脑科学研究的三大发展方向 “一体两翼”

现在应用非常广泛的脑成像技术为正电子发射计算机断层显像（PET），各大医院中都有 PET 设备。PET 可以观测到大脑里哪些区域有电活动，而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。例如：对大脑功能正常的人进行测试，给他看几个字，就会发现其大脑后方有电活动；给被试者听几个字，其听觉区就有电活动；让被试者说几个字，其大脑左侧的语言区就有反应；但是如果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，其大脑里便会几乎到处都有电活动。这个奇怪的现象说明思考是一件非常复杂的活动，它牵涉到大脑里的很多区域（图 2）。为什么只是“想几个字的意义”，大脑网络就会几乎全部开始活动？要理解这点，目前还相当困难，想要知道大脑全部的未知奥秘，则首先要理解的就是大脑的神经网络。

图 2 PET 扫描显示出不同情况下的脑活动（ a ）看几个字；（ b ）听几个字；（ c ）说几个字；（ d ）想几个字 图片来源于 Principles of Neural Science （ 5 th Edition） ，美国麦格劳教育（ McGraw－Hill Education ）出版社 2014 年出版

在人脑中，上千亿的细胞连在一起，送出很多“导线”——神经科学中称为轴突，以跟其他细胞联接，最终形成了大脑的神经网络。大脑共有 1 000 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，信息处理方式也不同。

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