研究人脑的多种模式

             ---探索小宇宙的新趋势

             都世民    

                 从大宇宙探索说起          

在公元前四世纪，古希腊人亚里士多德发表《天论》一书，提出“地球中心说”。公元前三世纪，古希腊人 亚里斯塔克第一次提出太阳是宇宙中心和地球绕太阳运转的主张。1543年，哥白尼发表了《天体运行论》，“从此自然科学便开始从神学中解放出来”。哥白尼提出了日心说,否定了教会的权威。1600年，布鲁诺由于反对地心说，拥护哥白尼的地动说，认为宇宙是无限的，因此在罗马被教会烧死。1632年，伽里略出版《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，论证了哥白尼“太阳中心说”。

 西方近代天文学提出的宇宙大爆炸理论说：宇宙是由“奇点”诞生。“奇点”是一个温度和密度非常高的小点，在约150亿年前，“奇点”突然爆发，从而形成了现在这个宇宙。但是，这个“奇点”被描绘成体积为零、时间停顿的“点”，似乎是一个不可想像、不可思议的点，其本身是一个无限大与无限小相结合的矛盾体。这种说法正如金刚经所指出的，这三千大千世界被碎为微尘，这微尘是很小很小粒子。

美国宇航局曾发布了一张照片，展示了最色彩斑斓的宇宙景象。这是利用航天飞机上哈勃空间望远镜拍摄，其中首次加入了紫外波段数据，这一波段的光线,人类的肉眼是无法看到的。在这张精美的图像中可以看到美丽丰富的色彩，充满着各种星系，它们的年龄大致在50~100亿年之间，从宇宙的时间尺度上来看,它们不算年轻，但也不算老。包含超过1万个彩色的星系图像，在时间长河中向前一直追溯到大爆炸之后数亿年的宇宙极早期.[1、2]

英国物理学家巴伯教授，加拿大新不伦瑞克大学的科斯洛夫斯基教授和理论物理周界研究院（Perimeter Institute for Theoretical Physics）的梅尔卡蒂教授提出的“镜像宇宙”概念和立体图形，这是将数轴变成三维空间所构成的对称，如同镜像。左边看成微观探索到的宇宙，右边是宏观探索到的宇宙，左边肉眼看不见，右边肉眼或借助某种工具能看见的宇宙。

2015-05-06 ，一个国际天文研究小组说,他们观测到宇宙中迄今已知距地球最遥远星系,与地球相距约131亿光年。该星系发出的光经131亿年才能到达地球,因此现在观察到的是宇宙大爆炸后，仅6.7亿年时该星系的样子,当时宇宙还处于幼年期。据估计,宇宙当前年龄约为138亿年。【3】

参考消息网2015年7月26日报道 美媒称，估计在银河系中有10亿颗地球，即10亿颗和地球大小相近、处在宜居带、表面可能存在液态水、绕着散发金色光芒的恒星运转的岩石行星。这一估计是美国航天局（NASA）科学家纳塔莉·巴塔利亚作出的。【4】

也就是说，从公元前到近代，天文学经历了地心说、太阳中心说、大爆炸理论、弹簧理论、镜像理论等认识过程，现在认识到这个宇宙是无边无际。已观测到宇宙年龄约为138亿光年，就银河系像地球这样大的星体就有10亿颗。正如《金刚经》所言：“诸恒河尚多无数，何况其沙。”早先的地球中心说，如坐井观天一般。《金刚经》所说的三千大千世界是两千多年前的论述。西方天文学长期的认识过程，最终才证明《金刚经》所说的三千大千世界是很精辟的论述。

                        脑与“心”

在《金刚经》里，对小宇宙，重点论述“心”。全部经文有36个“心”字。却无一个脑字。西方科学只研究心脏，心脏是人体器官，从事血液循环工作。西方科学不研究“心”。

近些年来，“灵魂出窍”的问题，在东西方都引起关注。百度网有数百张这类照片。这种照片很难重复拍摄！“心”被看作灵魂之说，在我国辞书上有注解。灵魂用肉眼看不见，借助现有仪器设备也看不见。因此对灵魂是否存在，必然有争议。现代科技只承认肉眼看得见，或借助各种仪器设备能看得见的事实。电磁波是肉眼看不见的物质，但借助电视机或其它设备能感知它的存在。在赫兹试验前，几乎无人相信电磁波的存在。

在微观和纳观层面也一样，没有显微技术，人们不会相信细胞、基因、神经元的存在。

奇怪的是，人类至今没有收到人脑辐射的无线电波，确用神经网络来解释人脑结构，甚至将人的识路功能也看成小宇宙有GPS导航系统。这本身是跨多学科的复杂问题。脑科学研究人员将脑电波看成是脑神经回路信号。将脑结构看成由神经元等组成的脑神经网络。如果作为一种分析模型，再设计试验模型进行验证是一种研究模式。但是现在尚无法验证清楚，只能看成一种推理。而用互联网技术来研究脑科学的科研人员，却认为互联网构成像脑结构，并认为互联网有多种感知。这么一来，到底是人脑像互联网，还是互联网像人脑呢？

然而人体这个小宇宙的控制中心在哪里？是脑还是心？脑科学如今该如何解读？脑科学中没有“心”之说，能否解决人类精神疾病相关问题？如果换头术成功，这意味着人的器官--大脑可以更换。同时也说明脑不是控制人体中心。 

现代科技对大脑的研究有什么新动向、新方法、新结果，笔者收集相关资料整理如下，作一些专题讨论。            

                研究人脑已有的多模式

人类对人脑研究，已经有多种模式，特别是近年来研究方法的创新和深入，笔者收集相关科技新闻报道，将其归纳为以下几种：一是从外向型，由大宇宙向小宇宙，研究人脑受外界的刺激，会产生什么样的影响？二是从内向型，即由宏观向纳观或更小，研究人脑结构及其功能。或者看成：宏观、中观、微观、纳观几个层面。三是内外关联型，亦可分成：内置式、控制式、置换式和移植式。，探索人脑与电脑和人脑与网络的关联，为开发机器人、无人机的人工“智能”。为残疾人寻求新希望。

1.人脑的诞生出自于母体子宫

在《金刚经》里，对生命的诞生指出：“所有一切众生之类：若卵生、若胎生、若湿生、若化生、若有色、若无色；若有想、若无想、若非有想、非无想，……”。众所周知，人是胎生，但胎生前先有卵生，后有卵子与精子的结合，经母体十月怀胎后分娩。这一完整过程已被瑞士知名攝影師Lennart Nilsson，花費10年時間拍攝一組照片，記錄新生命孕育的全過程。给出的照片有胎儿五官的形成过程，未展示胎儿大脑的形成。应当指出，研究大脑、探索小宇宙应从这里开始。【5】

2.手机电磁辐射对大脑影响的研究

研究手机或者是其它电子设备的电磁辐射，对生命体的影响和危害，其目的是要找到辐射源与受体之间的关联度。既要有定性分析，又要有定量分析。

目前所釆用的方法主要包括以下的内容：

1）.群体比对法，就是选择长期、长时间使用手机的用户和不使用手机的用户，进行比对调查，或进行体检。

2）.动物实验法，这是过去和现在很多研究人员釆用的方法，取得很多有益的结论。

Dubreuil[6] 对小白鼠进行手机电磁辐照，900MHz，SAR值为1wpkg和315wpkg，45分钟，对空间学习记忆能力进行测试，结果显示无差异。

法国研究者[7] 对手机电磁辐照到鸡胚上，在温度38度，湿度45%-55%，手机离鸡蛋水平间距10mm，辐照时间24小时，全频带2w功率，在3至13天，每2天对死胚计数，发现死亡率比对照组高岀6倍。

3）.人体实验法

文章[8]的方法是人体实验法，更直接，更有说服力。但是文章[7]的方法和结论，能否被业界重复和认可，仍然需要其它科研机构做工作，或进一步改进。

Lee对人大脑的注意力进行测试，在手机电磁辐照下，无明显影响。[9、10]

文章[11、12]对人大脑电功能进行测试，利用脑电图(EEG) 和听觉诱发电位(AEP)测试，而且对志愿者进行问卷调查，其结论是普通GSM手机电磁辐照强度，可以改变大脑初期生物电活动，这是对特定功能和脑局部解剖位置发生的。这个结论是一种推测，因为对此机理尚未知晓。

因手机电磁辐射是十分靠近人的头脑，研究者主要针对大脑功能、眼睛、耳朵听力、脑肿瘤等方面进行试验和问卷调查。

4）.建立分析模型和仿真软件，同时构建人体测试模型，来验证理论分析结果。

首先是创建理论分析模型，给定边界条件，来求解麦克斯韦方程，困难在于分析模型不能准确逼真人体，而且在数学上无法精确求解麦克斯韦方程，只能利用电脑作数值解，目前使用较多的方法是FDTD(有限差分时域)法和矩量法。这些方法是借鉴于微波天线和微波器件的研究成果，同时也由于计算机仿真实用化。

另一方面是实验模型的创建，其目的是验证理论分析模型的结果，从而创建电磁辐射生物效应的定量分析方法和理论。这是生物电磁学、生物电磁剂量学的基础。困难在于实验模型也不能准确逼真人体，因人体各组织的电磁特性不同，运行机制又未知，所以实验模型相当粗糙，而且测试方法也有不少问题。

3.“脑计划”【13】

2013年，美国总统奥巴马向全球公布了“推进创新神经技术脑研究计划”。这个“脑计划”被外界看作是：可以和人类基因组测序相媲美的大科学项目，美国政府将为项目拨款1.1亿美元。其目的是想通过直接改变神经回路来诊断和治疗疾病。

2013年，欧盟委员会宣布“人脑工程”为欧盟未来10年的“新兴旗舰技术项目”。欧盟与美国“脑计划”的差别在于：前者提出在超级计算机上对人脑建模，而建模所需的数据可以来自“脑计划”，两者相互补充。

2015以来，中国脑计划也紧随其后，日前，多位科学家在接受记者采访时介绍，中国脑计划的最佳形式是“一体两翼”，即以研究脑为主体，保护脑和模拟脑为两翼。模拟实际上就是建模，保护脑也就是诊断和治疗脑疾病。其区别不明显。

从微观层面，将大脑中的神经元、突蕨等的运行机理看成神经回路和神经网络，因神经元数目巨大，每个神经元属性要搞清楚，给出准确原始数据，是一项艰巨工程。最终要借助超级计算机进行大数据处理和运算，这一研究思路是基于人脑近似电脑的模拟方式。

早先电脑是用于复杂数学计算，后来将电脑用于学习、识别等功能。再利用多种传感器，结合电脑软硬件技术，实现对环境的自适应。有的业内专家将自适应技术看成人工智能。这里所述的自适应技术实际上是感知，不是人的思维，不是自主运行。

4.从互联网运行机理来探索人脑结构及运行机理

世界级互联网企业也推出自己的人工智能大脑计划，包括谷歌、百度、讯飞、爱奇艺，也推出各自的人工智能脑计划，希望利用深度学习与大数据结合发展互联网中的人工智能应用。

从事互联网研究的专家就认为：互联网与人类大脑有相似性，还会朝着更相似的方向发展。互联网将具备自己的视觉、听觉、触觉、运动神经系统，也会拥有自己的记忆神经系统、中枢神经系统、自主神经系统。更让人惊奇的是：认为人脑至少在数万年以前就已经进化出所有的互联网功能。【14】其根据在哪里？

他们认为以下几方面运行机理与人脑运行类似：1.打印机，复印机的远程操控；2.远程医疗：医生通过远程网络可进行诊断和治疗；3.互联网信息传输：无人机、卫星、导弹等数据通过互联网传输到信息处理中心；4.GPS导航。

5.用人造网络植入人脑【15】

哈佛大学科学家最近开发出一种的网状大脑电极，这种电极足够柔软可以随意弯曲折叠，密集分布的大量探头能同时记录许多神经元活动，重要的是可以用注射器注射到大脑。他们使用一种导电聚合物的网状线，这种网状结构同时具备纳米电极和半导体的作用，结构足够柔软、非常纤细，贴近大脑组织。接近95%的空间与真实组织细胞兼容性好。该小组制造出几厘米宽的2维网状集成电极，能用100微米直径的针头，将该电极注射到大脑组织内。这种网状电极能填充组织间隙，在计算机辅助下，纳米级电线能将神经活动电信号传递出来，也可以作为刺激电极提供电流。这一创新做法在动物试验中，由于免疫反应，导致这种人造电极网络使用效果欠佳。

研究者希望上述构想在今后研制中，变有线传输为无线传输。他们希望植入包含更多电极的装置，这种电极将包含天线及多种传感器，能在动物清醒时记录神经活动，以无线电波方式将检测数据辐射到体外。研究小组希望将这种装置注射到大脑内，随着动物大脑的生长发育，网状结构自动展开，配合纳米探头，实现细胞内和细胞外电活动同时记录的目的。

6.换头术【16】

这种方法是将大脑作为人体器官来实施手术更换。 2015年4月，意大利神经外科学家塞尔吉奥·卡纳维洛宣布将在两年内进行世界首例完整的人体头部移植手术。卡纳维洛认为，这一移植手术需要100名外科医生，持续进行36个小时，花费750万英镑。手术对象是那些因脊髓损伤或患有严重肌肉萎缩疾病而瘫痪的病人和癌症病人。如已故“超人”扮演者克里斯托弗·里夫和物理学家史蒂芬·霍金。手术的关键是同时切断供体和受体的颈部组织及脊椎，将他们的头部和身体干净利落地切离，然后迅速将患者的头部移植到供体的颈部。如果手术成功，患者将在理疗的帮助下，在一年内学会行走，并学着适应自己的新躯体，包括感受面部，甚至用原来的声音说话。

卡纳韦洛构思的换头程序，医生先冷冻病人及捐赠者的头和身体，以延长细胞存活时间，再以利刀小心同时齐颈切下两人的头颅，然后以作用类似胶水的聚乙二醇，将病人头颅接上捐赠者的身躯，并糊合两边的脊髓，肌肉及血管则会缝合，病人随即会被导入昏迷一个月以防郁动，让头颅及身躯愈合。病人醒来后应能全身移动、脸部有感觉，甚至以自己声音说话。病人的头移植到捐赠者的身体，并注射聚乙二醇刺激脊髓内的神经结合，再结合颈部血管和肌肉。手术完成后，病人还要接受3至4周麻醉，让伤口愈合及头身适应，之后便能以新身体生活，配合物理治疗，一年便能重新行走。

据美国《华尔街日报》网站，2015年6月5日报道，哈尔滨医科大学的任小平自从2013年7月从事小鼠换头手术。这次手术之后，他和自己在哈尔滨医科大学的团队，又给近1000只老鼠进行了手术，尝试让老鼠存活更长时间的各种方法——他们迄今为止的最长纪录是让老鼠在手术后存活一天。国际性同行评审期刊《CNS神经科学与治疗学》杂志在去年12月发表了该团队的研究成果。【17】

对换头术存有争议，批评者认为卡纳维洛医生的设想过于疯狂，也有反对者表示，即便手术成功，也存在伦理方面的争议，获得康复的患者到底是谁？从生物学角度考虑，新的躯体所生下的后代来自供体还是受体？这一切都在争议之中。笔者认为，换头术这一手术的动议实际上是对脑科学提出挑战。因为有人预言：下个世纪最难医治的疾病是精神疾病。如果精神疾病不能医治，能否用换器官的方法解决？因为人脑是人体的器官。从汉字“腦”偏旁看，腦是人体器官，它与脏、肺、肝等都是人体的器官。

另外用这种方法能否延长寿命？也是人们关注的问题。

从《金刚经》对小宇宙论述看，控制人体中心不是脑，是“心”。“心”是人体指挥中心。脑只是指挥中心的工具或器官。“如何降伏其心？”是问题关键。只有降伏其心方能治愈精神疾病。

7.从细胞层面研究大脑结构与功能【18、19】

2014年，诺贝尔生理医学奖给了研究大脑导航系统研究的三位学者，一个是英国伦敦学院大学的John O'Keefe教授，另两位是他的学生，挪威科技大学的May-Britt和Edvard Moser夫妇。他们的贡献是发现位置细胞、网格细胞。在大脑海马区内存在位置细胞，在外嗅皮层存在网格细胞。他们把这些细胞关联在一起，看成卫星导航GPS系统，GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）缩写词。

应当指出：他们对大脑网格细胞感受信息的具体方式不清楚，尤其是如何感受速度和角度运动信息。最近他们发现速度细胞，并认为速度细胞可能是网格细胞和位置细胞获得信息的源头。最新研究来自诺贝尔获得者Moser夫妇团队，Edvard Moser认为，如果大脑能读取地图信息，则必须具备采集速度信号的能力。也就是说，诺奖得主意识到先前的解释存在问题。达特茅斯学院Jeffrey Taube教授认为，发现能感受运动速度的神经细胞是意外。

他们将动物放在一个跑步机上，通过调节跑步机速度，观察那些神经元能感受运动速度信息。运动模式可以调整，结果发现，这些实验中，所有神经元中，有13％到15%细胞放电和运动速度相关，这说明在这一大脑区域存在大约13-15%的神经元能感受运动速度信息。他们通过计算机编程，将速度信息与细胞的放电关联，从而预测动物要加速还是减速。另外还发现，速度细胞放电不受环境影响。例如改变动物环境，运动细胞激活的模式不会改变。这些速度细胞与网格细胞的特征类似，因此认为大脑有独立的GPS系统，其激活模式完全不受外界的声、光等感觉信息刺激的影响。目前研究者还是用动物实验法，在细胞层面研究大脑的结构和功能探索。

据国外媒体报道【20】，神经系统科学家们借助显微镜观察了一只果蝇的大脑。他们在观察一个甜面圈型大脑区域中的神经元活动时，发现神经元活动与果蝇的朝向是相匹配的。这是首次在果蝇大脑内发现定向细胞。霍华德-休斯医学研究所的Vivek Jayaraman博士称：“果蝇使用的是自己独有的一种方式来判定它的朝向。”在其它一些昆虫中，比如说黑脉金斑蝶和蝗虫，它们的脑细胞会根据天空中的偏振光做出反应，它们所借助的也就是所谓的“太阳罗盘”。

但是，Jayaraman博士在果蝇大脑中新发现的定向功能，看成“罗盘”，这与哺乳动物中的定向细胞既有类似又有区别。区别在于定向细胞会根据周围环境中的地标为哺乳动物快速建立一种方向系统。

如上所述，两组研究动物大脑神经元细胞的解读有共同点是：存在定位细胞，它可能包含：速度细胞、定向细胞、位置细胞、网格细胞。不同点是：一种说法是动物大脑有类似GPS系统，另一种说法是由于有定向细胞存在，并结合周围环境中的地标，建立起定位系统。后一说法比较靠谱。因为人在冰天雪地的森林中会迷失方向，此时地标物难找到。寻找地标物既取决于眼睛，也取决于心。单纯用脑细胞概念难以说清。

要想GPS系统说法成立必须证明：1.小宇宙内有无线传输；2.有天线存在；3.小宇宙的深度能与大宇宙的太空和地面相比拟；4.小宇宙内有太阳能和其它能源供电；5.有网络构成的星上链接等。

8.细胞移植法【21】

2015-05-28日，中国科学报报道了在英国剑桥艾登布鲁克斯医院接受治疗的患有帕金森氏症的50多岁男性，用胚胎细胞治疗帕金森氏综合症。这是一种细胞移植法，不同于器官移植，效果显著。

这种细胞移植法依赖于终止妊娠的女性所捐献的胚胎细胞，因此研究人员无法知道什么时候能获得胚胎细胞。该疗法需要至少3个胚胎的细胞，才能治疗整个大脑半球。这种细胞移植法是28年前在瑞典首创。胚胎细胞需要同接受注射者的大脑细胞磨合，并且很好地连接起来，需要若干年的时间。很多瑞典和北美患者在接受胚胎细胞移植超过3年后，其症状得到明显缓解。接受这种治疗的患者能恢复到正常状态。

应当指出的是：这种细胞移植法的机理不明确，说两种细胞磨合或融合，这是新细胞与原有细胞的共存。这种新的脑细胞在妊娠期的成长特点，应在母体子宫内进行研究为好。

9.光控单细胞技术【22】

2015年07月25日，中国科技网-科技日报：以“吞下”微激光器让活细胞发光为题，报道英国苏格兰圣·安德鲁大学研究人员，把一种微小的激光谐振腔植入人体活细胞内，一经激光照射就会发出荧光。
   据物理学家组织网2015年7月2报道，研究小组多年来一直在探索以单细胞为基体，寻求在活组织内，让单细胞发荧光，以便在这些细胞工作时进行实时跟踪，揭示人体内部机制，比如癌症的形成。
   以往他们所用的激光谐振腔都比单细胞大，是纳米技术助推这一构想能更小，使激光谐振腔能放入单细胞内。科学家曾把水母细胞中的绿色荧光蛋白引入到人类细胞中，然后用谐振腔增强发光。研究人员将激光谐振腔植入单细胞内，在细胞内形成一个微小的泡泡——当一束激光照射时，激光谐振腔受照射后产生谐振而增强，谐振腔内的荧光物质就会发光。发出的光的波长取决于泡泡的大小和折射率。这种荧光物质发光会持续一段较长的周期，使细胞内传感，自适应成像成为可能。
10.用磁场控制神经元技术【23】

麻省理工学院材料学家Polina Anikeeva用磁场控制神经元，Anikeeva用纳米磁颗粒注射到大脑，这种颗粒的成分是氧化铁，具有很好的磁性，其实是一些纳米小磁铁。Anikeeva等利用这种材料作为刺激神经元的手段。 Anikeeva等将20纳米大小商业化氧化铁纳米磁颗粒，直接注射到动物大脑腹侧被盖区。腹侧被盖区是两条主要的多巴胺神经通道的一部份。科学家认为与神经生物学理论中的成瘾现象有关，也可能与回避作用及恐惧制约有关。该脑区与成瘾和抑郁症的发生关系密切。Anikeeva等选择一组蛋白质TRPV1离子通道，通过注射病毒以提高该离子通道在该区域的表达。将动物小鼠放于一种商业化6.35厘米直径的线圈内，这种线圈可以产生磁场，频率从10赫兹到10兆赫兹。几小时后处死动物，对脑组织进行病理学观察。用绿色荧光蛋白纪录任何神经元的活动。研究发现，以腹侧被盖区为枢纽的神经通路被激活，这说明磁场能有效激活神经回路。

11.用光线控制神经元技术【24】

美国麻省理工学院的阿拉什·阿夫拉兹说：“如果这些面部识别神经元是参与面部区分行为（也就是区分雄性和雌性的面部），那么我们通过抑制这些神经元，面部区分的功能就会受到抑制。”

为此利用光线来控制神经元，试图解开包括人类在内的灵长类动物如何识别面部的谜题。科学家一直把这一能力归因于所谓的“面部识别”神经元。人们认为，这种神经元具备将面部与其他物体区分开的能力。然而，人们直到现在也没有发现能够支持这一说法的直接证据。研究人员利用感光蛋白质对猕猴的大脑进行局部抑制。通过抑制神经元，研究人员发现猕猴正确判断性别的能力受到了少许影响，但十分明显地降低。必须干扰这种神经元的激活过程，才能观察到是否影响（研究对象的）行为，如果确实受到了影响，那意味着这些神经元是造成特定行为的因果链上的一个环节。

12.经络与穴位新说【25】

经络与穴位是中医诊灸与按摩的切入点。1970年以前，国内外有诸多循经感传现象的文字记载。例如，日本的长滨善夫对一例经络敏感者的循经感传现象做过详细描述。我国的陈克勤对两例循经感传现象都做过仔细观察。解放军309医院经络协作组还曾开展系统研究。他们随机选定1000人，进行经络敏感性普查，受试者年龄在15-60岁之间，既有健康人，也有病患者。测试方法是以低频电脉冲（每秒4-5次）刺激十二经井穴，然后按照经络感传循行的距离分为4种：不敏感型、稍敏感型、较敏感型和敏感型。研究证明，93%以上的人，都具有隐性循经感传现象。这说明经络在小宇宙中存在。这比有些针灸医务工作者有气感、麻感的说法要确切。

50多年来，中外学者对循经感传现象的大量研究，发现针刺信号是沿体表经脉路线连续行进，跨越多个神经节段，其速度比神经传导及血流速度慢，约每秒数厘米，而且移动可因经脉线受压、局部降温或注射生理盐水而停止。当经络线有病灶时，会偏离原来的传导部位，改向病灶方向移动。这称为作循经性、慢移性、中止性和趋病性。

应当指出：经络在体表所处深度无准确数值。这些现象机理尚无一致结论。对循经感传的被阻断的现象的解释，胡翔龙教授提出循经感传现象是外周一种可移动的物质刺激了感觉神经末梢所致，称为循经感传的外周动因说。认为有一种可诱发感觉的介质导致移动，却一直没有找到令人信服的答案。

1986年，意大利Agnati教授和瑞典Fuxe教授根据细胞外液和脑脊液中存在的细胞通讯现象提出了“无线传输”（volume transmission）学说，其早期思想可追溯到1960年代Fuxe教授发现的单胺类神经递质传播现象。这些单胺类神经递质可从突触和非突触部位渗漏到细胞外，然后在细胞外液或脑脊液中传输，进而对远隔部位的神经元活动产生调节作用。这种与神经纤维和突触传输不同的神经细胞通讯方式被称为“无线传输”，而通过神经纤维和神经突触的传输方式则被称为“有线传输”（wired transmission)。这里所说的无线传输不同于电磁波的空间传输。这能解释经络的“气感”传输，这是肉眼看不见的空间传输方式。由于无线传输发生在细胞外液中，细胞外基质的结构及细胞外液的流动方式对无线传输有很大影响。另外，浓度、电场、温度和压力等物理因素的不同也影响无线传输。无线传输按距离分成3种：短距离、长距离和游荡型（囊泡）的无线传输，后两种传输为毫米量级，可以作用于其他神经末梢。“无线传输”的发现被认为是继高尔基（Golgi）建立神经元学说和谢灵顿（Sherrington）发现神经突触作用后神经科学领域的第3次重大研究进展！

文章【25】对经络的传输提出：有线传输和无线传输对应的概念，一定程度上破解了中医经络的传输机理，那些认为中医不科学的说法是错误的。至于有线传输通过的线路内含的物质及机理研究也在研讨之中。然而空间无线传输概念在小宇宙内，通过的物质属性、传输速度、传输方向的改变等相关问题需要建立分析模型和试验验证。

然而经络传输与神经系统的关联，以及与小宇宙内的体液和结缔组织之间的关联尚需继续研究。

13.研发仪器设备破解脑活动【26】

美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员研发出一种仪器和电脑程序，可以将大脑的活动转变为声音和文字。这是参考消息网2014年11月1日报道，来源于英国《每日电讯报》2014年10月30日报道。称这种仪器为读心仪，能够听到你“内心的声音”。美国《时代》周刊网站2014年10月15日以《终于有了读心术》为题报道，目前，这一手段适用于数量思考（解数学题和计算数字），可能会延伸到读取其他类型的思想。

《自然通讯》网络版刊登的最新研究表明，首次对不仅仅参与试验室研究而且过着日常生活——尽管是在医院等候做手术——的患者进行“读心”。研究者将把电极放在志愿者大脑的表层，来确定是哪个区域引起疾病发作，以及出现机能障碍的区域能否通过手术安全摘除。

因电极在患者大脑里保留多天，研究者斯坦福大学神经病学副教授约瑟夫·帕尔维齐，想趁机窃听志愿者的“思想活动”，把特定的大脑活动与痛苦、吃喝、讲话等行为和反应联系起来。经患者允许，帕尔维齐和同事们录制了这些患者与朋友、家人和医院工作人员交往的视频，将其经历与大脑活动关联，以便深入了解大脑功能。录制的视频能够看到人脑内部神经元在真实生活场景下的运转情况。患者回答有数量词语时，大脑里的一个特定神经组被激活。研究者试图用这种方法“读”懂陷入昏迷的患者的潜在思想。因这些患者脑损伤或瘫痪而无法用语言表达。

2012-07-09，《国际先驱导报》记者谢来发自北京的报道，美国斯坦福大学教授菲利普·洛通过其创造的算法，试图将记录下的脑电波用图表中的箭头方式表现出来，并解读其中传达出的信息。这种脑神经设备称作iBrain。这种脑神经设备有一个简易头套，上面安装了一个火柴盒大小、重量很轻的传感器。原理也非常简单，它可随时记录佩戴者的脑电波变化。

记录脑电波不困难，但是要“读懂”脑电波却非易事，因为脑电波会穿过大脑的不同的部位和头盖骨，要解读脑电波需要通过一系列复杂的算法。这是人为干预，将大脑看成电脑的处理模式。

运动神经疾病患者霍金同意参与iBrian的试验，初步的实验显示，霍金在想象右手作出动作时，脑电波确实发生了变化。研究人员希望记录脑电波的变化后形成一种信号，希望未来能够将这种信号“翻译”成字母、词汇和句子。

不难看出这种研究人脑的思路还是将人脑“当成”电脑，将人的思维数字化，将“脑”与“心”混为一谈。这种做法与中医的理论不一致。与《金刚经》对人的思维的论述也是不同的。《金刚经》指出：“过去心不可得，现在心不可得，未来心不可得。”读心术的说法不确切。

14“大脑开关”【28】

美国穆罕默德-考贝西(Mohamad Koubeissi)教授和同事在研究癫痫患者时，意外发现对大脑一个特殊区域，进行电脉冲刺激时，能够使患者进入重复场景“睡眠状态”。一旦停止对大脑刺激，将使患者脱离植物人状态，同时，患者无法回忆刚才所发生的一切。

意识是人们对周围环境的感知，人进入睡眠时将缺失，但意识是如何工作的仍是一个谜团。目前，科学家最新研究发现了大脑意识“开关”，这将非常有用，可适用于医学研究领域。该项研究报告发表在近期出版的《新科学家》杂志上。

研究人员使用低频深度脑刺激去尝试帮助降低患者癫痫病发作，考贝西发现对患者实施低频深度刺激，但不损害患者记忆能力的前提下，能够减少92%癫痫发作。当他们对患者实施高频电脉冲刺激时，发现“大脑开关”。

研究人员对一位54岁患者大脑屏状核(大脑中心下方 一个较薄的神经组织)实施高频刺激时，发现患者失去知觉，处于昏迷状态，这意味着她无法响应外界指令、两眼发直和呼吸减慢，一旦对屏状核的高频刺激停止，这位患者将恢复知觉，同时对于刚才发生的一切全然不知。

笔者从多网站看到这一报道，说法不一，有大脑开关、意识开关等，这一译法对不对呢？如果这些研究者真的找到大脑开关，就应该能找到治疗精神疾病的机理，应该找到唤醒植物人的方法。显然是做不到的。研究者在研究中发现了一种现象，造成这种现象的原因是不是研究者都找到了呢？

15.人工智能与脑电波开发

日本金沢工业大学的研究人员新开发的脑电波控制轮椅技术，此前的脑电波控制轮椅技术只控制轮椅前后左右移动，使用者要去一个地方需要大脑不断发出指令，比较麻烦。而这项新技术则相当于通过脑电波给自动轮椅设定一个导航目的地，系统内首先设定设施内的地图和多个目的地，每个目的地有对应的数字标识，头戴脑电波感应装置的使用者想去哪儿，头脑中只要“想”那个数字，脑电波感应装置就能读取对应数字，电脑程序就能导引轮椅避开障碍物，抵达目的地。【29】

远在欧洲的科学家用脑电波和一些仪器设备，试图实现“人际交流”，成功将两个单词从一位印度志愿者的脑中传送到8000公里外的法国实验人员的脑中。研究人员称，这是人类首次“几乎直接”地通过大脑收发信息。每当大脑产生一个想法的时候，就会产生与其相关联的、微弱的、清晰电信号。这些电脉冲由神经元之间的化学反应产生，因此是可以记录和测量的。　　

这项研究最初的试验，由一位位于印度特里凡德琅的志愿者，借助脑电图记录设备，将“你好（hola）”和“再见（ciao）”这两个单词，通过互联网发给了法国斯特拉斯堡的实验人员。首先把这两句问候语转换成数字信息进行发送，法国实验人员的计算机在收到这些信号后，对其进行解码，然后将解码后的电信号输入到接收者的脑中。这时接收者的视觉就像有一道闪光一样。【30】

2013年6月，美国明尼苏达大学华裔教授贺斌成功用脑电波实现了对四轴遥控飞机的控制，实现了人类首次借助意识控制飞机；今年5月，德国科学家展示了7名飞行员如何用大脑精准地操控飞机飞行；6月，美国俄勒冈大学科学家开发出一种设备，声称能够实时监控记忆，看到一个人正在思考的事物。

综上所述，研究大脑是近年来国际研究热点，颇受关注。然而人脑的研究是多学科的复杂课题。

1.人脑研究源头在哪里？是母体怀孕时的子宫，每个人大脑诞生到成长，如何表述？如果单细胞传感和跟踪能进入子宫，比子宫内摄像观察更有价值。

2.脑神经回路、脑神经网络、脑电波等概念应该找到电源在哪里？是什么属性？从事电学和电磁学的专业人员，分析电路和网络时必须知道其电源属性，不同的电源是有不同的结果。如果人体有多种电池【27】，为什么脑科学论著中却无讨论？文【30】指出脑电波的电信号是化学反应产生的，电池也有化学反应产生。然而这种电信号是归属什么类别的电源呢？

3.人脑的研究能说成是人的“心”吗？这两者应该分清，毕竟不是一回事。自古以来，有“心灵深处”的说法，这深处在哪里？探索大宇宙的趋势是由小到大，直至无穷大；探索小宇宙是由宏观到微观、纳观。若干年后，会不会看见比细胞更小的构成，直至无穷小，这就是心灵深处，也许是“灵魂”的所在。

4.人体的研究必须借助一些仪器设备观测，宏观有核磁成像、超声成像、X光成像等，而微观则借助显微成像。从信息传输角度，有有线和无线的区别。但到现在未出现电磁波传输，也就是说“天线”未进入人体，一旦天线进入人体，小宇宙内发明了天线，可能比一百年前赫兹发明天线意义更深远。

5.中国脑科学的研究方向和突破口在哪里？是从几十亿神经元到超级计算机和大数据寻求突破？还是从经络的探索寻求突破？或是从电磁波无线传输和纳米技术及新型可降解材料寻求突破？这是新时代的需求，也是中国创新的需要。

                         参考资料

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【3】天文学家发现迄今距地球最遥远星系 距地约131亿光年，2015-05-06，来源 新华网。

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【26】美国科学家发明读心仪：可以听到你大脑中的声音，2014-11-01 11:06:00 来源：参考消息网 。

【27】作者：徐徐，人体有望变电池， 来源：中国科学报 发布时间：2015/7/22 9:20:33。

【28】科学家找到人类的“灵魂开关”，本文引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-1339385-810818.html 。

【29】脑电波控制轮椅自由移动，2015年02月15日07:22，来源：京华时报。

【30】人际脑电波通讯实验首获成功 脑机交互“心有灵犀”，2014-09-03 09:00，来源：科技日报。