3月24日訊據(jù)西班牙《世界報》網(wǎng)站3月22日報道，拉斐爾·于斯特是如今的圣地亞哥·拉蒙卡哈爾（西班牙病理學(xué)家、組織學(xué)家和神經(jīng)學(xué)家，1906年諾貝爾生物學(xué)醫(yī)學(xué)獎得主）。二十世紀(jì)初的那項(xiàng)諾貝爾獎揭示了神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)，如今，這個聰明的馬德里人，拉斐爾于斯特在美國已經(jīng)開始繪制一個完整的人腦地圖。在哥倫比亞大學(xué)的紐約實(shí)驗(yàn)室，拉斐爾 于斯特領(lǐng)導(dǎo)了大腦行動（Brain Initiative），這是一項(xiàng)由美國總統(tǒng)奧巴馬發(fā)起的項(xiàng)目，意在探明人類所有復(fù)雜的神經(jīng)元活動。對于拉斐爾于斯特來說，理解大腦是了解（亦或是改善）人類自己的唯一途徑。本周，他來到馬德里介紹了他們的研究，“科學(xué)與社會系列：我們會不朽嗎？”
大腦仍然是最不為人知的器官，正如圣地亞哥 拉蒙卡哈爾稱之為“堅(jiān)不可摧的叢林”。毫無疑問，它是身體中唯一的一個我們還不知道其工作原理的器官，它是百年來神經(jīng)科學(xué)一直面臨的挑戰(zhàn)。具體來說，上層區(qū)域是大腦皮層中人類最不了解的地方，而恰恰是這些地方產(chǎn)生了人類區(qū)別于其他生物的認(rèn)知活動。
實(shí)現(xiàn)首次進(jìn)入和探索神經(jīng)元叢林是拉斐爾于斯特研究的目標(biāo)。現(xiàn)在他們還欠缺新的技術(shù)，已經(jīng)有一個世紀(jì)都沒有新的技術(shù)強(qiáng)大到足以讓人類看到大腦皮層的電路結(jié)構(gòu)和功能。神經(jīng)科學(xué)正處于一個與其他科學(xué)，特別是與物理學(xué)、工程學(xué)、化學(xué)和數(shù)學(xué)共同進(jìn)行科學(xué)戰(zhàn)斗的時代。研究者相信，這種多學(xué)科的結(jié)合最終能夠使他們發(fā)現(xiàn)藏在大腦的秘密。
實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的最大障礙是要同時記錄神經(jīng)元群體的活動。神經(jīng)生物學(xué)家已經(jīng)用了很多年一個一個地記錄神經(jīng)元與電極的活性。這就像試圖在看電視和電影的時候只能看到一個像素，不管怎樣努力，只看一個像素是不可能明白其正在進(jìn)行的活動。“所以，我們需要的是技術(shù)，能讓我們看到整個屏幕的技術(shù)，利用它同時記錄在一個大腦區(qū)域內(nèi)正在執(zhí)行命令的所有神經(jīng)元的活動。如果我們做到這一點(diǎn)，我們就可以首次看到大腦中正在發(fā)生的事情，也就是所有神經(jīng)元一起工作的場景。”拉斐爾于斯特指出。
關(guān)于電影中出現(xiàn)的讀心術(shù)，拉斐爾于斯特認(rèn)為這是可能實(shí)現(xiàn)的：“我深信，在顱骨內(nèi)沒有魔法。人類的想法、記憶和性格，都是基于神經(jīng)元群體的活動。在所有生物中都是這樣。在現(xiàn)有情況中，我們對于自己的思想、觀念和想象有心理物理學(xué)方面的經(jīng)驗(yàn)，但這都是由于神經(jīng)元觸發(fā)的。最大的挑戰(zhàn)是搞清楚生物的行為和精神狀態(tài)的物理基礎(chǔ)是什么。這將需要一段時間，但有一天總會實(shí)現(xiàn)。如果我們知道所有神經(jīng)元的信息發(fā)射，我們就能夠破譯所有生物的想法，甚至預(yù)測生物的行為。已有一個模型證明是這可以預(yù)測的。”
有說法認(rèn)為這一切似乎打破了自由意志，如果我們的一切只是神經(jīng)元放電的結(jié)果，那是不是意味著我們是大腦的傀儡？于斯特這樣解釋道：關(guān)于大腦的工作原理還有很大一部分是未知的。但可以肯定的是，意識源于大腦的物理基底。在任何情況下，自由意志的問題都是非常復(fù)雜的，談到這個問題時必須非常謹(jǐn)慎。在大腦中，神經(jīng)元會隨機(jī)地連接到彼此，一個神經(jīng)元的擊發(fā)過后，神經(jīng)軸突的突觸并不百分百開始活動。所以，在一段隨機(jī)的時間（不固定）中，神經(jīng)元的連接可能成功也可能失敗。可能我們所說的自由意志與此相關(guān)，在物理學(xué)中，特別是量子力學(xué)，并非所有的現(xiàn)象都是確定性的。
此研究可以應(yīng)用于醫(yī)療。事實(shí)上，盡管于斯特的研究主要關(guān)注于大腦皮層的功能，但在實(shí)驗(yàn)室中，他們也在白鼠上進(jìn)行癲癇、精神分裂癥的發(fā)展和自閉癥的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。去年他們已公布了一項(xiàng)可以阻止鼠癲癇發(fā)作的研究。但若要從動物實(shí)驗(yàn)跳轉(zhuǎn)到臨床試驗(yàn)，可能需要五至十年。
該研究也可以幫助癱瘓患者，于斯特在布朗大學(xué)的同事們正致力于此。例如為車禍患者的大腦皮層植入電極，做一個人腦與電腦的連接裝置，使患者可以移動手臂?，F(xiàn)在只能控制少量神經(jīng)元。他們現(xiàn)在正致力于開發(fā)一種能夠記錄成千上萬神經(jīng)元活動的技術(shù)。試想一下，這將使病人通過數(shù)百個神經(jīng)元接口來控制癱瘓手臂的力量，使患者能夠執(zhí)行許多復(fù)雜的動作，甚至可以正常生活。這有可能在未來五年實(shí)現(xiàn)。
另外，于斯特表示，他的研究對于精神分裂癥和阿爾茨海默氏癥的病情好轉(zhuǎn)在不同程度上均有幫助。至于人工智能方面，是否有可能制造有能力復(fù)制人腦的計算機(jī)或機(jī)器人，他說：“這已經(jīng)發(fā)生了。iPhone已經(jīng)開始進(jìn)行人腦與電腦的連接。隨著智能手機(jī)的普及，社會已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化。我相信，人類越了解大腦的工作原理，就越有能力運(yùn)用知識和工具為人類的智慧和文化作出貢獻(xiàn)。”
很多人對人類智能機(jī)的發(fā)展表示擔(dān)憂，在科幻電影中也反映了未來機(jī)器人對其創(chuàng)造者的反抗。對此于斯特指出：“就像iPhone，它是一個非常強(qiáng)大的機(jī)器，但它并沒有反抗我們。我認(rèn)為人類永遠(yuǎn)是工具的主宰者。過去，人類發(fā)明了車輪，用于馬車或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這改變了人類的文化和文明。我會把人工智能歸為這一類——在人類歷史發(fā)展的技術(shù)工具，就是這樣也有夸大的成分。我不認(rèn)為它是危險的，因?yàn)橹挥性谙胂笾袡C(jī)器人才會人類更聰明?？茖W(xué)是幫助人類的方式，是進(jìn)步的動力。”
