如今,給大腦充充電是一個頗時髦的說法。不過,如果真的要你給大腦充電——讓電流穿過你的腦袋,感覺會如何呢?這聽起來難以想象,但美國科學(xué)家正在把它變成現(xiàn)實。
美國的神經(jīng)學(xué)專家們在本周于圣地亞哥舉行的神經(jīng)學(xué)會年度學(xué)術(shù)會議上,提交了一項研究成果。他們在人的前額裝上小電池,將很微弱的電流作用于人的前額部位腦神經(jīng),20分鐘以后,試驗對象的語言能力就會提高20%。這真是名副其實的充電,立竿見影。
現(xiàn)場演示以背單詞的方式進行。先讓每個參加者用90秒時間強記新單詞,統(tǒng)計結(jié)果是每人平均記住約20個單詞。然后給他們的前額裝上小電池通電,20分鐘后進行同樣的記憶試驗,他們記住的單詞量增加了20%。
這項新技術(shù)是由隸屬于美國國家衛(wèi)生研究院神經(jīng)學(xué)研究所的“大腦功能提升”課題小組研究出來的。該小組由4名專家組成,他們的研究主要針對兩種情況,一種是如何改善大腦受損病人的狀況,另一種是如何進一步開發(fā)健康人的大腦功能。而利用微弱電流改善大腦功能屬于后一種研究。
課題小組的專家們雖然公布了上述研究成果,但他們?nèi)栽趯で蠛侠淼慕忉尅?jù)初步估計,由于輕微的電流刺激了前額部位的頭皮,激發(fā)了該部位的腦神經(jīng)活力,使其反應(yīng)能力迅速增強,從而提高了語言和記憶能力。
這項試驗已在103名志愿者身上進行過。試驗的用電量只相當于一個電子手表內(nèi)置電池的電流量。由于電流量非常小,試驗對象沒有明顯的不適感,只是通電部位稍微感到有一點癢。
早在上世紀50年代,美國就進行過以微弱電流刺激腦神經(jīng)的試驗,并且發(fā)現(xiàn)這一技術(shù)具有較大潛力。目前課題小組的專家們還在對該項技術(shù)進行進一步的安全測試,并且希望在此基礎(chǔ)上找出一種新的安全的方式,作為語言障礙癥的輔助治療。
最杰出的物理學(xué)家, “ 相對論之父 ” 愛因斯坦死后,大腦被人取出,之后下落不明。
愛因斯坦大腦的下落,以及這顆堪稱歷史上最聰明的大腦到底有何過人之處,成為20世紀最傳奇的謎團之一。
最近,被指控竊取愛因斯坦大腦的美國病理學(xué)家托馬斯·e·哈維(ThomasE.Harvey)首次接受了國家地理頻道(NationalGeographicChannel)的采訪,揭示了整個事件的絕對內(nèi)幕。最令人震驚的是,現(xiàn)年91歲的哈維聲稱,為了研究,他將愛因斯坦的大腦切成240塊。
愛因斯坦的大腦被切成240塊:
1955年4月18日凌晨1點15分,愛因斯坦在新澤西州的普林斯頓大學(xué)醫(yī)院去世,享年76歲。當時普林斯頓大學(xué)的病理學(xué)主任托馬斯·哈維只見過愛因斯坦一次,但碰巧是為他進行尸檢的醫(yī)生。
哈維切開愛因斯坦的身體,一個接一個地檢查器官,稱重并描述它們的外觀,因為全世界的人都想盡快知道這位偉大的科學(xué)家是怎么死的。哈維宣布,愛因斯坦死于“大動脈腫瘤破裂”,愛因斯坦的密友、遺囑執(zhí)行人內(nèi)森作證。在長子漢斯的同意下,哈維還秘密取出了愛因斯坦的大腦,并將其留給科學(xué)研究。漢斯和內(nèi)森的情況是,研究結(jié)果要發(fā)表在科學(xué)雜志上。
在切下愛因斯坦的大腦后,哈維對它進行了簡單的測量,拍攝了照片,并讓一位畫家畫了草圖。然后,他把整個大腦切成240塊,每一塊的位置都仔細記錄和標記。最后,他去找了他信任的賓夕法尼亞大學(xué)的實驗室技術(shù)人員,進一步處理這些塊。
并創(chuàng)造出一組代表大腦各個部分的切片,這些切片固定在玻璃上,用于顯微鏡檢查。愛因斯坦的大腦被放置在裝有組織學(xué)切片和兩個大玻璃瓶的10個盒子里。然后,他將一些切片分發(fā)給那些對愛因斯坦大腦感興趣、負責(zé)任和有能力研究的人,其余的則保密。
從《阿凡達》中出現(xiàn)的神人阿波羅身上,我們似乎可以看到人類大腦的影子。隨著人類科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,大腦成為我們生活中不可或缺的重要組成部分:在我們的意識、記憶、思維、情感等方面發(fā)揮著不可替代的作用;并且大腦中還有一種神秘的東西:腦細胞。腦細胞對腦細胞有重要作用是毋庸置疑的,而腦細胞是否能夠進行正常功能活動則更是人們所關(guān)注的焦點。然而近日,美國科學(xué)家卻在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一項研究成果,他們首次證明了人腦細胞仍然可以進入體外并且運行良好;而且他們同時還發(fā)現(xiàn)人腦部也存在其他生命活動基因:一種名為Gp38—Si36、Gp38—Si37和Gp38—Si36蛋白質(zhì)的特殊蛋白在體外也可以進行智力活動。
研究人員通過基因測序的方式發(fā)現(xiàn)了腦細胞可以存活于體外,并且他們發(fā)現(xiàn)這三個階段是相同的;其中,前兩個階段由腦細胞決定,而第三個階段則由脊髓細胞決定。脊髓細胞是機體的神經(jīng)組織,與大腦息息相關(guān)。研究人員發(fā)現(xiàn)脊髓細胞在分化、增殖、分化為神經(jīng)元之前需要經(jīng)過一個非常重要的階段:胚胎期——神經(jīng)開始發(fā)育,成為神經(jīng)元;然后是神經(jīng)早期分化期——神經(jīng)開始分化成為神經(jīng)元;最后是神經(jīng)后分化成為神經(jīng)元。在這個過程中,神經(jīng)元所需要的蛋白質(zhì)稱為內(nèi)源性蛋白質(zhì)(non-generated protein);在這個過程中有一個特殊的階段:神經(jīng)元會利用non-generated protein產(chǎn)生大量神經(jīng)元活性蛋白(如MIP-1a、PROD4A1等)和突觸密度蛋白(如PR3-γ以及 SNP等);同時內(nèi)源性蛋白質(zhì)在不斷分解形成新細胞時還會釋放多種信號分子來刺激突觸活性,最終形成神經(jīng)元。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在人類大腦中存在大量的“神奇”潛能:通過基因修飾,使得細胞可以表達自己專屬的生物學(xué)特性——例如能將生物信號轉(zhuǎn)化為分子信號。如果神經(jīng)肌肉系統(tǒng)能夠更好地將自身基因發(fā)揮出來,那么當我們把這些腦細胞的功能和活動傳遞到人體內(nèi)之后就會發(fā)生一些神奇改變。科學(xué)家們認為,這些腦細胞在體外也可能擁有這樣的功能,他們發(fā)現(xiàn)了腦細胞具有“神奇”潛能,甚至已經(jīng)成功地開發(fā)出了用于治療神經(jīng)退行性疾病——帕金森??!
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在胚胎發(fā)育的過程中,除了會對胚胎細胞進行基因修飾,還有一個重要步驟就是將胚胎細胞直接放入到卵細胞中并孵育。而這一過程與人類發(fā)育過程中的胚胎細胞是一致的,只不過科學(xué)家觀察到,這兩種細胞在發(fā)育到一定階段之后便會發(fā)生融合??茖W(xué)家在胚胎發(fā)育的過程中為它們分別建立了一個卵子母體中一個胚胎發(fā)育為腦細胞。他們將所有的腦神經(jīng)突細胞都放入到卵細胞中進行了發(fā)育過程;并且還在整個發(fā)育過程中不斷增加這些腦神經(jīng)突細胞以及其上具有相應(yīng)蛋白質(zhì)的基因。經(jīng)過長期觀察與測試后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)其中一個腦神經(jīng)突細胞在分裂后進入到卵母細胞中并開始發(fā)育。
那么,體外大腦運動起來是如何實現(xiàn)的呢?馬歇爾教授和他的同事在體外測試了腦細胞,當把細胞注入被稱為BP38受體的特殊蛋白后會激活BP38,然后BP38會和細胞進行交流,從而激活BP38。但是研究人員也發(fā)現(xiàn)腦細胞在注入后大約30分鐘后就出現(xiàn)了不受控制的活動,這種情況持續(xù)了30分鐘便消失了。這是什么原因呢?因為腦細胞在導(dǎo)入時是被培養(yǎng)的,但當被給予適當抑制后它就會自動調(diào)節(jié)運動機能,并利用運動機能自動運動起來。研究人員發(fā)現(xiàn),Gp38和GP38—Si36蛋白似乎在體內(nèi)具有相同的運動機能。
雖然腦細胞對人類大腦有重要作用,但是它并不是一個整體,它還需要很多其他器官的參與。比如在視網(wǎng)膜上,一些膠質(zhì)細胞就會產(chǎn)生一些視網(wǎng)膜色素上皮,這就會對視網(wǎng)膜產(chǎn)生一些作用;比如在腦細胞的神經(jīng)系統(tǒng)中,還存在一個腦電網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)系統(tǒng)的其他部分,它就會影響神經(jīng)元的產(chǎn)生以及神經(jīng)元數(shù)量。那么當有人想要獲得更多腦電信息時,只需要向這個腦電網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息就行了。
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