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科學家、作家里奧·沃特森說過：“如果大腦像我們理解得那么簡單，人類會不可思議的簡單，但這是不可能的。”混沌的數(shù)以億計的電脈沖神經(jīng)元網(wǎng)絡困擾了科學家?guī)讉�世紀，然而，在過去10年中，我們對這個神秘的器官有著爆炸性的理解，診斷技術和分子生物學技術的驚人進步，已經(jīng)向人們展示了大腦的復雜性�！犊茖W美國人》“思維頻道”曾回顧、梳理了十項大腦研究領域的重大成就及各自的意義和貢獻。 
1、神經(jīng)遺傳學 診斷神經(jīng)系統(tǒng)疾病僅僅開始于20年前，醫(yī)生需要進行昂貴的或者侵入性的治療程序，比如腦部掃描、脊椎穿刺或者活組織檢查等。有遺傳性疾病的兒童的父母經(jīng)常擔心，下一個孩子是否也會有相同的遺傳異常。 如今，許多這樣的評估包括選擇退化疾病、癲癇癥和運動障礙等，都可以用快速簡便的血液測試進行診斷。這些評估得益于人類基因組計劃，該計劃在2001年完成基因測序并繪制了人類基因圖譜，測序技術允許科學家?guī)椭娞嵘龑ι窠?jīng)和精神疾病遺傳途徑的理解。 2、大腦地圖 慈善家保羅·艾倫聚集了一批專家，于2003年成立了艾倫腦科學研究所，總部設在西雅圖。 該組織開始繪制老鼠大腦中的區(qū)域基因活性，并將結果匯集到在線數(shù)據(jù)庫或在線圖譜，免費的、全面的基因活性圖譜能幫助研究者驅動小鼠表達出特定細胞類型，或發(fā)現(xiàn)與某些疾病或行為相關的基因。目前，該研究所繼續(xù)建設圖譜，近期啟動了一個十年計劃，該計劃不僅能檢驗特殊基因表達活性的位置，還能測試那些基因回路如何將大量信息流加工后輸入大腦。 3、可塑的大腦 長久以來，科學家認為成人的大腦是一個相對靜態(tài)的器官；大約15年前，他們認為大腦在嬰兒期和兒童期是高度可塑的但此后難以改變了。如今，標記細胞使其發(fā)出熒光的新方法讓觀察學習新信息時的大腦成為可能。 4、知道我們的位置 科學家一直在尋找我們與生俱來的從一個地方到另一個地方的導航能力。1971年英國倫敦大學的約翰·奧基夫邁出了破譯它的第一步——他發(fā)現(xiàn)當動物在一個特定位置時，一種“位置細胞”神經(jīng)元能發(fā)光。這種細胞位于海馬區(qū)，這一區(qū)域是大腦儲存記憶的重要位置，看起來解釋了我們的空間推理能力。 2005年，來自挪威大學科技學院的科學家夫婦梅-布里特和愛德華·莫澤增加了一項新的發(fā)現(xiàn)：在附近的內嗅皮層存在的“網(wǎng)格細胞”。當嚙齒動物在一個盒子周圍運動的時候，通過檢測個體腦細胞的電活動，他們確定了有一種網(wǎng)格狀模式存在的細胞類別，能夠跟蹤動物的新位置。這種“網(wǎng)格細胞”與“位置細胞”共同作用，能告訴動物它們位于何處。 5、關于記憶的趣事 大腦最神秘之處在于，我們一直無法確定究竟什么是記憶，也就是說，神經(jīng)回路究竟如何儲存一個特定往事。在過去的十年中，我們獲知了有關記憶局限的很多知識。我們的意識設置和個人情感，能夠影響到我們重視并記住的往事�？茖W家正在擺弄一些實驗用的化學物品，一旦注射，能干擾記憶形成的蛋白質并清除特定的不良感受，比如癮君子對毒品的渴望。 研究人員甚至已經(jīng)能夠戲弄老鼠，使其形成完全錯誤的記憶。記憶的形成和回憶是一個不斷發(fā)展的、積極的和可塑的過程，很多不同的大腦區(qū)域共同工作，科學家剛開始將他們綜合研究，研究它們究竟是如何拼湊成如此精密機器的。 6、治療方法的進展 一連串針對意識—身體連接的治療技術在過去十年得到關注。特別值得注意的是認知行為療法（CBT），這種談話治療能檢驗一個人的想法和感受如何影響行為，然后介紹一些阻止不良想法的策略。 馬里蘭大學臨床心理學家瑪麗·阿佛德說，認知行為療法最初在上世紀六七十年代出現(xiàn)的時候，通常主要用來治療恐懼癥和焦慮癥。從那之后的十年中，認知行為療法被擴展到更廣泛的嚴重疾病。2012年對100個研究進行的數(shù)據(jù)分析報告發(fā)現(xiàn)，認知行為療法不僅對焦慮癥達到科學合理的戰(zhàn)略治療，還能應對貪食癥、憤怒、壓力和心理疾病導致的疼痛。 7、光遺傳學技術的撬動 當斯坦�？茖W家在2005年展示了一項能用光控制單個神經(jīng)元開關的技術時，所有人都被震驚了。在光遺傳學標準以前，激活和沉默神經(jīng)網(wǎng)絡的方法比較粗糙�！澳悴⒉恢滥阍诖碳つ男┘毎�。”他解釋說。比如說，為了探測究竟哪些特定系列的神經(jīng)幫助老鼠在迷宮中導航，科學家在大腦組織中插入電極片，并同時刺激數(shù)以千計的神經(jīng)元。現(xiàn)在科學家能夠將光敏分子塞入特定的大腦細胞，來控制那些被選出來的神經(jīng)類型或網(wǎng)絡。閃亮的光能讓那些神經(jīng)元或多或少地活動，并能標示它們在行為或疾病中的特殊作用。 8、膠質細胞的新角色 膠質細胞的口碑不佳。它們并不像神經(jīng)元那樣傳遞電信號，一個世紀以來科學家忽略了大量存在的這類大腦細胞，只將它們當作維護日常工作的包裹物質來對待。新的成像方法最終為科學家進一步探索這些大腦細胞創(chuàng)造了機會，他們發(fā)現(xiàn)神經(jīng)膠質對于包括記憶和學習能力在內的大腦核心功能起到了關鍵作用。 9、神經(jīng)植入裝置 當損傷、疾病或中風損傷了大腦的重要組成部分，神經(jīng)植入可能成為重置丟失功能的唯一選擇。上世紀八十年代，人工耳蝸裝置的植入成功，第一次讓大腦植入裝置獲得了更廣泛的使用�，F(xiàn)在，一個視網(wǎng)膜植入工程承諾，要像人工耳蝸植入為數(shù)百萬人帶去聽力那樣，為人類帶來視覺享受。2011年第一個人工視網(wǎng)膜警惕植入通過了臨床試驗，并于2013年上市，為退行性眼病患者帶來福音。 其他的植入治療，比如深腦刺激和迷走神經(jīng)刺激術等，為其他頑固性大腦障礙如帕金森和癲癇的病人帶來希望。最近研究者探索將這些技術應用于重癥抑郁癥、強迫性神經(jīng)官能癥、成癮痛苦治療中。 10、決策制定 作出選擇可能是一個包含焦慮在內的努力過程。有些時候，簡單的比如早晨起來選擇穿什么衣服的行為都會讓一個人陷入困境。在過去的十年中，很多書籍和數(shù)以百計的研究文章試圖弄清影響我們作出決定的因素，但是到目前為止，還沒有比心理學家和諾貝爾獎得主丹尼爾·卡尼曼2011年發(fā)表的《快思慢想》更有影響力。 他通過數(shù)十年對認知偏差的工作，總結并推廣了這樣一個概念——人類的大腦在確定行動方針時具有兩種不同的工作機制：自動的、無意識的思考方式被稱作“系統(tǒng)1”，另一個更深思熟慮的方式被稱為“系統(tǒng)2”。系統(tǒng)1能像從超速行駛的摩托車上跳出來那樣快速反應，而系統(tǒng)2則幫我們解決復雜的數(shù)學或倒數(shù)字母表那樣的問題。
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