人脑地图计划与远程控制人脑

美国提出人脑地图计划

美国奥巴马政府正在规划一项为期10年的科学研究，检查人脑的活动，并绘制一张全面的人脑活动图，希望能在大脑研究领域做出类似人类基因组计划对遗传学所做的贡献。该计划的参与者包括联邦机构、私人基金会以及神经科学家和纳米科学家组成的团队。他们将共同努力，增进人类对人脑中近千亿个神经元的认识，更好地了解人类的知觉、行为，并最终了解人类

意识。

对这项计划抱有最高期望的科学家，还把这当作一种研发关键技术的途径，藉此了解阿尔茨海默氏病和帕金森氏症等疾病，并为各种精神疾病寻找新疗法。此外，该计划还有为人工智能的发展铺平道路的潜力。

“我们对绘制人类基因组图谱的每一美元投资，都获得了140美元的回报。”奥巴马说，“今天，我们的科学家正在为寻找治愈阿尔茨海默氏病的方法绘制人脑图。他们也正在研制能让受损器官再生的药物，发明能让电池电量提高10倍的新材料。”

美国科学家认为，如果这项计划能够成功，就可以带动经济增长。“人类基因组计划连续10年，每年花费约3亿美元。”哈佛大学分子生物学家乔治·M.丘奇（George M. Church）说。他帮助创立了该计划，他说过他在帮忙为人脑活动图计划进行规划。“如果你看看神经科学和纳米科学这些可能与该计划相关的研究的总开支，我们花的可能已经超过了这笔钱。我们或许不会削减支出，但是我们的付出很可能会得到更多回报。”

以人类基因组计划为例，它总共耗资38亿美元。该计划始于1990年，目标是绘制完整的人类基因组图图谱，或者说人类所有DNA基因的组图。这一目标在2003年4月提前实现。美国联邦政府一项分析该计划影响的研究指出，该计划到2010年已经获得8000亿美元的回报。

人脑地图绘制的方法

大脑中有近1000亿个神经元，受到外界刺激时，每一个神经元都会传达电“冲动”，巨大的神经元组织也会有意识或无意识地做出反应。因为人类的大脑非常复杂，科学家现在只能同时记录少量神经元的活动，而且多数情况下，还要利用探针进行有创检查。目前，距离能做到这一点，科学家还有很远的路要走。在他们能启动这一程序之前，他们必须开发出分析大脑的仪器。而在他们开发出能适用于人类的仪器之前，他们必须先在一些较为简单的物种身上获得成功，假定在那些动物身上得出的结论能应用于人类的话。

动物研究当前的最高水平，是可以同时从约1000个神经元中取样。人脑有约850亿到1000亿个神经元。拉斐尔·尤斯特博士是哥伦比亚大学的一名神经学家，曾率先使用激光来测量老鼠大脑皮层中神经元的活动。他说：“对于人类，我们必须开发新的技术，其中一些得从零开始。”

新出现的技术，使得科学家能够识别出大脑中的放电神经元，这促使世界各地开展了大量的脑部研究项目。但大脑仍是最大的科学谜团之一。一些纳米技术专家和神经科学家表示，他们认为有了这些技术就能够通过无创方法观察并更全面地了解大脑。

2012年6月份，六位权威科学家在《神经元》期刊上发表文章，提议采取一些新方法绘制人脑活动图。一种可能是，通过制造一批分子大小的机器，用无创方式充当传感器，在细胞层次上检测并记录大脑活动，以此构建完整的大脑活动模型图。这项提议的设想是，用合成DNA当作储存机制，记录大脑活动。科学家们写道，“我们尤其期待能够获得有关精神分裂症和自闭症等疾病的新认识和新疗法。”

美国的计划与一项近期宣布的欧洲计划明显不同。欧洲将向一个由瑞士主导的项目投资10亿欧元（约合83亿元人民币），来制造基于硅的“大脑”。该计划试图利用有关大脑内部运作的最佳研究成果，构建一个超级计算机模拟系统。但批评人士表示，构造这样的模拟系统，依赖的仍然是尚处于理论阶段、并不完备也并不准确的知识。

科学家们表示，奥巴马的计划的制定过程，似乎与人类基因组计划如出一辙。但一些科学家表示，与绘制基因组图相比，绘制、了解大脑活动图的挑战要大得多。“不同之处在于，后者本质上是一个更为复杂的问题。”自称参与了大脑计划的拉尔夫·J.格林斯潘博士说，“说明基因组计划的目标非常容易。但对于这个项目，我们的问题更难也更有趣：整个大脑的活动模式是怎样的，这些活动最终如何驱使人做出行动？”

妙用互联网，一脑远程控制另一脑

正当人们热烈讨论美国提出的人脑地图计划之际，美国华盛顿大学的研究者宣布，他们成功地通过互联网将两个人脑联接起来。这项实验被称为“人类脑对脑直接交流”。参与研究的科学家们通过互联网传输一个大脑信号，以此控制坐在校园其他区域的另一名研究员做出手部动作。

参与项目的两名研究员为拉杰什·拉奥与安德烈亚·斯托科，两人头部各戴一顶帽子，里面装有可解读并刺激大脑的“磁刺激线圈”，从而将两个大脑联接起来。拉奥随后向斯托科的大脑发出了一个信号，指使他移动右手食指点击一个电脑游戏中的“开火”按钮。

过去曾有报道说，科学家们一直在研发相关技术，希望能允许人类通过大脑与计算机互动，或是仅仅通过思维就做到控制其他人脑，甚至是进行交流。多年来，技术人员一直在研究如何创造出人脑与计算机之间的界面，从而允许我们仅通过思维与智能手机及电脑互动。如今已有一些设备可以解读我们的想法，让我们脑中念头一动，就能做些诸如在电脑游戏中躲闪虚拟物件的事情。

2013年初，美国杜克大学的神经科学家米格尔·A.尼科利斯博士（Miguel A. Nicolelis）成功地通过互联网把两只大鼠的脑子联接起来，让它们能够交流思想，这样，一只大鼠压杆的时候，另一只也照做。哈佛大学医学院的科学家们也在实验室中开发了一个脑对脑界面，让人类能够仅通过脑中的念头来移动大鼠的尾巴。

华盛顿大学的研究人员采用了脑电图技术来从外部记录脑部活动，然后用一种名为“经颅磁刺激”的技术来“刺激”大脑。