脑科学:最强大脑来袭

导读:今天解决一个问题:什么是脑科学。

大脑是人体最复杂的一个系统,它是由超过800亿个神经元组成,每个神经元有延伸出一千个分支,面对如此庞大精细的神经网络,将全世界的计算机放在一起运行都无法逾越。

在已知的宇宙中,再也没有比大脑更复杂的系统,因此对于大脑及其功能的研究,已经成为现代科学最大的挑战。

脑科学研究,综合了神经科学、计算机科学、生物科学、心理学等众多学科,它的开发对于促进人类心灵和社会的发展,都具有重大意义。

现在脑科学基本确定了以阐明脑和神经系统工作原理和运行机制为目标的研究方向,即以认识脑认知原理为基础,以脑重大疾病诊治和类脑计算与脑机智能为两大重要应用领域。

当前脑科学研究有两个显著特点

一是对脑的结构方面的研究,已经由宏观深入到微观,在细胞与分子水平上把结构与功能的研究紧密地结合起来,研究神经元、突触神经网络的活动规律。

二是对脑的功能方面研究,已经突破感觉与运动的一般生理功能,把复杂的高级的精神意识,纳入了科学研究的轨道,探讨大脑与行动、大脑与思维的关系。

脑科学研究的终极目的是认识脑从而保护脑,并最终创造脑。

认识脑就是要坚持脑功能的本质。

保护脑就是要预防和治疗脑的疾病。

创造脑就是要激发人脑的潜在能力,开发人工智能。

认识脑:阐明脑功能。

认识脑的战略目标由两部分组成,一是阐明行使“感知”“情绪”和意志的脑区功能和结构,二是阐明通信功能。

人类跟动物最大的区别在于人类有大脑皮层,它的面积很大,且有非常复杂的结构。大脑皮层具有超强的记忆功能,并且能够实现预测,而计算机的工作原理是通过运算和存储实现的。

例如当听到句子前半部分的时候,就能够预测句子的后半部分。大脑记忆能够实现人脸自动识别,不需要复杂的计算过程,因为记忆有预测功能,至于使用计算机,通过运算实现人脸识别的过程完全不同。

保护脑:征服脑疾病。

人类大脑800多亿个神经元他们是如何连接以及是如何导致精神错乱,或者是如何出现神经性疾病,目前人类还尚未得知,所以,保护脑的战略目标就是要征服脑疾病。

一是控制脑发育和衰老的过程,二是神经性和精神性疾病的康复和预防。随着脑科学的发展,一些困扰人类已久的脑疾病,比如自闭症,心理障碍,抑郁症,上瘾以及神经衰退性疾病,阿尔茨海默综合症,帕金森都有望最终攻克。

创造脑:开发人工智能

创造脑的战略目标是开发仿脑计算机,由两部分组成,一是发展脑型器件和结构,二是脑型信息产生和处理系统的设计和开发。

创造脑的重要应用方向就是类脑智能,也就是对时下非常热门的人工智能,即通过对脑的理解,受脑工作原理的启发,人类设计出精巧的,具有部分人类智能的机器或计算机程序。

脑科学研究成果,将促进人工智能等技术的研发,这一领域的研发突破将引领新一轮的科技革命,并促使经济社会发展呈现出崭新的局面。

总之,脑科学研究以认识脑为基础保护,脑能够有助于帕金森综合症、阿尔兹海默综合症等脑疾病的诊断和治疗,改善脑疾病患者的生活质量,创造脑将为人工智能和机器人技术带来实质性的突破,实现人机交互,让人类可以完全按照自己的意愿来操控机器。

本期分享来源:《影响未来的新科技新产业》

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