20世纪中叶,沃森和克里克在发现DNA双螺旋结构之后就指出:“没有哪一种研究,对于人类的重要性超过对自己脑的研究,我们人类对宇宙的全部认识都有赖于这种研究。”今年8月中旬,第28届国际心理学大会在中国举行,在“揭开大脑活动的奥秘”公众科普报告会上,中国科学院心理研究所心理健康重点实验室研究员罗跃嘉,向听众描绘了脑科学研究的这样一幅远景:让盲人可以看见各种事物,甚至驾驶汽车;让瘫痪病人重新站起来,恢复行走……
认识大脑:一个渐进的科学历程
长期以来,人们以为自己的认知活动在心里。直到19世纪中叶,法国科学家Broca在对脑解剖研究后发现,如果破坏了大脑额叶前面的一个区域,人就会产生运动性失语,额叶还是很多心理活动和情绪活动的调控区域。他是第一个将大脑某一个区域的结构与功能联系起来的人。此后的研究进一步证明,认知活动不在心里,而在大脑。1909年德国科学家Brodmann将人脑按照功能划分了56个区,确定了每个区的功能,沿用至今。
近年,生命科学研究借助计算机、脑成像技术、生物芯片等高科技,从基因组走向蛋白组,又走向脑—认知—行为。有人将大脑比喻成计算机一样的信息加工系统,但其复杂性却超过了单纯的信息学、医学或心理学研究的范畴。心理学研究已经从认知心理学进入认知神经科学时代,成为一门多学科、崭新的、发展迅速的新兴学科。通过研究,将行为、认知过程、脑机制三者有机地结合起来,可以阐明人类认知活动的心理过程和脑的机制。这对人类理解自然和自身、增进脑和身心健康、发展全新的脑智能信息系统及提高全民族的知识创新能力都将发挥重要贡献。
创新研究:为医学临床带来惊喜
在国家和中科院的资助下,我国脑研究已完成了第一期计划,有关视知觉、果蝇“抉择”、大脑衰退等工作,发表在包括美国《科学》、《神经元》、《美国科学院进展》等最具影响力的学术刊物上,显示了中国科学家的研究成果。
灵感和顿悟是人们在解决科研和日常生活难题时常有的心理感受。罗劲、罗跃嘉等人采用脑成像技术对14名大学生进行120条谜语测试,发现灵感、顿悟是一个思维习惯或者思维定势的突破过程,最初的发源地在大脑额叶的“扣带前回”(ACC),一个靠近脑门的地方。产生灵感的过程在0.38秒内,而整个顿悟过程从启动到完成约需2秒。研究还发现顿悟最终由海马记忆体以及一个视觉空间信息加工网络实现。同样的研究也出现在美国西北大学和德雷克塞尔大学,研究人员让18名研究对象玩一种字谜游戏,利用功能性磁共振成像和脑电图技术监测受试者的大脑活动和脑电波,结果显示顿悟出现时,大脑右半球颞叶中的前上颞回区活动明显增强,并在顿悟前0.3秒左右突然产生出高频脑电波。这些研究为进一步发现灵感的生成机理和提高人类的创造能力打下了基础。
具有知识创新方向性的项目还有:社会应激环境下心理行为特点和心身交互作用,药物成瘾机制及其防治的基础研究,图像与语音识别的认知机理和计算方法,情绪调节机制对儿童适应与创新的影响等。随着对大脑奥秘的揭示,必将在不远的将来给医学临床带来惊喜。科学家设想:为瘫痪病人的运动神经系统安装一种脑芯片,帮助病人康复,特别是帮助高位截瘫病人的上肢运动;利用脑芯片还有助于盲人重见光明。事实上,美国科学家已经报告,凭借意识的力量,通过放置在大脑表面的一些电极,4名志愿者成功实现了对一个电脑游戏的控制。这提示科学家可以找寻方法,帮助那些行动不便的病人通过特定装置获得工作、阅读,甚至是自由行动的能力。


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