幻女**毛片,99热精品免费,日韩欧美亚洲精品,国产床上视频,国产成人精品一区二三区,99ri精品,国产区视频

 　　美國加州斯坦福大學(xué)醫學(xué)院的神經(jīng)生物學(xué)家 Bill Newsome 接到了來(lái)自美國**衛生研究院（NIH）院長(cháng) Francis Collins 的電話(huà)后，他的第一反應是驚慌。 Collins 突然與他聯(lián)系，詢(xún)問(wèn) Newsome 是否愿意在一項為期10年的大腦研究項目中擔任共同主席。

　　對 Newsome 而言，這聽(tīng)起來(lái)像個(gè)吃力不討好的、無(wú)組織的、繁重麻煩的工作，會(huì )毀了一個(gè)夏季的好心情。但是，經(jīng)過(guò) 24 小時(shí)的思想斗爭后， Newsome 對工作的熱情終究戰勝了驚慌。他接受了這項任務(wù)。 Newsome 表示：“現在的時(shí)機很棒。21世紀，研究大腦對于學(xué)界而言是頗有意思的課題。”

　　早在 4 月 2 日，美國總統奧巴馬就宣布計劃投入 1 億美元，用于啟動(dòng)“腦計劃”項目——這個(gè)旨在研究大腦的項目的最終耗資可能是預算的 10 倍。無(wú)獨有偶，歐盟委員會(huì )也有相似的雄心壯志。今年年初，歐盟委員會(huì )宣布將啟動(dòng)旗艦項目“人腦工程”，該項目 2013 年的預算為 5400 萬(wàn)歐元（6900 萬(wàn)美元），并將在未來(lái) 10 年內獲得 10 億歐元的經(jīng)費。

　　盡管美國和歐盟的腦項目目標不同，但事實(shí)上，都直指神經(jīng)系統科學(xué)家的終極難題：人腦中數十億神經(jīng)元和數以萬(wàn)億計的連接或突觸，如何組織起來(lái)形成有效的神經(jīng)回路，從而使人類(lèi)能夠墜入愛(ài)河、走上戰場(chǎng)、解開(kāi)數學(xué)定理或寫(xiě)詩(shī)。此外，研究人員還希望了解大腦神經(jīng)元回路發(fā)生變化的方式。

　　實(shí)現這一目標需要新的技術(shù)（例如納米技術(shù)、遺傳學(xué)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等），以便能捕捉到在神經(jīng)元之間發(fā)生的腦電活動(dòng)，而后刺激這些神經(jīng)元以弄清它們的工作狀態(tài)，以及繪制出詳細的潛在結構電路等。美國芝加哥市西北大學(xué)神經(jīng)系統科學(xué)家 Konrad Kording 說(shuō)：“人類(lèi)的大腦在 30 秒內產(chǎn)生的數據量相當于哈勃太空望遠鏡一生使用周期中所產(chǎn)生的信息量。”

　　研究人員已經(jīng)在尋找一些切入點(diǎn)以解決問(wèn)題。過(guò)去的幾年人們也見(jiàn)證了驚人的技術(shù)進(jìn)步，例如科學(xué)家構建了無(wú)比精確的人腦解剖圖。截止到目前，大多數神經(jīng)系統科學(xué)家正在使用更簡(jiǎn)單的物種例如老鼠或蠕蟲(chóng)來(lái)研究一些基礎原理。在此，《自然》雜志審視了一些有助于人們更深入了解大腦工作原理的技術(shù)進(jìn)步。

　　測量神經(jīng)元

　　如果研究人員想要弄懂流過(guò)大腦回路的電子信號，那么他們需要同步記錄盡可能多的神經(jīng)元的有關(guān)信息。

　　目前，研究人員主要通過(guò)在大腦中嵌入金屬電極的方法，來(lái)測量神經(jīng)元的活動(dòng)。但是這一方法伴隨著(zhù)巨大的挑戰。每個(gè)電極都需要電線(xiàn)來(lái)測量模擬信號——電壓變化，但在傳輸過(guò)程中，信號很容易丟失或失真。

　　此外，電線(xiàn)必須細如發(fā)絲以避免組織損傷。電極技術(shù)的進(jìn)步使同時(shí)記錄幾百個(gè)神經(jīng)元成為可能。但要想解開(kāi)終極謎題，還需要研究人員盡可能多地去探測更多的細胞，并捕捉到更好品質(zhì)的信號。

　　由硅制成的新一代神經(jīng)探索裝置（以極致小型化為特色）的問(wèn)世，使這一切成為可能。2 月，這類(lèi)神經(jīng)探索裝置的原型（僅 1 厘米長(cháng)，如一美元鈔票那么薄）在美國加州舊金山市舉行的國際固態(tài)電路會(huì )議上亮相。該裝置由專(zhuān)門(mén)研究納電子學(xué)的組織 Imec （總部位于比利時(shí)勒芬市）推出。

　　當裝置被嵌入老鼠的大腦中， Imec 裝置上的電極能夠同時(shí)在老鼠的所有大腦皮層上記錄信息。這有助于神經(jīng)系統科學(xué)家拆分大腦中互相連接的復雜電路。 Imec 生物和納電子學(xué)主管 Peter Peumans 說(shuō)：“這一原型可以被拓展。”在3年內，神經(jīng)探索裝置將擁有多達 2000 個(gè)電極和超過(guò) 200 個(gè)電線(xiàn)。

　　繪制圖譜

　　研究人員一直在收集有關(guān)神經(jīng)元活動(dòng)和電路的信息，這些信息對于繪制一份可靠的高度詳細的大腦解剖圖非常必要。

　　一個(gè)多世紀以來(lái)，各種繪制神經(jīng)解剖學(xué)圖譜的方法，一直力求把大腦切成盡可能薄的切片，之后科學(xué)家會(huì )在光學(xué)顯微鏡下仔細研究這些切片。但是，通過(guò)計算方法，使這些數量驚人的切片有序排列（為了重建人腦中錯綜復雜的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )）是極具挑戰性的。

　　盡管如此，德國尤利希研究中心的 Katrin Amunts 和同事宣布，上個(gè)月，他們已經(jīng)完成了這項困難的工作。

　　研究人員通過(guò)對一名 65 歲婦女的大腦樣本進(jìn)行切片研究和分析，制作出迄今為止最詳細的完整三維人腦圖。這份人腦圖匯編自 7400 個(gè)大腦切片，每個(gè)切片厚度為 20 微米，經(jīng)過(guò)光學(xué)顯微鏡成像，兩臺超級計算機用時(shí) 1000 個(gè)小時(shí)處理了包含萬(wàn)億字節的數據。

　　Amunts 表示，整個(gè)項目歷時(shí) 10 年。目前， Amunts 及其同事已經(jīng)開(kāi)始投身到下一個(gè)關(guān)注于個(gè)體差異的人腦項目中，她期待新項目能夠推進(jìn)得更快。

　　了解腦數據處理功能

　　或許，人腦研究最大的挑戰在于弄清大腦存儲與處理數據的方式。美國哈佛大學(xué)的 Jeff Lichtman 與德國慕尼黑市馬克斯—普朗克神經(jīng)生物學(xué)研究所的 Winfried Denk 通過(guò)新型顯微鏡獲得的電鏡信息顯示，腦組織只需1立方毫米便可以處理 2000 太字節。

　　Denk 估計，一個(gè)完整的老鼠大腦可以產(chǎn)生 60 拍字節的信息，而人類(lèi)的大腦則可以處理 200 艾字節的信息。 Lichtman 說(shuō)，這個(gè)數據量可以與當今整個(gè)世界的數字信息相媲美，包括臉譜網(wǎng)以及所有其他大型數據儲存庫。

　　而這一切只是開(kāi)始。神經(jīng)科學(xué)家最終將收集人類(lèi)大腦的解剖信息（每個(gè)大腦的解剖信息都是獨一無(wú)二的），并層層深入分析其背后的神經(jīng)活動(dòng)。科學(xué)家需要儲存并系統化地組織這些多樣化的數據模式，以便更深入探索大腦的奧秘。

　　歐洲的人腦工程旨在提供一個(gè)人腦模擬環(huán)境，使研究者可以實(shí)時(shí)地與它互動(dòng)，這是另一個(gè)層次的需求。西班牙巴塞羅那超級計算中心的 Jesus Labarta Mancho 是人腦工程的合作者之一，他說(shuō)：“我們面臨的挑戰之一便是開(kāi)發(fā)一種電腦語(yǔ)言，以便更高效地利用超級電腦。”

　　目前，有些實(shí)驗需要同時(shí)刺激不同大腦區域的不同部位，超級電腦難以滿(mǎn)足這種需求。因此，需要開(kāi)發(fā)出一種新方法，使得超級電腦能夠壓縮其一部分區域的信息，以便集中精力處理急需解決的問(wèn)題。

　　即便超級電腦可以打包處理數據，理論家仍然需要思考應該問(wèn)它什么問(wèn)題。位于葡萄牙里斯本的 Champalimaud 探索未知中心的理論神經(jīng)科學(xué)家 Christian Machens 說(shuō)：“這是一個(gè)先有雞還是先有蛋的問(wèn)題。一旦我們弄清大腦的工作原理，我們便知道如何去處理這些數據。”

　　任務(wù)的規模和工程量是理論家爭議的焦點(diǎn)；與許多人一樣， Kording 認為還有太多的事情需要完成。他說(shuō)：“與之相比，谷歌搜索的問(wèn)題就像小孩子的游戲。大腦中神經(jīng)元的數量大致與互聯(lián)網(wǎng)頁(yè)面的數量相等。但問(wèn)題在于，互聯(lián)網(wǎng)的頁(yè)面之間是直線(xiàn)聯(lián)系的，而每一個(gè)神經(jīng)元都與數千個(gè)神經(jīng)元相連，并不是直線(xiàn)聯(lián)系。”

　　但是，美國紐約冷泉港實(shí)驗室的生物數學(xué)家 Partha Mitra 認為，完全了解大腦工作原理的最大挑戰來(lái)自社會(huì )學(xué)。他說(shuō)：“追蹤大腦的工作原理與追蹤希格斯玻色子不同，每一個(gè)希格斯玻色子都會(huì )跟著(zhù)同一個(gè)單獨目標移動(dòng)。就比如團隊中的每個(gè)個(gè)體在設立團隊目標時(shí)會(huì )暢所欲言，一旦目標設立完畢，便會(huì )嚴格自律，共同完成團體目標。”

　　不出 Newsome 所料，設立這些項目目標已經(jīng)幾乎耗費了他的整個(gè)夏季。目前，他正在參加一系列旨在為美國“腦計劃”設立研究目標的專(zhuān)家研討會(huì )，并修改一份將于9月份發(fā)布的“腦計劃”研究報告。他表示，該報告不能確保解決所有與大腦有關(guān)的難題，但將會(huì )把研究引入正軌，使得回答這些問(wèn)題在未來(lái)成為可能。