近年來，隨著各種神經(jīng)成像技術(shù)和神經(jīng)信息處理手段的不斷豐富，腦研究逐步由認(rèn)識(shí)大腦的結(jié)構(gòu)和功能部件轉(zhuǎn)向認(rèn)識(shí)更為深入的神經(jīng)功能和系統(tǒng)性機(jī)理。在這一過程中，工程技術(shù)手段和數(shù)理方法的運(yùn)用，人文社會(huì)科學(xué)的滲入，使得腦科學(xué)研究成為具有學(xué)科交叉和綜合特點(diǎn)的重要的科學(xué)前沿。
現(xiàn)在各國(guó)主要開展的腦科學(xué)方面的研究：由于腦科學(xué)對(duì)人類的重要意義，現(xiàn)在世界各國(guó)都紛紛開展了這方面的研究，由日本政府資助開展的“國(guó)際人類前沿科學(xué)計(jì)劃”其中重點(diǎn)之一便是認(rèn)知科學(xué)研究。知覺和認(rèn)知、運(yùn)動(dòng)和行為、記憶和學(xué)習(xí)及語言和思考是其中重要的4個(gè)問題。
美國(guó)、歐共體也都制訂了大腦研究的十年計(jì)劃，其中主要研究的問題有：1、感覺系統(tǒng)的研究：對(duì)人類視覺、聽覺和前庭系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)輸入的理解。2、知覺和認(rèn)知計(jì)劃：諸如人類的學(xué)習(xí)、在動(dòng)態(tài)環(huán)境中識(shí)別、評(píng)價(jià)事件和決策的研究，它包括了多重感覺的整合，在復(fù)雜技能獲得中的認(rèn)知和知覺因素，及注意與記憶等。3、認(rèn)知科學(xué)基礎(chǔ)研究：確定人類的認(rèn)知構(gòu)造，提供知識(shí)和技能的準(zhǔn)確認(rèn)知結(jié)構(gòu)和復(fù)雜認(rèn)知處理的過程，提供教導(dǎo)性理論，以刻畫如何幫助和優(yōu)化學(xué)習(xí)過程，利用人類行為的計(jì)算模型提供建立有效的人－系統(tǒng)交互作用的認(rèn)知工程的科學(xué)基礎(chǔ)。4、關(guān)于心智和大腦的關(guān)系問題的研究，主要研究經(jīng)驗(yàn)對(duì)智力活動(dòng)的影響，建立認(rèn)知心理實(shí)驗(yàn)和神經(jīng)科學(xué)相一致的不變性直接知覺的計(jì)算理論，為人工智能打下基礎(chǔ)。本方向擬充分考慮大腦本身的約束，從信息處理的觀點(diǎn)出發(fā)運(yùn)用計(jì)算理論，通過機(jī)器智能功能仿真，研究大腦的高級(jí)功能和心智問題，探索心智和大腦的關(guān)系。
腦科學(xué)即將在哪些方面有所突破。
對(duì)于腦的高級(jí)功能諸如感知、運(yùn)動(dòng)控制、學(xué)習(xí)記憶、情緒、語言、意識(shí)等的認(rèn)識(shí)，可能會(huì)取得突破性的進(jìn)展，但是由于大腦是生物體內(nèi)結(jié)構(gòu)和功能最復(fù)雜的組織，需要從分子、細(xì)胞系統(tǒng)、全腦、和行為等不同層次進(jìn)行研究和整合，才有可能提示其奧秘，其復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們目前的認(rèn)識(shí)能力，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究對(duì)于解決人腦對(duì)復(fù)雜信息的獲取處理與加工及高級(jí)認(rèn)識(shí)功能機(jī)制方面顯得蒼白無力，因此在短時(shí)間內(nèi)還難以有較大的突破。
腦科學(xué)未來的發(fā)展方向。
在未來的研究中腦科學(xué)將和信息學(xué)結(jié)合起來，新興的邊緣學(xué)科－神經(jīng)信息學(xué)將利用現(xiàn)代化信息工具使神經(jīng)科學(xué)家和信息學(xué)家能夠?qū)⒛X的結(jié)構(gòu)和功能研究結(jié)果聯(lián)系起來，建立神經(jīng)信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)和有關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)的全球知識(shí)管理系統(tǒng)，將不同層次有關(guān)腦的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索比較分析、整合、建模和仿真，繪制出腦功能、結(jié)構(gòu)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖譜。從而解決目前神經(jīng)科學(xué)所面臨的海量數(shù)據(jù)問題，從基因到行為各個(gè)水平加深人類對(duì)大腦的理解，達(dá)到認(rèn)識(shí)腦、保護(hù)腦和創(chuàng)造腦的目標(biāo)。
腦科學(xué)研究的新進(jìn)展。
1、近年建立起的無創(chuàng)傷成像技術(shù)使人們對(duì)大腦的分區(qū)有了更深的認(rèn)識(shí)。
2、我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)人腦記憶“新大陸”。是近年來腦科學(xué)的重大進(jìn)展之一。
3、大腦膠質(zhì)細(xì)胞能耐新發(fā)現(xiàn)，它可以抑制過度興奮，幫助學(xué)習(xí)記憶。據(jù)中科院最新研究發(fā)現(xiàn)，大腦中的星狀膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)神經(jīng)元活動(dòng)具有兩個(gè)新的重要作用，可以抑制神經(jīng)元過度興奮，免受疾病襲擊（如癲癇、中風(fēng)等都與神經(jīng)過度興奮有關(guān)），這一發(fā)現(xiàn)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)有重要意義，它能釋放D－絲氨酸，使神經(jīng)元產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間增強(qiáng)反應(yīng)，幫助學(xué)習(xí)記憶，這一發(fā)現(xiàn)提示了星形膠狀細(xì)胞對(duì)腦的高級(jí)功能活動(dòng)具有重要作用。
4、大腦可能有電磁場(chǎng)，這可能與意識(shí)的形成有關(guān)。
5、左右大腦半球分工不同，而整體感覺的產(chǎn)生則可能與兩半球都有關(guān)系。6、大腦對(duì)色彩的感知與血液有關(guān)，大腦對(duì)血液供應(yīng)不足非常敏感，常影響到意識(shí)的產(chǎn)生障礙及錯(cuò)誤判斷的產(chǎn)生。
7、某些化學(xué)物質(zhì)對(duì)大腦細(xì)胞的正常工作有重要作用如組胺，有助于睡眠，含量減少有利于覺醒。
8、有的研究還表明加強(qiáng)大腦認(rèn)知功能鍛煉有利于恢復(fù)腦細(xì)胞的活力。
9、人腦內(nèi)乙酰膽堿含量升高能改變學(xué)習(xí)與記憶。
10、海馬LCP和小腦LTP是突觸可塑性和突觸傳遞的一種表現(xiàn)形式，是學(xué)習(xí)和記憶的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。
11、大腦的分析和綜合機(jī)能是中樞神經(jīng)系統(tǒng)各個(gè)部分和分析器的外圍部分共同具有的，外圍部分只能簡(jiǎn)單地分析和綜合，精細(xì)的分析和綜合是大腦皮層特有的。
12、大腦新皮層對(duì)于創(chuàng)造力是必不可少的。
13、新思想新觀念產(chǎn)生往往不遵循固定的邏輯規(guī)律，而常常是突然地偶然的出現(xiàn)，這正是右腦的特長(zhǎng)。
14、任何創(chuàng)造性活動(dòng)都是左右腦密切配合、協(xié)同活動(dòng)的結(jié)果。
15美國(guó)德克塞爾大學(xué)的科學(xué)家對(duì)頓悟的工作機(jī)制進(jìn)行了研究，他們利用功能磁共振成像和腦電圖技術(shù)對(duì)研究對(duì)象大腦活動(dòng)和腦電波的監(jiān)測(cè)顯示大腦右半球顳葉中的顳上回區(qū)域活動(dòng)明顯增強(qiáng)，并在頓悟前0.3秒左右突然出現(xiàn)高頻腦電波，可見此區(qū)能促進(jìn)大腦將看似不相關(guān)的信息進(jìn)行集成，使人在其中找到早先沒有發(fā)現(xiàn)的聯(lián)系，而頓悟出答案。
16、大腦缺乏某些物質(zhì)會(huì)引起病變（如：神經(jīng)節(jié)苷脂、VE等缺乏時(shí)就會(huì)引起大腦的病變）。
對(duì)于大腦的研究人們的主要目標(biāo)是認(rèn)識(shí)腦、保護(hù)腦、創(chuàng)造腦。人們相信腦科學(xué)的研究成果將為人類更好地了解自己、保護(hù)自己、防治腦病和開發(fā)大腦潛能等方面做出重要的貢獻(xiàn)。
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