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撰文 / 侯安山 (中法律诠释医学会科普部）绘制 / 骆玫

大脑就像是瓦解东谈主类行径的一把钥匙。从早期的颅相学到如今的脑成像本领；从如故一个胚胎时的渺小，到发展出复杂的脑天下，脑科学可谓是包罗万象。历程千百年的不雅察和扩张，科学家们发现这个由脂肪和卵白质构成的器官是天地中极为复杂精妙的系统之一。医学家和生物学家对复杂的脑结构和神奇的脑功能沉迷，对脑科学的探索天然很是艰巨，却恒久兴趣不减。

01

爱因斯坦的大脑与常东谈主有何不同？

与东谈主体其他组织器官比较较，脑形式学结构询查的最浩劫点是脑的各个功能区（神经核心）互相和会接连，其间并莫得一个了了可辨的剖解学分界。于今东谈主们对脑的多少功能区，如勾通（肢体勾通）、嗅觉（视、听、味、嗅、触、热、冷、疼、痒）相应核心只可概况定位。至于脑的结构和功能之间的联系询查，仍处于空缺状况。

如今，当东谈主们描述一个天才，总不可幸免诉诸“才略”。才略测定也成为东谈主脑功能评价的常用狡计。当病理学家在对爱因斯坦的大脑进行不雅察询查时，在细胞学层面上，他们并莫得找到爱因斯坦的脑组织与平凡东谈主的脑组织有任何形式学上的不同。相同，东谈主们在对精神分裂症患者大脑的组织学和生去世学分析询查中，也未能找出与平素东谈主的不同点。科学家一致以为两者一定存在某种神态的分歧，仅仅到当今仍莫得找到辛勤。

02

当东谈主脑赋能电脑

畴前一个多世纪以来，脑科学询查的主要进展是瓦解神经信息在神经汇集中传递和处理的基高兴趣。连年来，跟着分子生物学和生理学新本领的加入，东谈主们在东谈主类学、生物学、医药学、仿生学、东谈主工智能等限度对东谈主脑的询查技能有了极大的升迁，照旧跨入东谈主脑和电脑互通互联，互相询查探索、效法鉴戒的新阶段。

电脑是东谈主脑诞生的，故而电脑和东谈主脑也就有许多相似之处。东谈主脑60%的有酿因素是脂肪，为脑细胞提供撑握和保护。结实和念念维功能的基本单位是脑组织中的数百亿个神经细胞。而电脑运算功能的基本单位是集成电路上（芯片上）数十亿的晶体管。

东谈主脑和电脑着力的显赫区别是东谈主们不错将芯片无尽量的拼装成超等电脑，却不可将更多的神经细胞植入东谈主的脑组织中去。然则东谈主们不错将一个课题交给千千万万的东谈主来作念，这也就罕见于构成了一台超等电脑。

东谈主脑细胞之间的估量靠神经纤维，电脑晶体管之间的估量则是导电表现。

但东谈主脑和电脑又有一个共同点，即神经纤维和导电表现中的信号传递的介质齐是电子。是以东谈主们不错使用电位传感器将东谈主体多个器官的生理电位变化用示波器姿色出来，然后笔据估量器官的生理和病理特色，进行会诊分析。东谈主们还不错将具有穿透本事的X射线、磁力线或超声波、红外线等进行辐射，并将它们穿过东谈主体不同密度组织中的轻细变化信号索取出来。再应用忖度机矍铄的逻辑运算本事，合成二维图像。如头颅X线数字显影（DR）、忖度机断层扫描/血管造影（CT/CTA）、磁共振成像（MRI）等查抄图像。其涌现度已接近以致高出肉眼径直不雅察的进程，管理了对活体样本无法进行无创性不雅测的难题。电脑四肢东谈主类脑力劳动的用具，大大蔓延与扩大了东谈主类的智能行为规模，电脑照旧浸透到东谈主类社会生存的各个方面，对社会坐蓐和逾越起到浩大的鼓励作用。

03

东谈主脑只诞生了10%？

东谈主脑对电脑的科学询查恶果，也加速以电脑为载体的东谈主工智能询查。东谈主们应用算法学习，监督学习等培训技能，使电脑初步具备了对形、声、温、位、动等外界环境的感知和分析判断本事，以及对东谈主的讲话、动作、笔墨教唆的反应本事等。

将东谈主脑与当代电脑作念比较，那便是两者一出世齐被赋予了极大的储备本事。平凡东谈主的大脑应用了10%傍边，而一部高端手机，大齐东谈主能诞生应用的功能也就20%。也便是说，不管是电脑如故东谈主脑，齐还保有许多功能四肢备份或代偿的本事，有待于诞生应用。

从遗传学的角度讲，才略高下确乎与基因遗传有径直的联系。罕见于父母送给孩子的手机，有的是128G的，有的是256G的，名义看后者是前者的2倍。然则，功能的推崇是需要用软件来撑握的（罕见于东谈主脑的学习和纯熟），莫得饱和多的性能优异的软件和数据的导入，存储量再大的电脑也仅仅一个金属、硅片和塑料的堆积体。同理，莫得后天的刻苦学习和纯熟，再明智的东谈主也仅仅一个骨骼和血肉的堆积体。

大脑的复杂性让东谈主类领有了机灵，接头大脑成为全天下科学家戮力抵达的“终极河山”。

本文来自《常识便是力量》杂志，原标题《方兴未已的脑科学》，作家候安山，有改动，原创作品转载请注明源头。

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