神經科學

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  神經科學尋求解釋神智活動的生物學機制,即細胞生物學和分子生物學機制。神經科學尋求了解在發育過程中裝配起來的神經迴路是如何感受周圍世界、如何實施行為的,它們又如何 從記憶中找回知覺,一旦找回之後,它們還能對知覺的記憶有所 用。神經科學也尋求了解支持我們情緒生活的生物學基礎,情緒如何使我們的思想改變顏色,以及當情緒、思想及動作的調節發生扭曲時為什麼會有抑鬱、狂躁、精神分裂症阿爾茨海默症等病癥。這都是些極端複雜的問題,其複雜程度遠遠超過任何我們在其他生物學領域中曾經面對的問題。   包括,腦科學神經生物學、神經病理學行為遺傳學等領域,神經科學領域最早開展系統理論、電腦科學研究,比如神經控制論、人工智慧等,21世紀系統生物學在細胞分子層次重新興起后,又形成了系統神經科學和計算神經科學。   21世紀被世界科學界公認為是生物科學、腦科學的時代。在上個世紀末歐美;腦十年和日本;腦科學時代計劃的推動之下,對人腦語言、記憶、思維、學習和注意等高級認知功能進行多學科、多層次的綜合研究已經成為當代科學發展的主流方向之一,而認知神經科學的根本目標就是闡明各種認知活動的腦內過程和神經機制,揭開大腦心靈關係之謎傳統的心理學基礎研究即認知心理學,僅是從行為、認知層次上探討人類認知活動的結構和過程。而認知神經科學作為一門新興的研究領域,則高度融合了當代認知科學、計算科學和神經科學,把研究的對象從純粹的認知與行為擴展到腦的活動模式及其與認知過程的關係。對認知神經科學的意義與前景,國際科學界已經形成共識,許多人把它看成是與基因工程納米技術一樣在近期內會取得突破性進展的學科。   認知神經科學的特點是強調多學科、多層次、多水平的交叉。它把行為、認知和腦機制三者有機結合起來,試圖從分子、突觸、神經元等微觀水平上和系統、全腦、行為等宏觀水平上全面闡述人和動物在感知客體、形成表象使用語言、記憶信息、推理決策時的信息加工過程及其神經機制。人在出生后,腦的命運是和環境相關聯的。好的營養,加上感覺刺激豐富的學習環境,能使神經元長得更大,連結更為複雜。但是腦在一出生就開始走向死亡,而且這些神經元是不可能增生或替代的。此外,創傷疾病及環境毒素也會造成大量神經元的死亡。成年人的大腦平均重量為 1400公克,其組成份子有上千億的細胞。其中新皮質細胞量約有100億左右,主掌了我們絕大部分的刺激反應。此外還有神經膠質(Glia),數量約為神經元細胞的5~10倍,主要功用在支撐腦部的結構與修補。認知神經科學的研究不僅可以幫助我們探索認知現象的本質,探索物質意識的關係,解決古老的哲學問題,而且可以幫助我們理解現實社會的一些現象,提高我們的生活質量。認知神經科學的成果可以直接服務於社會。例如,研究表明,一些具有反社會人格的人或一些具有精神疾病的人在進行某些認知任務的時候,具有反常的腦活動方式;正常人在飲酒之後,如果從事我們上述的選擇反應任務,不僅反應時間變慢,錯誤率增高,而且其相應的腦區活動也不同於常人。腦損傷病人在進行外科手術前,可以進行腦功能成像檢查,以確定他負責重要的認知功能(如語言)的腦區,神經外科醫生在手術時可以盡量避免損傷這些腦區。對具有閱讀困難的兒童進行認知矯正,其閱讀文字時腦活動的模式可以逐漸恢復到與正常兒童一樣。對宇航員和飛行員的選拔和測試,我們不僅需要考慮他們的身體適應能力,還要對他們的認知功能及其神經活動,特別是在應急狀態下的功能,予以科學的測定和研究。可以毫不誇張地說,認知神經科學已經深入到我們生活的每一個方面,雖然在大部分情況下我們並不覺知。

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