浅谈对脑科学的认识-2010-11-28

浅谈对脑科学的认识

经过了这一学期在公选课上对脑科学的学习，现在对于脑科学这门学科及其有关知识不能

说有多了解，但多少还是有一些认识，下面是我对脑科学的一些简单的认识。

一．脑与脑科学

1．关于大脑

人的大脑分为两个独立的半球体—左脑和右脑，它们各自控制着身体相对应的半边，由一条粗的神经纽带相联。就人的左脑而言，它是负责管理合理的、有条不紊的和合乎逻辑方法的思维，是人类语言和数学思想本领的中枢；就人的右脑而言，它是非语言思维的部位，主管人的想象、颜色、音乐、节奏以及无拘束的"胡思乱想"等，是人类教诲、创造与视觉判断思想本领的中枢。

脑的重量和智力有很大的关系。从进化的角度来看，动物发展得越高级，其脑重量与体重之比就越大：鲸的脑重是体重的一万分之一；狮子的脑重是体重的五百五十分之一；大象的脑重是体重的四百四十分之一；猴子的脑重是体重的九十分之一；而万物之灵的人的脑重是体重的四十分之一。然而可惜的是，到目前为止，并没有任何人可以从这样一个有无限潜能的组织中得到那么大的馈赠。人类对大脑的利用率只有5％，最杰出的科学家也只有10％而已。

2．关于脑科学

脑科学，或称神经科学，是用多学科的手段综合研究脑的正常功能和脑疾病机制的一门新的学科，主要研究知脑、保脑和创脑脑科学。即当前世界范围的脑科学研究主要致力的三个方面：认识脑、保护脑和开发脑。

“知脑”的研究任务是，解析脑的功能和它处理信息的独特机制，例如识别、学习、智能、语言感情、思考、记忆、意识等机理，最后目标是搞清楚自我意识和社会意识以及语言和思考、知识的关系，并且把这些成果应用在教育、社会心理、产业心理和灾害心理等方面，为完成另外两个课题——“保脑”和“创脑”创造前提条件。

“保脑”的主要目标是解析脑细胞的功能和它传输信息的生化学机制，把握脑的老化、阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、精神分裂症等多种神经和精神疾病、智力发育障碍、新陈代谢异常、遗传性疾病以及外伤、中毒和感染病症等的发病原因，并根据新的原理开发根本性的预防的治疗方法，保护脑不受伤害，最终实现控制人脑老化、开发人工神经、预防精神障碍等理想目标。

“创脑”的任务更为艰巨。它要在解析脑所具有的极其精密的神经网络和神经系统的结构和功能的基础上，开发与当今计算机不同的处理信息、具有高档次的精神功能的计算机系统，如神经芯片、神经网络式计算机等。

脑科学涉及到生命科学的各个方面，包括心理学等，是一门典型的边缘科学，所以研究的难度令人却步，但目前在世界各国科学家的共同努力下，脑科学研究已经取得突破性进展。

二．脑科学发展

人们最早开始采取实证的方法观察和研究大脑及其产物，是在19世纪末期。然而，直到上个世纪60年代，对脑的研究才真正进入飞速发展的黄金时期。

首先，由于生理学、分子生物学、解剖学、遗传学、医学、物理学、计算机科学等学科的发展，为脑科学的发展提供了理论指导和技术手段。特别是核磁共振成像技术等无损伤脑探测技术的出现，更是大大方便了人们对活体大脑的研究。其次，来自实际的需求也拉动了脑科学的发展。一方面，神经性和精神性疾病一直是影响人类社会最严重的疾患之一。据估计，美国受神经系统疾病侵袭的人数高达5000万，用于这些疾患的治疗、康复及相关的费用，每年均超过3000亿美元。

因此，阐明脑的工作原理，弄清楚各种神经疾患的发病缘由，将为设计出更加高效而副作用小的药物提供可能。另一方面，对大脑和神经网络机制的了解，是开发新一代仿脑计算机不可或缺的。信息的传递、处理和存储是未来国际竞争中的一个关键因素，谁拥有功能强大的计算机，谁就将掌握竞争的主导。

三．脑科学知识

脑分为不同区域，如感觉区、语言区、识字区和运动区等，不同区域执行不同功能，有的管视觉，有的管语言，有的管思考。对大脑各区域所司职能的了解，最初是通过对某些特殊病例的研究而获得的。从控制语言中枢的布罗卡区和韦尼克区，到与记忆有关的“海马区”，都是如此。

但是，大脑功能定位问题并没有真正得到解决。只要仔细分析一下患者的症状，往往会发现各种并发症。实际上，并不存在单纯的病证。大脑的每个部分并不是孤立的，某一个区域可能具有专门的功能，但它也需要其它区域的协助才能运转。另外，由于技术原因，现在显示的图像实际上只能表示大脑的某些区域比另一些区域更活跃。显然，还有一些区域需要我们去探索。

如果说我们还不能给大脑的一种功能定位的话，这一功能很可能就是指记忆功能。据一些科研人员说，我们的大脑并不像计算机那样有单独的存储器。经验是深化于大脑中各个部分的。回忆就是“重新考虑我们周围的世界。”所以，我们总是“经常在重新发现我们的过去”。

四．脑科学前景展望

对于脑的高级功能，诸如感知、运动控制、学习记忆、情绪、语言、意识等的认识，可能会取得突破性的进展，几十年来，对于以细胞、分子事件为基础的局部神经网络如何组装起来构成庞大的复杂的脑来实现高级功能，既缺少有成效的研究手段，在理论上也只有很模糊的想法。感觉信息如何整合起来用以认知外部世界?意识如何被控制?意识的整体性怎样被保持?突触可塑性与学习和记忆形成、记忆检索是怎样的关系?语言的中枢表象是什么?对于这些问题，我们的了解还刚刚开始。脑科学的进展，既取决于科学家的睿智、努力以及所得到的支持，也会受限于在推进过程中所遭遇的困难。特别需要指出的是，在探索的进程中突然出现的新发现，会大大改变其进程本身。

科学的发展如此日新月异，让人觉得不可思议。据统计，近三十年来所创造的知识相当于过去几千年的总和。也就是说，如果我们不抓紧时间补充学习，很快就会被时代抛在后面。二十一世纪是生物学的时代，让我们为无限光明的科研前景祝福吧！

参考文献

安书成. 脑科学研究的现状与展望——脑科学的概念及其研究概述[J].中学生物教学.1997. 01

苏坦坡. 21世纪脑的世纪—新世纪脑科学发展前沿[J]. 中国人才.2002.01

唐孝威 .《脑科学导论》[M] .浙江：浙江大学出版社. 2006.10

杨雄里.《脑科学的现代进展》[M] .上海：上海科技教育出版社. 1998.12