迈尔克·加扎尼加: 讲述大脑故事的人

<正>著名的脑科学家迈克尔·加扎尼加通过对裂脑人进行的大量研究,促进了我们对人类大脑功能偏侧性以及大脑半球之间关系的认识。近年来,他还就大脑发展与人类伦理形成的关系进行了开创性的探索。71岁的迈克尔·加扎尼加博士现在是加州大学圣芭芭拉分校的心理学教授。关于加扎尼加博士,最有名的就是他所做的揭示大脑分裂个性及左右脑半球分工的一系列研究。第二有名的,则是他爱讲故事的个性:他喜欢讲自己失败的实验,提出的愚蠢问题等等,这些他——这个业界翘楚——在近半个世纪的时间里犯下的各种错误。     

你知道吗?

正为什么成人学习外语比儿童难?科学家认为,这是因为成人大脑与儿童大脑不同。婴儿大脑所具有的神经元突触数量大约是成人的两倍,负责左右脑的联系的神经也比成人丰富,所以小孩子在获得语言时,左右脑一起紧密配合使用。而到了大约6岁时,如果这些神经元突触还不使用就开始消退。到了12岁,这些神经元突触就只有小时候的一半了。所以成人以后,左右脑分工开始变得重要,但学语言的优势反而失去了,因为成年人     

延缓脑衰老七法

人的大脑分左右两半球，担负着不同的功能、计算、分析等功能，由大脑的左半球负担；音乐则由右半球主管。多听音乐，可以促进右侧大脑半球的功能。最好是不带歌词的优雅的音乐，听音乐时不要思考其他问题，要宁心静气，陶醉其中。     

数学教学应培养学生的实践操作能力

记忆、时间概念、空间定位、音乐、想象和情绪等活动占优势。由于大脑的功能具有整体性,只有左右半球相互配合,协调发展,人的智力发展才能获得最佳效果。数学思维活动主要受左脑支配,而使用直观的教学材料,由于其具有形象的特点,再加上儿童实际动手操作,使多种感官一起发挥作用,从而促使左右脑的协调发展,充分发掘儿童的智力潜能。     

围棋的教育意涵探索

本文追溯了围棋教育的历史渊源,指出围棋教育的意义,围棋在激活参与者大脑半球的发展,开发大脑功能;提升儿童对形状、数量、逻辑的认识,促进学生的学习能力;磨砺参与者的品性,完善围棋人的人格方面的重大意义。     

聪明的海豚

据说在30年前,面临印度洋的澳大利亚海边,一位渔翁打鱼时一头野生的海豚出现了,它帮助渔翁将鱼赶进网里,一天下来使渔翁丰收而归。自那以后,海豚与渔翁开始长期的来往,而且它还带着同伴来到这个海滨。为此,这个海岸现在吸引了很多游客。脑灵耳聪海豚的脑十分发达。海豚大脑,不仅大、重,而且大脑半球有许多比人类还复杂的沟回(皱褶),大脑皮     

脑科学研究的三大发展方向

<正>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,比目前规模最大的超级计算机还要复杂无数倍。这个复杂的物体是怎么出现的呢?只能说,它是生物演化过程中的一个奇迹。大脑外面的皱褶层叫作大脑皮层,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     

左右脑功能新说与创造力开发

大脑是脑的高级部位,是心理活动的主要器官,对大脑的研究一直是医学、生理学、心理学界,特别是脑科学界关注的课题。对大脑的认识最早来自生理解剖,知道大脑是由分开的左、右两半球（称为左脑和右脑）组成,大小不尽相同,它们由无数神经纤维相连。进一步研究表明左、右脑不仅大小不尽相同,功能也各异。左脑占主导地位的是语言中枢,管理人的右侧身体和右手活动;右脑只管理人的左侧身体和左手活动,缺乏高级功能。本世纪7O年代,美国心理生理学家R．J斯帕里教授采用先进的PET诊断仪,经过对在作不同类工作的大脑活动者的大量脑电波…     

脑科学摘掉体育人“四肢发达头脑简单”的标签

随着脑科学时代的到来,大脑已变得不再神秘,脑结构和脑功能的提出更是对大脑做出了精确的剖析,大量的实验表明,运动者相较于不运动者的大脑结构更丰富、大脑的重塑性更好、大脑的认知能力更强。文章以脑科学为支撑、以脑与运动的实验为依据,论述运动与大脑的必要联系,用事实证明体育人的大脑并不"简单",反而更聪明。     

基于"城市大脑+产业智脑"的政企数字化双轨赋能机制研究

城市大脑已经成为各地加快数字经济发展,提升社会治理现代化的核心,其在架构、功能和应用场景上的演进不断驱动着社会数字化转型与创新.但当前城市大脑仍处于功能与结构协同演化的阶段,有效实现数字赋能必须依靠城市大脑和功能小脑的协同合作.以温州瓯江口"城市大脑+产业智脑"为例提出城市大脑赋能城市创新发展新模式:以双脑并行实现系统化数字聚能;以双舱联动对企业全生命周期进行数字赋能;以数据整合共享推动业务功能的协同,以多维度的职能协同推动应用场景的创新,促进产城融合.这一机制激发了城市创新发展活力,对当前各地城市加快数字化发展,探索数字赋能路径具有现实指导意义.     

大脑的“管理中心”

人类大脑的左右半脑有着各自明确的分工，但面临某具体问题时，大脑空间是如何决定让哪一半来进行工作，并且左右半脑又是如何交流沟通的呢？德国科学家日前设计了一个独特的试验，发现了大脑内部协调左右脑工作的“管理中心”与其控制交流机制。     

智能时代的脑科学与类脑智能研究

以智能科技为核心技术、智能算力为生产力的智能时代再次把脑科学推向世界科学与技术前沿。脑科学是研究人、动物和机器的认知与智能的本质和规律的科学。对神经系统结构和功能联结规律进行全面解析将最终绘制成脑功能联结图谱,近10多年来神经科学研究致力于系统性地解析神经系统的神经元类型和神经结构连接,在单细胞转录组分析、神经网络结构示踪等技术推动下取得了阶段性进展。解析人类大脑这一最为复杂的信息和智能系统,会启迪类脑智能理论和类脑智能技术,即脑科学/神经科学启发的智能理论和技术。在智能时代,脑科学研究的多学科交叉研究范式促使脑机接口、类脑智能计算等类脑智能研究领域加入脑科学。脑机接口的神经解码和编码技术为绘制人脑功能神经网络图谱提供了重要的功能研究技术和方法,并且可探索在脑疾病临床诊治上的应用。类脑计算正成为脑科学研究的一种新范式,借鉴脑处理信息和学习的基本原理发展高能效、高速和智能的新型类脑计算系统,利用发展的类脑计算系统可以加速发展脑模拟和数字大脑,促进理解大脑运行机制和治疗脑疾病,发展数字脑科学和脑医学。新近出现的脉冲神经网络智能处理器为构建大规模类脑智能计算系统奠定了基础,未来类脑超级算力极可能超过人类大脑算力,影响智能科技变革和人类社会发展。     

第一链接

果蝇的视觉记忆真棒和人类一样,果蝇也能识别和记忆视觉标志,它们能识别图案(如垂直的或倾斜的棍条),不管这些图案最初是从何处投射到视网膜上的。在利用基因调控和一个果蝇飞行模拟器所做的一项实验中,视觉记忆本领所需的神经细胞首次在一只昆虫中得到确认。在“扇形体”(它是节肢动物大脑特有的中央复合体中的最大部分)内的两个窄层中有两组约20个神经元。过去认为中央复合体的主要功能是整合两个大脑半球的信息;这项新研究则首次将明确的行为功能归因于大脑的这一区域。摘自《自然》2006年2月2日恒星磁场是怎样产生的?理解冷星内部的磁场…     

音乐与大脑

<正>音乐如何影响人的大脑?它又如何影响人的情绪?科学家通过多年研究,对以上问题有了初步认识。音乐可以开发右脑人脑由左、右两个脑半球组成,左、右脑有自己明确的分工：左脑主要负责语言、分析、逻辑等功能;右脑具有接受音乐的中枢,主要负责直觉、音乐、绘画等形象思维。连接左、右两个脑半球的是胼胝体。神经科学家研究发现,学习音乐可以促进右脑的开发,并且增加左、右脑之间的连结。这是为什么呢？原来,音乐等艺术创造主要来源于右脑,人们通过创造与欣赏音乐等艺术活动,脑内产生出大量的α脑波,这些α脑波能促使人分泌大量内啡肽,而内啡肽的分泌能极大地提高大脑使用频率,并促使左、右脑相互协作与沟通,从而实现了开发右脑和增强智力的目的。     

思维训练与右脑潜能开发

人类的潜能,也就是原本具备而未能开发利用的能力,其中最有希望被开发的潜能就是脑功能。如何广泛而有效地开发利用脑功能,已成为现代社会刻不容缓的重要研究课题。 人类的大脑由左、右两个半球组成,它们有着不同的功能。在正常情况下,大脑两半球是协同活动的,进入大脑任何一侧的信息均会迅速地经过胼胝体传达到另一侧,作出统一的反应。1981年美国科学家Sperry博士通过对割裂脑的研究,成功地揭示了大     

二十一世纪脑科学的前沿:脑功能基因组学

由于大约70％的基因能够在人的大脑里得到特异性或高水平的表达,“人类后基因组计划”的本质就是开展“脑功能基因组学”的研究。脑功能基因组学的目标是在分子水平上揭示大脑的学习、记忆、思维和认知行为的生理机制,从而为治疗各种脑疾病和开发人类潜能提供理论基础。有鉴于其巨大的应用价值,世界各大制药公司、生物技术公司和大学研究机构纷纷投入巨额资金展开研究。文章系统介绍了脑功能基因组学研究的四大技术平台：基因组学及蛋白组学技术、转基因或基因敲除技术、化学遗传学手段和高密度神经元群体记录技术,重点介绍了利用基因敲除技术构建模式小鼠的四代发展过程。文章最后还提到,中国传统医药在治疗脑疾病方面积累了丰富的实践经验,在“脑功能基因组时代”开发中医药宝库,也是华人科学家应予关注的课题。     

修复大脑 造福人类——记暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院教授陈功及其团队

正大脑是人体最复杂、最精密的器官,交织着无数细密的血管和大约1000亿个神经元细胞,一旦脑疾病发生,神经元死亡后便很难再生,大脑功能也由此受损。脑疾病离我们并不遥远,脑中风、老年痴呆症、帕金森综合征、亨廷顿舞蹈症等都属于脑疾病的范畴。在中国,有几千万病人正承受着脑疾病带来的痛苦,而全世界的患者数量,已达到数亿。然而,即便现代医学水平发展至今,疗效显著的药物却寥寥无几。暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院教授陈功带领团队研发的革命性新技术——大脑原位神经再生技术,为脑疾病患者带来了新希望。此项技术是人类攻克脑损伤与脑疾病征途的一个重大突破,其将大脑内应激型胶质细胞,在原位直接转化为功能性神经元,从而恢复患者的行为能力,有望治疗脑损伤、脑中风、老年痴呆症和帕金森病等一系列中枢神经系统疾病。     

开发右脑训练来提高学生术科学习能力的实验研究

体育学习的中心课题是形成运动技能,这种技能是一种肌肉运动,与运动器官的机能密切相关,运动技能的学习是以练习为主,与运动的感觉密切相关的学习R·W·斯佩里对裂脑人进行研究中发现人的左右脑分工不同,有各自的独立功能。他们分别是左脑半球有语言、逻辑、数学、推理等抽象思维功能,而右脑半球是艺术、绘画、人体运动、想象等不依赖语言概念的形象思维功能：笔者在教学中注重了右侧脑的开发与锻炼,逆行一段时间的练习后,将技能动作的学习程度量化,从而对学生术科技能学习能力进行了实验对比研究,为教学中提高学生术科学习能力提供参考。     

孤独症谱系障碍大脑默认网络异常活动模式研究

孤独症谱系障碍是一类神经发育类障碍,包括典型孤独症、Asperger综合征和待分类的广泛性发育障碍。该疾病目前病理机制尚不明确。研究发现患者大脑自发活动功能连接以及低频振幅出现异常,但对于其时域上的脑自发活动模式尚不明确。因此,本研究基于44例孤独症谱系障碍患者以及年龄,IQ匹配的73例正常对照的静息态功能磁共振数据,在时域上探究患者大脑自发活动模式,结果发现孤独症谱系障碍患者大脑楔前页的活动模式相对于正常对照更为不稳定。该研究表明孤独症谱系障碍患者大脑默认网络异常的自发脑活动模式。     

“脑功能联结图谱与类脑智能研究”先导专项研究进展和展望

对大脑的认知是人类认识自然和自身的终极挑战,脑科学研究的核心是理解脑功能的结构及物质基础。中科院在2012年启动了战略性先导科技专项(B类)"脑功能联结图谱计划"(Mapping Brain Functional Connections;简称:脑联接图谱;MBFC,2012—2020),目标是对特定脑功能的神经联结通路和网络结构的解析及模拟。专项代表了脑科学研究的战略制高点,对揭示脑的工作原理、推动智能科学技术进步、增进人类身心健康等方面都具有十分重要的意义。专项设立以来,在感知觉神经环路发育和功能、视觉与本能恐惧行为的神经环路机制、情绪的神经环路编码机制、成瘾和抑郁症等脑疾病机理、意识的神经基础、基因编译技术及脑疾病的非人灵长类模型、神经元分类和功能分析技术及其应用、神经环路双色钙成像方法、神经环路结构与功能研究工具开发、深度神经网络芯片研制,以及资源库与平台建设等方面取得了一系列重要的科学发现和技术研发进展。我们将进一步按照专项十年规划,开展脑认知科学、类脑人工智能技术、脑疾病早期诊断及干预3个前沿领域的科学研究,以及相关新技术研发和脑科技资源库建设,发挥中科院在脑与认知基础研究和技术研发等领域的引领作用。