脑学习记忆有块新区域

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《新华社》2001-11-02  


     第一军医大学珠江医院舒斯云教授研究发现的“人脑学习记忆新区域”，近日被评为“2000年中国基础科学研究十大新闻”。
早在1987年，舒斯云教授用显微镜对大白鼠大脑纹状体进行研究时发现一群纺锤状细胞在纹状体边缘形成一个特殊区域，经过对大白鼠、猫、猴多次试验说明，破坏了这一区域后大白鼠的记忆功能受到极大的损害。这是国际上首次发现这一区域，美国专家把它称之为“舒氏区”。
2000年，舒教授用十几个人脑进行试验同样发现了“舒氏区”，并进一步印证了此前的大白鼠、猫、猴等试验的结果。神经外科解剖学的研究还发现，“舒氏区”恰好位于大脑几个已被发现的分散的学习与记忆相关结构的中心，是联系著名的“梅氏基底核”和“边缘系统”的中间本枢纽。而“梅氏基底核”已被证实与老年痴呆发病相关。


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越用脑越活

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健康网 2001-11-02  


    许多人都说，人的脑子好坏是天生的。其实，这种观点大为谬误。

按心理学讲，想象、构思、、发明，乃至记忆人皆有之。东京大学名誉教授乙竹岩造博士说：“人的脑力，是与遗传、环境、教育三大因素有关的。而最重要的一点则是要有意识地在某方面用脑。”

吉川英治以他那精彩绝伦的历史小说吸引着千万人，不论是《宫本武术藏》、《三国志》，还是《亲鸾凤》，构思都不同于以前的作品。他对人物的心理描写与事情的见解都具有异于他人的独到之处。他的朋友谷本对他评论说：“有人以为，吉川先生的创作与独创性就象泉水一样能够自然涌出来。其实不然，那一幕幕在其想象中复活起来的历史壮剧，无一不是他隐居山间、面火苦思的结晶。而在他坐禅苦索的同时，他的头脑又得到了锻炼，创作的思路更加敏捷。”

遐迩闻名的世界杂志之王――“讲谈社”的野间清治在其自传中写有这样一段话：“人的精力是有限的，事无巨细一一躬亲。因此，我常将工作的大部皆委于他人。我以为，一个领导者是否掌握着众多可以信赖的人，这是成败的关键所在。”

“鉴于此，我几乎从不过问杂志的日常事务和材料的收集以及财务出纳等事；我只将精力全都集中在比这些更重要的中心大事上――开动脑筋，制作各类计划。另外，我还备有一个妙法手冊，用以记载我所注意到的与发展杂志事业有关的事宜。

这本妙法手冊我从不离身，走到哪里带到哪里。在公司里，在电车上，一有所触动就记下来；走路也记，听别人讲话也记，读报也记。总之，凡是我认为可行可借鉴的，我都要立刻记下来。

我的工作可用两个字来概括，那就是：思考。有关事务上的事，我是一概不插手的。也许，这在旁人看来，我是个终日游手好闲的人，但是，我一刻也未停止动脑、设想与思考。因此，我越到晚年，头脑倒越觉清醒，常常会有妙计良策生出。”

同样，吉川也好，野间也好，他们无不在有意识地锻炼着自己的头脑。 从生理学观点来讲，人的大脑同人的肌肉一样，是越用越发达的。

想提高自己记忆力的人，只有在记忆上多下苦功，才会取得长足的进步。为应试而记英语单词的学生，开始时，几个钟头才能记住几个、几十个，但在这方面连下几年功夫，几个小时就能记住几百个。精于珠算的高手，正是因为他把脑子全部用在珠算上，才会有常人难以想象的计算速度。商业学校的老师对两位数的口算，张口就来，绝不会错，这也是他们长年练就的结果。

我有个朋友，他的老师在对他讲起喜剧大师埃诺肯时说：“埃讷肯并不是一个头脑敏捷的人，但他那逗人捧腹的本事却是独一无二的。他的这一特长，在他的努力下不断地得到了发展。为了使人们发出愉快的笑声，他常常琢磨以怎样的表情和动作才能达到预期的效果。为此，他每天都要在镜前进行练习，反复揣摩。”正是这种刻苦训练的结果，才使得他的技能得到了特殊的发展，他才表现出了如此高超的技艺。

这种体验，就是我这样的凡夫俗子也曾有过。我从少年时代起，记忆力就特别差。汉字怎么也记不住，英语单词更是令我头痛。在这方面，我恐怕是班里最差的一个吧。

从师范学校毕业后，我便自学《植物学》，并希望能够通过文部省的审定考试。但是，“分类学”依然令我生畏，因为需要一一记住各种植物的名字。

起初，从采集到的二三十种植物，需要一周多的时间，我才能记住它们的名字并做好标本。但后来，经过两三年的反复记忆与刺激，我在这方面的能力有了显著的提高。上山采集标本，看到三五十种植物，一个小时就能把它们的名字全部记住。5年后我参加了考试，为记住热带植物的实物，我提前了一天到了东京，在上野外博物馆，我看到了陈列在那里的从未见过的2000多种热带植物，我从上午10点到下午2 点左右,便全部记 住了它们的名字。

第二天考试时，主考官中井猛之进博士拿出一个芒果,问我这叫什么,我不仅想起了博物馆中陈列的芒果，就连它旁边的植物名字也想了起来，所以我一下子就说对了。

回首往事，颇有感触，记忆力也是越用越强的呀!
由此想到，无论是男，是女，是老，是少，都应养成爱动脑筋的习惯。 机体越用越发达，但它是有限的；头脑的进步与发达却是无限的。

古人云：“无论才能有多大，若怠于有意识地发挥，也不会有所长进。”这实在是至理名言。


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大脑越用越健康

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科学时报 2001-11-02


     你在闲暇之余所做的事也许会影响到你患阿耳茨海默氏病的风险。一项新的研究猜测，那些习惯性参与刺激智力活动的人在中年期间罹患灾难性身体失调的可能性会更小。
    以前的研究也暗示，常动脑筋的人可能会保护他们自己免受阿耳茨海默氏病的侵袭。例如，拥有更多教育和高级职业的人土一般不太可能患这种病。但是，以前的研究并不能清楚地告诉人们这究竟是获益于个人的智力活动，还是获益于与之相关的包括较高的社会、经济地位等在内的其它因素。为了避开这些复杂的因素，美国克利夫兰的 Case Western Reserve大学的神经学家Robert Friedland和他的同事将他们的注意力转移到了人们在空闲时间所做的事情上来。他们推断，闲暇的爱好可以提供一种全面衡量独立于社会、经济因素的活动的方法。研究人员调查了 193名阿耳茨海默氏病人和 358名健康的志 愿者，了解他们在20岁和60岁期间所做的康复活动。阿耳茨海默氏病人的问卷由他们的代理人棗他们的配偶或很接近亲属填写。调查包括了26种分为三组的活动：体育活动、类似看电视的被动消遣活动、包括在家庭周围阅读和玩游戏的智力活动。研究人员在3月13日出版的美国《国家科学院进展》杂志上报告说，与阿耳茨海默氏病人相比，健康组的人员参与了目录中更多的活动。健康组的人员花了更多的时间从事智力活动：平均每月 12个小时。Friedland说，阿耳茨海默氏病人更喜欢看电视。
     芝加哥阿耳茨海默氏病研究中心的主任、神经学家 David Bennett说，一种解释是说中年期间不好动是阿耳茨海默氏病早期的征兆。他倾向于相信多使用大脑并保持忙碌可以预防阿耳茨海默氏病和其它认知衰退的疾病。Bennett说：“如果事实确实如此，这一发现将在公众健康和公共政策中得到极大的应用。”下一步的战役将是鼓励人们关掉电视，开动大脑。



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脑开发进入数字时

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《科技与市场》2001-11-02  


     人脑全面开发，其意义甚至大于物质的开发和利用。21世纪如何取得优势关键是人才。今后十年是脑科学十年。哪个国家在这个问题上有突破，哪个国家就有活力。——李岚清
   
    作为万物之灵的人类，拥有一颗神奇的大脑。人的大脑平均重约1300克，占人体总重量的3%左右。
   
    大脑是人类的思维器官，它的结构和功能都十分复杂。人的智力和脑有着很大的关系。从进化的角度看，动物发展得越高级，其脑重量与体重之比就越大。如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；而万物之灵的人脑重是体重的四十分之一。
   
    人的大脑是由万亿个脑细胞构成，其中有1000亿个是活跃的神经细胞。每个细胞可生长出多达2万个树枝状的树突，用来存储信息，并通过每个神经细胞中一根细细的轴突，与其他细胞连接来传递信息。大脑细胞中树突和轴突的数量之多，简直令人难以想象。如果把所有细胞的树突、轴突连接起来，据说相当于从地球到月球距离的四倍。
   
    理论上讲，大脑可贮存的信息量相当于世界藏书量最大的美国国会图书馆（藏有1000万册书）藏书量的50倍，也就是说，人的大脑可以贮存50亿本书的信息。大脑神经功能细胞之间每秒种可以完成的信息传递和交换高达1000亿次。处于激活状态下的大脑，每天可以完整地记住四本书的全部内容。可见我们的大脑有着相当大的可开发资源，但人类的大脑潜能开发利用还不到5%。人类有记载的对自己的大脑的研究已经有2500年历史，但对大脑掌握的程度，大概也就10%左右。
   
    人的大脑分为左脑和右脑，一般的研究认为，左脑的优势在于逻辑和数字、语言和词汇等方面，而右脑则在韵律、想象、情感等方面具有优势。这方面典型的例子就是活跃于美国社会的两个比尔——比尔·克林顿和比尔·盖茨。由于他们大脑左右脑优势的不同，他们以自己不同的方式影响着世界。
   
    克林顿情感丰富，善于与人沟通，这是他右脑极其发达的缘故；盖茨分析问题逻辑严密，对数学有特别的兴趣，这是他的左脑极其发达的缘故。两个比尔同样聪明，同时影响了世界，只是方式不同，这应该可以在他们的大脑中找出理由。
   
    新千年的第一个诺贝尔生理学或医学奖授给了在人脑研究方面作出杰出贡献的科学家，这无疑预示着“脑科学时代”到来了。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。开展脑科学的研究对揭开脑功能的奥秘，防治老年性痴呆等神经系统疾病、研制新型人工智能、开发人的智力水平、认识人类自我等都有重要意义。美、日、欧等发达国家早在十年前就开始制定脑科学研究的长远计划，并称2l世纪是“脑科学时代”。
   
    当前世界范围的脑科学研究的方向主要致力于“知脑、保脑、创脑”三个方面。
   
    知脑
   
    知脑的研究任务是解析脑的功能和它处理信息的独特性，例如识别、学习、智能、语言、感情、思考、记忆、意志、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。
   
    正像21世纪被人们认为是进入了纳米技术时代一样，人类对自己的研究也在进一步深化。美国科学家通过动物实验就发现，经常动脑可使脑细胞数目增加，智力水平提高。他们认为，大脑存有后备细胞。以往科学家一向认为，动物大脑中活跃的脑细胞数量在幼年时期就确定了，在成长过程中经常动脑筋，会使动物脑细胞之间的联系增加，从而提高大脑智力。但是新的研究表明，动物大脑中的脑细胞数目是不确定的，在成年之前，动物大脑会储存一批特殊的脑细胞，如果经常动脑，这些细胞就会转化，进行智力活动，否则这些细胞就会死亡。
   
    犹太人的聪明世人皆知，有人作了一次统计，从1901年至1973年的72年中，就有65个犹太人获诺贝尔奖，占总获奖人数的16%，而犹太人在世界人口中的比例只占0.3%。美国耶鲁大学医学院、瑞典特布瑞格大学生物研究所经研究相继发现了其中的奥秘：犹太人之所以智商超群，与犹太民族不断补充一种激发态物质EGB而记忆力惊人有关。
   
    军事医学科学院教授杨志刚说，有人将人类脑组织研究计划比喻成曼哈顿原子弹计划。在人类基因计划背景下，全球将出现一个多学科交叉协同的人脑组织研究计划。
   
    在解释人类大脑的神奇时，杨教授说，100亿种基因信息编码，构成人类智力遗传的物质基础，核苷酸的不同排列组合，使人类的认知和记忆力有别于其他动物；1000亿个神经细胞如同亿万个小电脑，以神经元为单位集中在大脑的CPU——中央处理器，它不仅高效地整合、处理信息，还兼作内存，10000亿条神经突触纤维的轴突、树突的方式构成传输线路，使人脑成为一张奇妙绝伦的网络，调控着外界环境和内部环境变化后人体的适应功能；100000亿个电—化学转换单元，使神经突触上传递的电子流在突触与突触的连接处转换成化学流，以递质方式影响着机体其他系统。
   
    科学家最近才发现，人类大脑的实际构造是由出生后的经验而不是由遗传所决定的。美国家庭及工作学院发表的研究报告《重新认识大脑》中指出：“仅仅在15年前，神经学家仍然认为大脑的结构在出生时已经由遗传基因决定。”但不久前科学家已经认识到这是错误的。幼儿的早期经验可极大地影响脑部复杂的神经网络结构。
   
    保脑
   
    “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、智力发展障碍、新陈代谢异常、遗传性疾病以及外伤、中毒和感染症等的发病原因，并根据新的原理开发根本性的预防和治疗方法，保护脑不受伤害，最终控制人类老化、开发人工神经、预防精神障碍的理想目标。
   
    美国新墨西哥大学的研究人员发现，大脑中化合物水平与智力测验的成绩之间有一定的联系。研究人员从当地的大学中，挑选了26名没有任何脑病或精神病史的大学生进行了化合物水平测试，他们发现胆碱值低和一种叫NAA化合物值高的学生，在智力测验时得分较高。研究人员说，这两种化合物可能具有促进和抑制神经细胞功能的作用，所以，有可能通过饮食上的补充，调节在脑中这两种化合物的水平来提高智力。
   
    科学家的研究表明，一个体重为60公斤的人，他的肌肉组织有31公斤，在静止状态，氧的摄入量为每分钟50毫升，而脑细胞紧张活动时，大脑对氧的摄取量为每分钟80毫升。可见大脑活动耗氧量是身体任何其他器官都不能比的。
   
    大脑正常消耗的能量足以让40瓦电灯持续发出耀眼的光芒。紧张的脑力劳动是大脑神经细胞大量耗能的过程。科学研究表明，如果这个时候补充含有EGB、DHA、EPA等活脑素，能够疏通血管，激发脑细胞活力，消除大脑疲劳等症状。
   
    大脑需要大量营养物质，最需要和最受欢迎的一是氧，二是糖，三是蛋白质、微量元素、维生素等。大脑耗氧量占全身供氧的20%，耗糖量占全身的25%。这两者是维持大脑功能的能量来源，是其工作的基本动力。人有了病医生常给输葡萄糖，最受益者还是大脑。危重病人鼻孔插了输氧管，也是为了护养脑细胞。除了氧、糖基本的需要保证外，蛋白质、维生素、矿物质、脂肪、微量元素等也是大脑不可缺少的食粮。蛋白质中的不少成分对增强脑细胞活力，遏制脑细胞退化都有益处。
   
    专家指出，除了勤用脑、合理用脑以外，适当运动，也是大脑保健的良方。美国科学家在过去35年内对400名2l—84岁的成年人进行了语言能力、感觉速度、空间定向及计算机思维等方面的测试研究。结果表明，25％常参加运动锻炼的人，在智力和反应方面明显高于不参加锻炼或极少参加运动的同龄人。科学家总结说，运动可以提高血糖含量，运动还可以使血循环量增加，这样可以向大脑组织提供更充足的氧气和营养物质；同时运动还可以促使大脑释放一些有益的生化物质；运动还是很好的神经安定剂。
   
    创脑
   
    “创脑”的任务更为艰巨。它要在解析脑具有的极其精密的神经网络和神经系统的结构的功能的基础上，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。
   
    目前科学家们正在进行一项令人瞩目的创举，把电脑与人脑接通。具体一点说，就是把芯片直接融入人脑。科学家预计：大约在20—30年内，这一愿望将可能实现。可见这已经不是设想，人们在进行了一系列的动物实验以后，1992年2月，美国阿拉巴马大学心理科技研究中心就做了这样一次尝试：美国大学生体操赛冠军、业余体操运动员西尼尔，不仅平衡能力极佳，而且有良好的动作记忆能力，能记住大量的体操动作。他的这些能力被输入芯片，这一芯片被植入到因车祸损害了大脑平衡功能，站立不稳，走路时身体歪歪扭扭的中学生凯利的大脑中。
   
    手术进行得相当成功。当凯利能下床走路时，人们发现他走路平稳，同以前简直判若两人!专家们将他带到一块草坪上，让他做一套体操动作，只见凯利以优美的动作，伸展了几下腰腿，接着，他跑了几步，一纵身跳——一个漂亮的空中翻滚……成功啦。
   
    可是，仅仅过了几天，凯利的运动记忆就讯速减退。一星期后，他觉得自己已经不会任何体操动作了。不过，他的动作协调性仍然比以前要好。由于芯片是蓄电池供电的，专家们怕电能耗尽，不得不提前取出了芯片。取出后，凯利同以前一模一样了。这场记忆移植的实验就这样结束了。
   
    如果将人脑的全部记忆能力比作一个电脑硬盘，那么一个记忆力超强的人，一个即使能将大英百科全书背下来的人，他的“记忆硬盘”也只使用了不到10%的空间。人们利用芯片进行记忆移植，就是想通过“拷贝”的方式来迅速扩大这个硬盘的利用空间。虽然到目前为止，记忆移植实验进度缓慢且困难重重，但科学家表示，一定会继续相关的实验，直到成功。科学家预言：电脑与人脑接通以后，人们会很快地掌握多种外国语言；人可以用语言、思想意念来指挥机器人做事、写文章，一切家务劳动如打扫卫生、洗衣、做饭等，只要你想到的电脑都能给你做了；甚至连看病也不需要医生了，只要你身体不舒服，电脑就可以帮你检验血液、心脏等，开出准确无误的药方；电脑还能指挥机器人给人体各部位做手术，除去人体的病痛。
   
    最具实际意义的尝试是美国科学家已经实验成功了“电脑传感器”。只要把这种“电脑传感器”戴在人的头上，就可以凭人的意念指挥电脑替代自己工作，如核算帐目、编写文章、翻译等，尽管这仅仅是人脑与电脑最初步的连接。在德国，七百多名聋哑人的头颅里已被装上人工耳蜗和语言处理机，因此恢复了听觉和语言功能。法国科学家也正在加紧研制“人工视网膜”的微电脑，并准备移植到盲人的眼睛里，并与人的大脑神经接通。如果这项试验取得成功，那么世界上几千万盲人将会恢复视觉，重见光明。
   
    对人脑的研究，也反过来促进了电脑的研究与开发。当今世界电脑研究的真正尖端的技术是DNA计算。科学家正在尝试将人类基因物质植入微处理器中，以解决复杂数学问题。这项技术的成果不仅将彻底根除某些疾病，还将使人类在未来几十年内成功生产我们一直梦寐以求的可植入人体的生物芯片。DNA是所有活细胞的基本信息存储媒介。数十亿年来，它一直存储并传送着生命的数据。在某种意义上，它是计算机的原型。粗略计算，10万亿DNA分子可以装满弹球大小的空间。由于所有这些分子可以同时处理数据，所以理论上您可以在这么小的空间同时进行10万亿次运算。这比现在最快的超级计算机还要快10倍。
   
    美国信息科技专家柯兹威尔曾著书大胆预测，未来电脑将进一步与人脑直接结合，新世纪的“新新人类”将是机器与人的混血儿，他认为这种混血儿将具有超级智慧。人脑与电脑结合而成的新物种，将具备重新自我设计的能力，不但可以决定自己的命运，还能主宰整个宇宙。

智力奥秘揭密--
从脑开始

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北京晚报 2001-11-02  


    新千年的第一个诺贝尔生理学或医学奖就授给了在人脑研究方面作出杰出贡献的科学家，这无疑预示着“脑科学时代”到来了。

　　脑科学研究知脑、保脑和创脑

　　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。开展脑科学的研究对揭开脑功能的奥秘、防治老年性痴呆等神经系统疾患、研制新型人工智能、开发人的智力水平、认识人类自我等都有重要意义。美日欧等发达国家纷纷于20世纪90年代制定了脑科学研究的长远计划，并宣称21世纪是“脑科学时代”。

　　当前世界范围的脑科学研究主要致力于三个方面：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、意志、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和治疗方法，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。

　　目前科学家们在这些领域已经取得令人瞩目的成果。美国脑科学研究人员今年3月已经成功绘制出3到15岁儿童的脑发育图，首次以图谱方式，详细记载了人脑的发育模式，这些图像为科学家了解不同年龄与学习有关的脑区提供了新的资料。



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我国专家联手探究人脑

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人民日报 2001-09-25  


     北京讯：日前，国内40余位神经、信息、化学、数学等学科专家汇聚北京香山，在这次主题为“人类脑计划与神经信息学”的会议上，专家们认真讨论了国内外脑研究的状况，第一次提出我国人类脑计划的设想，并成立了七人联络小组，准备在联合我国脑科学科研力量“协同作战”的基础上，早日加入全球人类脑计划，和国际同行一起，在战略层面上展开对人脑的研究。
　　据了解，目前人类对大脑功能的开发只有10％左右，认识大脑、创造大脑、保护大脑已是人类自身发展的当务之急，人们认识到，脑科学的发展将给人类发展带来革命性的变化。
　　据介绍，随着各国对人脑研究的重视和投入，人们对人脑的认识也在逐步深入，如，现在科学家们已经能通过对人类大脑进行检测和评估，以确认受测者的大脑是否适合从事某一类型的工作；而日本科学家受人脑启发，已经开发出像人脑一样能同时接受和处理多种信息的脑型计算机。


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mykarate
辛苦！