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人為何比動(dòng)物聰明 人腦光子傳遞更高效

長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)

2018-01-21 10:18:35

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人為什么比動(dòng)物聰明?最近,武漢中國(guó)人腦庫(kù)中心負(fù)責(zé)人戴甲培教授的團(tuán)隊(duì)在世界上首次從“光譜紅移”的角度給出解釋:在同樣腦神經(jīng)信息的光子傳遞中,人腦的能量消耗最低,如同節(jié)油性能最好的發(fā)動(dòng)機(jī)效率更高一樣。

研究成果近日發(fā)表在國(guó)際四大頂級(jí)科技期刊之一美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上。

“頭大”不代表聰明

武漢中國(guó)人腦庫(kù)位于中南民族大學(xué)內(nèi),成立于2007年,是目前國(guó)內(nèi)最大的人腦庫(kù),收集了1800多個(gè)大腦,為包括“國(guó)家973計(jì)劃”在內(nèi)的十幾個(gè)研究項(xiàng)目提供支持。(本報(bào)去年1月22日?qǐng)?bào)道)

人為什么是人,人腦的工作機(jī)制與動(dòng)物有何不同?這是世界神經(jīng)科學(xué)研究的終極問(wèn)題。關(guān)于人為什么比動(dòng)物聰明,世界上主要有兩派觀點(diǎn),認(rèn)為人的腦容量大,然而總能發(fā)現(xiàn)比人腦更大的物種。大象腦袋比人腦大,大象卻不比人“智商”高,藍(lán)鯨頭比海豚頭大,藍(lán)鯨也沒(méi)有海豚“聰明”。還有一種觀點(diǎn),認(rèn)為“腦重”與體重之比,人是最大的,可是發(fā)現(xiàn)的一種野外鼠類,比例比人還高,卻無(wú)法與人類智商相較。

“現(xiàn)有的觀點(diǎn),總能找得到反例”。戴甲培昨日接受長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者專訪表示。從去年3月開(kāi)始,他和團(tuán)隊(duì)從牛蛙、鼠、雞、豬、猴和人類的大腦上取出樣本,刺激神經(jīng)元傳遞信息,并通過(guò)專業(yè)成像系統(tǒng)記錄傳遞信息的光子?,F(xiàn)有的研究認(rèn)為,大腦處理、傳遞信息除了通過(guò)電信號(hào)和化學(xué)信號(hào),還通過(guò)光子。

“節(jié)能”才能保障智商高

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同物種光子傳遞的光譜是不一樣的,人類的光譜偏紅光,出現(xiàn)了光譜紅移現(xiàn)象,即光波從較高能量轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低能量,顯示出消耗能量最低。按消耗能量從低到高,依次是猴、豬、雞、老鼠,牛蛙則偏藍(lán)光,表現(xiàn)為消耗能量最高。

這或許可以解釋人類的大腦可以持續(xù)工作十幾個(gè)小時(shí),而牛蛙是不可能的。戴甲培表示,人類的大腦比其他物種的大腦更能高效節(jié)能地運(yùn)轉(zhuǎn)。

該項(xiàng)成果的主要研究雖然是去年開(kāi)始,但早在2007年,該團(tuán)隊(duì)就致力于生物光子與神經(jīng)功能的研究。2010年,該團(tuán)隊(duì)發(fā)明的檢測(cè)技術(shù),首次證實(shí)生物光子能在神經(jīng)纖維上傳遞。

研究也為人工智能產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和大腦功能模型的建立帶來(lái)了新的思路?!傲孔佑?jì)算機(jī)”可能具有生物學(xué)基礎(chǔ),對(duì)改善和加強(qiáng)人類的認(rèn)知能力,探討人類神經(jīng)系統(tǒng)疾病的機(jī)制也有積極意義。

戴甲培同時(shí)表示,尚需要更深入的研究,如大腦如何通過(guò)光子進(jìn)行信息傳遞等。將來(lái)是否還會(huì)出現(xiàn)“反例”,也有待證明。

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“腦計(jì)劃”期待更多人捐獻(xiàn)大腦

據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道,“腦科學(xué)與類腦研究”被“十三五”規(guī)劃綱要列為“科技創(chuàng)新2030—重大項(xiàng)目”,也被稱為中國(guó)“腦計(jì)劃”。目前,北京、上海均已啟動(dòng)地區(qū)性計(jì)劃。腦科學(xué)也是國(guó)際研究角逐的熱點(diǎn),美國(guó)、歐盟等啟動(dòng)相關(guān)研究計(jì)劃。

戴甲培表示,隨著中國(guó)“腦計(jì)劃”實(shí)施,人腦庫(kù)是重要的支撐載體。值得一提的是,中國(guó)人腦庫(kù)中心與市紅十字會(huì)合作,可接受市民去世后大腦捐獻(xiàn),用于腦科學(xué)的研究。本次研究使用的七個(gè)大腦,都來(lái)自江城市民的遺體捐獻(xiàn),為試驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。

有人腦捐獻(xiàn)意愿的市民可撥打市紅十字會(huì)捐獻(xiàn)電話027—82812604,或中國(guó)人腦庫(kù)中心工作電話027—67840917咨詢了解。

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