7脑科学初探 研究目的 1、了解脑—一 阐明脑功能 一阐明产生感知、情感和意识的脑区结构和功能（功能定位、认知、 运动、情感、学习，思维、直觉、自我意识) 一阐明脑通讯功能（语言信息在脑神经网络中表达的机制，人类获得 语言能力的过程、语言、思想和智力之间的关系) 2、保护脑—征服脑疾患 一控制脑发育和衰老过程（识别与发育及脑分化相关的基因家族、发 展调节脑发育和分化的技术手段，促进人类大脑健康发育和防止发育异常， 控制人脑衰老) 一神经性精神性疾病的康复和预防（药物成瘾性、修复受损脑组织、 单内因性疾病的发病机制、神经组织移植和基因疗法，老年性痴呆、帕金 森氏病、精神分裂症的治疗和预防的方法) 3、创造脑一开发脑型计算机 一发展脑型器件和结构（具有学习和记忆能力的神经元芯片、智力认 知功能，具有智力、情感和意识的脑型计算机) 一脑型信息产生和处理系统的设计和开发（支持人类机能的机器人系 统)
7 脑 科 学 初 探 1、了解脑——阐明脑功能 – 阐明产生感知、情感和意识的脑区结构和功能（功能定位、认知、 运动、情感、学习，思维、直觉、自我意识） – 阐明脑通讯功能（语言信息在脑神经网络中表达的机制，人类获得 语言能力的过程、语言、思想和智力之间的关系） 2、保护脑——征服脑疾患 – 控制脑发育和衰老过程（识别与发育及脑分化相关的基因家族、发 展调节脑发育和分化的技术手段，促进人类大脑健康发育和防止发育异常， 控制人脑衰老） – 神经性精神性疾病的康复和预防（药物成瘾性、修复受损脑组织、 单内因性疾病的发病机制、神经组织移植和基因疗法，老年性痴呆、帕金 森氏病、精神分裂症的治疗和预防的方法） 3、创造脑——开发脑型计算机 – 发展脑型器件和结构（具有学习和记忆能力的神经元芯片、智力认 知功能，具有智力、情感和意识的脑型计算机） – 脑型信息产生和处理系统的设计和开发（支持人类机能的机器人系 统） 研究目的
7脑科学初探 “蓝脑计划”2005年由瑞士洛桑理工学院大脑与心智研究所发起，最 初的目的是研究大脑的构造和功能原理。几年后该项目影响扩大，来自西 班牙“马德里超级计算与可视化中心”及英、美、以色列等国的脑科学专 家参与这一研究。2006年底，研究小组宣布“蓝脑计划”的第一阶段目 标一皮质柱（大脑皮层中的柱状结构）的模拟顺利完成。在此鼓舞下， 科学家们决定向“整体脑部模拟”进军，即根据实验数据与仿真计算，逆 向打造哺乳动物的大脑。 “蓝脑”研究小组创建了一个模拟近一万个脑神经细胞的三维模型，模 仿老鼠大脑皮层的活动。“蓝脑计划”项目主任、瑞士洛桑理工学院大脑 与心智研究所所长亨利·马克莱姆举例说：“要完成对一个神经元的所有 模拟运算，你需要一台笔记本电脑。而完成一个老鼠脑模型的模拟，需要1 万台笔记本电脑。”当然，“蓝脑”研究小组用的不是笔记本电脑，而是 IBM“蓝色基因”超级计算机
7 脑 科 学 初 探 “蓝脑计划”2005年由瑞士洛桑理工学院大脑与心智研究所发起，最 初的目的是研究大脑的构造和功能原理。几年后该项目影响扩大，来自西 班牙“马德里超级计算与可视化中心”及英、美、以色列等国的脑科学专 家参与这一研究。2006年底，研究小组宣布“蓝脑计划”的第一阶段目 标——皮质柱（大脑皮层中的柱状结构）的模拟顺利完成。在此鼓舞下， 科学家们决定向“整体脑部模拟”进军，即根据实验数据与仿真计算，逆 向打造哺乳动物的大脑。 “蓝脑”研究小组创建了一个模拟近一万个脑神经细胞的三维模型，模 仿老鼠大脑皮层的活动。“蓝脑计划”项目主任、瑞士洛桑理工学院大脑 与心智研究所所长亨利·马克莱姆举例说：“要完成对一个神经元的所有 模拟运算，你需要一台笔记本电脑。而完成一个老鼠脑模型的模拟，需要1 万台笔记本电脑。”当然，“蓝脑”研究小组用的不是笔记本电脑，而是 IBM“蓝色基因”超级计算机
608 7脑科学初探 思考：脑的结构与机器人控制系统的类比
思考：脑的结构与机器人控制系统的类比 7 脑 科 学 初 探
7脑科学初深 (二)脊髓的结构与功能 spinal nerve 脊髓(spinal cord)是脊椎 (ventral) 动物中枢神经系统的低级 部位。 cord 为一条灰白色的长管。 meninges (protective coverings) 脊髓分灰质和白质。灰质 在内，白质在外。 ganglion 灰质是神经原的细胞体和 (location of intervertebral 无鞘神经，白质是主要是 disk) 有鞘神经集中处。 vertebra
(二)脊髓的结构与功能 脊髓(spinal cord)是脊椎 动物中枢神经系统的低级 部位。 为一条灰白色的长管。 脊髓分灰质和白质。灰质 在内，白质在外。 灰质是神经原的细胞体和 无鞘神经，白质是主要是 有鞘神经集中处。 7 脑 科 学 初 探
7脑科学初探 dorsal root of white matter sensory spinal nerve input lines dorsal root ganglion- motor ventral root gray matter output of spinal nerve lines
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