行早期干预。比如说记忆开始衰退了,有哪些手段可以减缓或延迟衰退。这些干预手段可以是吃药,也可以是物理、心理或是生理干预。

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玩 游戏 也是一种干预手段,它是一种心理和生理的干预手段,你要动,你要想,你要做出快速反应。

在脑疾病诊治中所研发出的各种干预手段,在应用到人体之前,必须先进行动物实验,这涉及伦理问题。如果没有研发清楚,是不能够进行临床实验的。因此,建立起很好的猕猴等非人灵长类动物的疾病模型,就变得非常重要。

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除了机理不清楚之外,脑疾病治疗还面临着很难找到特异的药物靶点这个难题。

药物都有副作用,但其他疾病药物的副作用不像脑疾病药物的副作用那么大。这是因为脑疾病产生的原因在于大脑的某些网络出现异常。

有些网络异常产生这种病,另外一些网络异常产生其他疾病。但是药物是针对分子和细胞的,而大脑网络都是由类似的神经细胞跟神经突触联接形成,我们很难找到特异的药物。

这也是为什么大的制药公司做了20年的脑疾病药物研发,其中大多数都以失败告终,以至于多数大公司放弃了相关研发。因为每种药物的研发周期异常漫长,十几二十年时间,几十亿美金的投入,研制失败率在90%以上,大公司觉得划不来,所以就放弃了。现在只能依靠科研人员在实验室做出很好的产品,大公司才紧随其后投入进去做检验。

在临床前,为判别药物是否可用,也要进行动物实验。检测的首要指标就是药物的安全性,即看动物使用后是否安全, 健康 会不会受到不良影响,以及药物的代谢问题等等。

以前常常用猕猴等灵长类动物进行药物检测,但目前还缺少灵长类动物的药效检测模型。这是因为进行药效检测的前提是,猕猴等灵长类动物出现相关疾病的症状,才能进行药效实验。但目前研究人员手中并没有灵长类动物的相关模型,以前的模型都是小鼠的,是不能用的,所以科学家也在努力建模。

最近所做的克隆猴项目就是为了研发出克隆猴的疾病模型,以便应用于脑疾病治疗方面。

未来二三十年内可能出现具有通用人工智能的类脑人工智能

脑科学研究的另外一个重要应用就是脑机智能技术、类脑研究方面。

在该领域中,未来很重要的一个发展方向,就是脑机接口和脑机融合的新方法,还有各种脑活动的刺激方法、调控方法以及新一代人工网络模型和计算模型。

尽管现在的深度网络计算模型很好,但与人脑相比,还差得很远。如果能够更进一步研发出类人脑的新型计算模型和新的类似神经元的处理硬件,并将它们应用到新一代计算机上,有可能做出更优秀、更高效的计算机,它们的计算能力也将更接近人类,并且能耗更低,效率也更高。

此外,类脑计算机器人和大数据处理也是未来类脑研究的方向。我重点谈谈图灵测试。

大家也许听说过图灵测试,如何判断一台机器具有人的智能?图灵在70年前就提出过这样一个设想:在彼此看不到对方的情况下,分别与一台机器和一个人对话,并在对话过程中,分辨出对方是机器还是人。如果无法分辨出对方的身份,就可以认定这台机器具有人的智能。其中语义的理解是最关键的。

多年来,人们一直希望做出能够通过图灵测试的机器。通过测试的标准是,只要有1/3的人在5分钟之内辨别不出跟自己对话的是机器还是人,即可认定机器获胜。

小冰是微软(亚洲)互联网工程院在中国推出的人工智能聊天机器人,可以通过对话不断提升自己,增加自身的知识储备,增强回应能力。

虽然问世多年的小冰具有很高的对话能力,但人们还是很容易就知道它不是真的人,而只是一台机器。

在今天,如果真正要做出好的类脑智能,必须依靠新的图灵测试。什么是新的图灵测试?除了语言能力之外,测试指标还应包括对各种信息的感知能力与处理能力。

具体来说,可以让一个机器人和一个人各自操作一只机械手来玩一个玩具,同时要求他们彼此间就动作情况进行对话,以便进行判别。我们很容易发现,类似测试可比跟一台计算机对话复杂多了。

来源:https://aiyou168.com/cshi/202501-153.html

团队合作方面也是测试内容。叫一个机器人与人类合作进行某些活动,比如进行比赛,观察大家是否能够辨别出来队员中哪个是机器人哪个是人。这些都是新的图灵测试所涵盖的内容。

我们可以期待,未来二三十年内,可能出现能够通过新的图灵测试的、具有通用人工智能的类脑人工智能。

本文作者蒲慕明,系中科院院士、中科院神经科学研究所所长、中科院脑科学与智能技术卓越创新中心主任

来源:https://488wan.com/cshi/202501-160.html

演讲来自SELF格致论道讲坛

整理/科学大院公众号

关于“大脑记忆回路原理”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!