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人类大脑是如何思维工作的

2007-08-09
人类大脑是如何思维工作的?
2007年08月09日 10:33 新浪科技
  新浪科技讯 北京时间8月6日消息,据国外媒体报道,人类的大脑可以探索时间是如何起源以及宇宙将如何终结之类的问题,但却始终无法弄清我们的大脑本身是如何进行工作的。目前,神经病学家和认知科学家们正在探究有关大脑的问题,希望能够解开这一谜底。

  谜底为何难以解开

  在美国杜克大学认知神经科学研究中心的斯柯特-胡特尔看来,这个问题的标准答案应该是:“在我们已知的宇宙间,人脑是最为复杂的物体。正是这种复杂性使用我们无法在现实中模拟出简单而精确的模型。”然而,胡特尔认为这个答案还不完全。脑科学研究中最大的障碍物应该是目光短浅,因为在进行大脑研究时,胡特尔及其他神经系统科学家们也无法突破其大脑(经验)的局限。

  胡特尔说:“人脑中充斥着数十亿个神经细胞,它们之间通过错综复杂的神经网路相互连结。常常影响我们研究的一个不利因素是,我们往往自以为凭借我们的经验就可以了解大脑。事实上,我们的主观经验根本无法指引我们了解大脑是如何工作的。”哥本哈根大学的生物学家安德斯-盖姆正以水母作为模型进行研究,以期了解人脑是如何进行视觉信息神经处理。他表示:“人脑能否了解自身是一个最古老的哲学问题。”英国剑桥大学脑科学医疗研究委员会的约翰-邓肯博士和他的同事们使用脑成像系统对人类的大脑活动进行了深入的研究,结果发现在进行复杂的活动时,大脑中只有部分区域活动明显,特别是被称作侧表层的区域。于是他们认为大脑中特定的区域控制着人类的智力活动。

  思维的工作机制

  在客观直接地“查看”人脑方面,科学家们已经取得了一些进展。近年来,科学家们已经可以使用各种脑成像技术,如功能磁共振技术,观察活动中的大脑,并测定神经元组是如何工作的。通过这些技术,科学家们已经精确地确定人脑中负责某些功能的神经中枢,如负责逃避危险状况、处理视觉信息、做美梦和储存长期记忆的中枢。然而,科学家们还无法弄明白这些神经网络是如何合作,以使这些功能得以执行的。

  温伯格称:“目前,我们还没有一个好的方法,来研究这些神经元组是如何形成功能性神经网络,以使我们进行学习、记忆、或者其它一些行为举止,如看、听、动和爱。”此外,这些脑细胞群还可以下达更复杂的行为和情感指令,如无私、忧伤、移情和愤怒。胡特尔及其同事们运用功能磁共振技术,发现了人脑中与无私行为有关的一块区域。他说:“尽管对大脑中这块区域的了解不一定能帮助我们确定是什么驱使人们像特雷莎修女那样无私奉献,但是,它可以给我们一些线索,帮我们了解诸如无私等重要的社会行为的起源。”

  美国的认知科学家此前曾发现,一种非常重要的脑中蛋白质--克列伯蛋白对大脑的记忆有重要的影响。当大脑设法记住一件事时,会启动这种蛋白质进入细胞核中,通过唤醒基因引起一连串反应,产生更多的特定物质。大脑就利用这些物质来建立新的神经网络,重组大脑某部位的神经细胞,使它们之间的联系更加快速有效,最后形成一条强有力的神经传导路线。借着这条新的路径,一段我们想要留住的记忆就永远被烙印在脑海中,随时可以拿出来重新品味那种酸甜苦辣的感觉。科学家进一步发现,脑中克列伯蛋白越多,记忆力也越好。

  意识究竟是什么

  人脑研究中一个较为有争议的重要之谜是意识观念。例如,当你在观看一副油画时,你知识你在欣赏油画,于是你的大脑开始处理这副油画的颜色和形象,与此同时,你的视觉印象又会激起你的情感和思绪。这种主观意识和感知就是我们所说的意识。许多科学家认为,意识是人与动物的主要区别。因此,不是感知过程直接将导致我们的这些行为(还不为我们所知),而是我们知道我们在思考。在神经系统科学家们看来,一旦解决了意识之谜,另一个同样令人困惑不解的问题就会产生,即:为什么?为什么会存在意识呢?(刘妍) 物理学家表示人体死亡意识仍存在
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本栏目主要介绍人类的故事,包括人类的进化、人类的起源、人类学、人类研究、人类基因发现、人类大脑是如何思维工作的等。特别关注有关人与文化方面的研究。

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