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汇编语言程序工程师
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端粒体 端粒体,它位于DNA的两端,随着年龄的增长,它越来越短,直到最后由于它过短了,无法分裂了,生命就死亡了。端粒,是染色体的末端部分,这一特殊结构区域对于线型染色体的结构和稳定起重要作用。线性染色体的两个末端具有的特殊结构。端粒的功能为:稳定染色体末端结构,防止染色体间末端连接,并可补偿滞后链末端在消除RNA引物后造成的空缺。 快速导航 微信文章 基本信息 中文名 :端粒体 外文名 :Telomere 位 于 :DNA的两端 基本介绍 端粒(Telomere):是染色体的末端部分,这一特殊结构区域对于线型染色体的结构和稳定起重要作用。 线性染色体的两个末端具有的特殊结构。 端粒的功能为:稳定染色体末端结构,防止染色体间末端连接,并可补偿滞后链末端在消除RNA引物后造成的空缺。组织培养的细胞证明,端粒在决定动植物细胞的寿命中起着重要作用,经过多代培养的老化细胞端粒变短,染色体也变得不稳定。端粒体,它位于DNA的两端,随着年龄的增长,它越来越短,直到最后由于它过短了,无法分裂了,生命就死亡了。癌细胞有端粒酶,这东西可以修复端粒体,癌细胞便是凭着这东西横行的 目录 摘要 基本信息 基本介绍 痣的数量与端粒体长度存在关联 痣多者更长寿 微信文章 新闻动态 痣的数量与端粒体长度存在关联 伦敦大学国王学院科学家完成的最新分析结果显示,痣的数量与染色体末端的端粒体长度之间存在关联。端粒体越长,寿命越长。身上痣数超过100的人,其端粒体比身上痣数少于25颗的人,多出相当于6~7岁年龄差的长度。 痣多者更长寿 很多人认为,痣是身上难看的“瑕疵”。然而,英美等国研究人员以2000多名18岁~79岁参试者(其中包括900多对双胞胎)进行为期10年的跟踪调查,结果发现,一个人身上的痣越多,衰老进程就越慢。在人均30颗痣的基础上,每增加25颗痣,看上去就会比实际年龄年轻2~3岁。
细胞的全能性 定义 指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜能或特性。 特点 ①高度分化的植物体细胞具有全能性,植物细胞在离体的情况下,在一定营养的物质,激素和其他适宜的外界条件下,才能表现其全能性。 ②动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性。 分类 根据动物细胞全能性大小,可分为全能性细胞(如动物早期胚胎细胞),多能性(如原肠胚细胞),专能性(如造血干细胞);根据植物细胞表达全能性大小排列是:受精卵、生殖细胞、体细胞;全能性的物质基础是细胞内含有本物种全套遗传物质。 一个生活的植物细胞,只要有完整的膜系统和细胞核,它就会有一整套发育成一个完整植株的遗传基础,在一个适当的条件下可以通过分裂、分化再生成一个完整植株,这就是所谓的植物细胞全能性(totipotency)。这是植物组织培养的理论基础。 实例 植物组织培养 取胡萝卜根韧皮部细胞离体培养,细胞脱分化成一个分裂旺盛的细胞团、继而再分化出具有根、茎、叶的新植株。 正在加载细胞分化过程 动物克隆 取羊乳腺细胞的核,将另一卵细胞的核去掉,核质重组形成重组细胞,该重组细胞发育成为克隆羊。eg:克隆羊多利 体现条件 已发生分化的细胞只有处于离体状态下,将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上,给予适当的培养条件,诱导其产生愈伤组织、生芽,最终形成完整的植株。 比较 一般来说,细胞全能性高低与细胞分化程度有关,分化程度越高,细胞全能性越低,全能性表达越困难,克隆成功的可能性越小。 植物细胞全能性高于动物细胞,而生殖细胞全能性高于体细胞,在所有细胞中受精卵的全能性最高。 正在加载细胞 幼嫩的细胞全能性高于衰老的细胞。 细胞分裂能力强的全能性高于细胞分裂能力弱的。 注意 在生物体的所有细胞中,受精卵的全能性是最高的。生殖细胞,尤其是卵细胞,虽然分化程度较高,但是仍然具有较高的全能性,如蜜蜂的孤雌生殖,自然界偶然出现的单倍体玉米等。体细胞的全能性比生殖细胞低得多,尤其是动物,高度分化的动物体细胞的全能性受限制,严格来说只有高度分化的动物细胞的细胞核才具有全能性。克隆羊的成功,利用的就是高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
好像学汇编的更适合用复杂指令级(CISC) 1)指令系统:RISC设计者把主要精力放在那些经常使用的指令上,尽量使它们具有简单高效的特色。对不常用的功能,常通过组合指令来完成。因此,在RISC机器上实现特殊功能时,效率可能较低。但可以利用流水技术和超标量技术加以改进和弥补。而CISC计算机的指令系统比较丰富,有专用指令来完成特定的功能。因此,处理特殊任务效率较高。 (2)存储器操作:RISC对存储器操作有限制,使控制简单化;而CISC机器的存储器操作指令多,操作直接。 (3)程序:RISC汇编语言程序一般需要较大的内存空间,实现特殊功能时程序复杂,不易设计;而CISC汇编语言程序编程相对简单,科学计算及复杂操作的程序设计相对容易,效率较高。 (4)中断:RISC机器在一条指令执行的适当地方可以响应中断;而CIS CISC C机器是在一条指令执行结束后响应中断。 (5)CPU:RISCCPU包含有较少的单元电路,因而面积小、功耗低;而CISCCPU包含有丰富的电路单元,因而功能强、面积大、功耗大。 (6)设计周期:RISC微处理器结构简单,布局紧凑,设计周期短,且易于采用最新技术;CISC微处理器结构复杂,设计周期长。 (7)用户使用:RISC微处理器结构简单,指令规整,性能容易把握,易学易用;CISC微处理器结构复杂,功能强大,实现特殊功能容易。 (8)应用范围:由于RISC指令系统的确定与特定的应用领域有关,故RISC机器更适合于专用机;而CISC机器则更适合于通用机。
如何认知 对于意识那我就说说自己的想法,业余无聊时想这些 人如何认知事物,首先人的感觉是天生就有的 刚出生就有视觉 触觉、听觉、情绪、分辨颜色……这些不是后期思维得到的,所以大脑天生的结构注定了它支持意识,这个结构如何理解呢,分析我们人脑如何认识事物 首先人了解一件事物是基于自己固有的感觉 例如人能知体温 能 分辨颜色 有触觉 等等 都是基于这些基本感觉认识事物的, 我们大脑可以 通过一件事情联想出另一件事情 正是根据这个基本感觉结构建立的链接,我们天生的感觉结构有很多 例如 恐惧 ,愤怒这种感觉主要产生于大脑的杏仁核区 面部感觉产生于丘脑区 等等正是脑神经元结构的不同组合产生不同感觉,用这基本的感觉属性认知事物属性,没有这种结构我们无法理解颜色 恐惧等等 , 好多例子表明脑不同区域产生不同的感觉 当然这样说有点片面了 ,因为脑是一个整体协作的结构,每个独立的区域都是一重要部分,他们共同交互产生意识。 建立这种基本的感觉结构啥作用呢,例如味觉区域,视觉区域感觉,当我们第一次吃到一个红色的苹果时 我们就根据事物的味觉甜属性和视觉红色等基本感觉建立了一个联系,下次我们再看到苹果时就根据基本感觉区域之间建立的链接判断出它是甜的,在我们吃苹果的过程中这两个感觉区域同时激活产生信号连接,所以建立基本的感觉区域是智能认知事物必须要有的结构。 另外我们人脑有一个控制感觉区域激活的结构,例如我们自己思考幻想 ,去幻想一个森林 有好多绿树 有河流,河边有个草屋……我要求你幻想出啥效果你都能做饭 说明大脑中肯定有一个可以控制各个感觉区域建立连接控制器 这个结构控制着人的行为举动, 前面说了两个基本感觉属性建立对苹果的认识,当你看到苹果 这个控制器就会激活对苹果的颜色形状属性再顺着这个区域进行兴奋神经元激活记忆连接回忆是甜的, 因此这个控制激活的控制器可以模拟和判断行为是必须要有的结构, 支持思维和适应能力的最基本结构有哪些,我们应该思考如何建立
丘脑 各个部分 底部 丘脑底部它是中脑被盖与背侧丘脑的过渡区,其中有丘脑底核和Forel氏区。接受苍白球和皮层运动区的纤维,发出纤维到红核、黑质及中脑的被盖。 后部 丘脑后部:位于丘脑后外侧的下方,包括内侧膝状体、外侧膝状体和丘脑枕。内侧膝状体接受外侧丘系的听觉纤维,发出纤维组成听辐射,投射至颞叶皮质听区。外侧膝状体接受视束的纤维,发出纤维称视辐射,投射到枕叶皮质。丘脑枕的深方为枕核,它接受内、外膝状体核发出的纤维,发出纤维至顶下小叶、枕叶和颞叶后部的皮质。 上部 丘脑上部:位于第三脑室顶部周围。它包括左右三角、连合以及后方的松果体。起于嗅觉中枢的丘脑髓纹止于三角的灰质,自灰质发出纤维到脑干的内脏运动核。故丘脑上部与嗅觉内脏反射有关。 下部 丘脑下部:其特点有二:一是神经细胞不多,但联系复杂而广泛;二是除了一般神经元外,还含有内分泌神经元,它具有普通神经元的特点,又具有内分泌细胞合成激素的功能。丘脑下部的体积很小,但它却控制着机体多种重要机能活动。如水代谢、体温调节、糖代谢、脂肪代谢。 联络纤维 根据我国神经生理学家张香桐的意见,丘脑的各种细胞群大致可以分为三大类 第一类细胞群 第一类是接受感觉的投射纤维,并经过换元进一步投射到大脑皮层感觉 右侧丘脑主要核团示意图 区的那些细胞群,例如后腹核的外侧与内侧部分(分别称为后外侧腹核和内侧腹核)、内侧膝状体、外侧膝状体等。后外侧腹核为脊髓丘脑束与内侧丘系的换元站,同躯干、肢体感觉的传导有关;后内侧腹核为三叉丘系的换元站,与头面部感觉的传导有关。后腹核发出的纤维向大脑皮层感觉区投射,不同部位传来的纤维在后腹核内换元有一定的空间分布,下肢感觉在后腹核的最外侧,头面部感觉在后腹核内侧,而上肢感觉在中间部位(图10-22);这种空间分布与大脑皮层感觉区的空间定位相对应。内侧膝状体是吸觉路的换元站,发出纤维向大脑皮层听区投射。外侧膝状体是视觉传导路的换元站,发出纤维向大脑皮层视区投射。因此,上述细胞群是所有特定的感觉冲动(除嗅觉外)传向大脑皮层的换元接替部位,称为感觉接替核。 图10-22猴体表在左侧丘脑后腹核(后外侧腹核和后内侧腹核)的投射 第二类细胞群 第二类细胞群,接受丘脑感觉接替核和其他皮层下中枢来的纤维(但不直接接受感觉的投射纤维),经过换元,发出纤维投射到大脑皮层的某一特定区域。例如,丘脑前核接受下丘脑乳头体来年纤维,并发出纤维投射到大脑皮层的扣带回,参与内脏活动的调节;丘脑的外侧腹核主要接受小脑、苍白球和后腹核的纤维,并发出纤维投射到大脑皮层的运动区,参与皮层对肌肉运动的调节;丘脑枕接受内侧与外侧膝状体的纤维,并发出纤维投射到大脑皮层的顶叶、枕叶和颞叶的中间联络区,参与各种感觉的联系功能。此外,丘脑还有许多细胞群,发出纤维向下丘脑、大脑皮层的前额叶和眶区或顶叶后总部联络区等区域投射。以上这些细胞群投射到大脑皮层的联络区,在功能上与各种感觉在丘脑和大脑皮层水平的联系协调有关,总称为联络核。 第三类细胞群 第三类细胞群是靠近中线的所谓内髓板以内的各种结构,主要是髓板内核群,包括中央中核、束旁核、中央外侧核等。一般认为,这一类细胞群没有直接投射到大脑皮层的纤维,但也有人认为其中部分核团可向边缘叶、眶回投射。事实上,这些细胞群可以间接地通过多突触接替换元后,然后弥散地投射到整个大脑皮层,起着维持大脑皮层兴奋状态的重要作用。一般认为,这些核群向大脑皮层作弥散性投射,是间接通过丘脑网状核等实现的,但具体投射途径还不完全清楚。对束旁核的研究指出,它可能与痛觉有关;刺激人的丘脑束旁核可加重患者的痛觉症状,而毁损此区后可缓解患者疼痛;动物束旁核的电生理研究观察到,核内确实存在对伤害性传入冲动敏感的细胞。 丘脑系统与细胞群 根据丘脑各部分向大脑皮层投射特征的不同,可把丘脑分成两大系统,一是特异投射系统,另一是非特异投射系统(或称弥散性投射系统),特异投射系统是指第一类细胞群,它们投向大脑皮层的特定区域,具有点对点的投射关系。非特异投射系统是指第三类细胞群,它们弥散地投射到大脑皮层的广泛区域,不具有点对点的投射关系。第二类细胞群在结构上大部分也与大脑皮层有特定的投射关系,投射到皮层的特定区域,所以也可以归属于特异投射系统。 感觉分析功能 系统分类 丘脑是感觉传导的接替站,除嗅觉外,各种感觉的传导通路均在丘脑内更换神经元,而后投射到大脑皮层。在丘脑内,只对感觉进行粗糙的分析与综合,在大脑皮层才对感觉进行精细的分析与综合。丘脑向大脑皮层的投射分为两大系统,即特异投射系统与非特异投射系统。 特异投射系统 特异投射系统是指丘脑的外侧核、外侧膝状体、内侧膝状体投射到大脑皮层的纤维联系。前文已提到,经典的感觉传导通路是由三个神经元接替而完成的,位于丘脑的第三级神经元就在外侧核内。但是,视觉与听觉传导通路则较复杂。视觉传导通路包括视杆和视锥细胞在内,为四个神经元接替。听觉传导通路从外周到大脑皮层,很难肯定经过几个神经元接替。这些感觉在丘脑外侧核、外侧膝状体、内侧膝状体换神经元后,投射到大脑皮层的特定感觉区,产生特定的感觉。所以,一般经典的感觉传导通路就是通过丘脑的特异投射系统而后作用于大脑皮层的。由丘脑到大脑皮层的特定区域,是点对点的投射关系,每种感觉的传导都有其专一的途径。 非特异投射系统 非特异投射系统是指由丘脑内侧核群弥散地投射到大脑皮层广泛区域的纤维联系(图11-11)。 上述经典感觉传导通路的第二级神经元的轴突,在上传的途中通过脑干时,发出侧枝与脑干网状结构的神经元发生突触联系;然后在网状结构内反复换元上行,抵达丘脑内侧部分的核群,最后弥散地投射到大脑皮层的广泛区域。实验证明,刺激中脑网状结构,能使处于睡眠状态的动物觉醒;而在中脑头端切断网状结构时,则可使动物呈类似睡眠的状态。在临床上观察到,中脑网状结构损害的患者,也呈现昏睡状态。由此可见,在脑干网状结构内存在着对大脑皮层具有上行唤醒作用的功能系统,称为脑干网状结构上行激动系统。现在知道,脑干网状结构上行激动系统主要就是通过丘脑非特异投射系统而发挥作用的。脑干网状结构 上行激动系统和丘脑非特异投射系统在功能上不可分割,形成一个统一的系统,它们是各种感觉传入的共同通路,其作用是维持和改善大脑皮层的兴奋状态。因此,有时将脑干网状结构上行激动系统-丘脑非特异投射系统称为感觉传入的非特异投射系统。 感觉传入的非特异投射系统对维持大脑皮层的觉醒状态有重要作用。各种的传入冲动越多,经过侧支进入脑干网状结构的冲动也越多,从而对大脑皮层的上行唤醒作用越强,皮层的兴奋状态越好,对特异投射系统上传产生的感觉也就越完善。因此,感觉传入的特异投射系统与非特异投射系统,在功能上是相互依赖而不可分割的。 脑干网状结构上行激动系统-丘脑非特异投射系统,是多突触接替的上行系统,因此易受药物影响而发生传导阻滞。例如,巴比妥类药物可能就是由于阻断了上行激动系统的传导而起催眠作用的;一些全身麻醉药(如乙醚)也是首先抑制了上行激动系统和大脑皮层的活动而发挥麻醉作用的。 口吃 口吃与丘脑有关,可能是第一细胞群和第二细胞群互通
脑杏仁核区 结构 一般杏仁核分为两部,即基底外侧核群和皮质内侧群。 皮质内侧核群形成杏仁核的背内侧部。皮质内侧核群包括:①前杏仁区;②外侧嗅束核;③内侧杏仁核;④皮质杏仁核;⑤中央杏仁核。人类的外侧嗅束核最发达。基底外侧核群在人脑是最大且分化最好的部分,它包括:①外侧杏仁核;②基底杏仁核;③副基底杏仁核,其内侧与嗅觉功能区有联系,外侧与屏状核有联系。其背侧的一部被豆状核所遮盖,向后连于尾状核。来自侧嗅纹的纤维,经皮质内侧核群,并没有纤维终于基底外侧核群。 基底外侧核群是杏仁核的非嗅觉功能区,它接受脑干网状结构和梨状区皮质来的纤维可能还接受颢下回的部分纤维:杏仁核发出的纤维,大部组成终纹:自杏仁核腹侧发出的纤维,向内侧经豆状核腹侧,终于视前内侧核、下丘脑前核、视上核团和腹内侧核。自杏仁核脊侧发出的纤维,向内侧经豆状核腹侧,终于无名质、视前外侧核团和下丘脑区、隔区、斜角核以及嗅结节等。还有部分纤维越过视前区,终于丘脑。 功能 情绪功能 刺激清醒动物的杏仁核,动物出现“停顿反应”,显得“高度注意”,表现迷惑、焦虑、恐惧、退缩反应或发怒、攻击反应。刺激杏仁首端引起逃避和恐惧,刺激杏仁尾端引起防御和攻击反应。诱发惧—怒反应时伴瞳孔扩大、竖毛、嗥叫等情绪表现。切除杏仁核,动物出现“心理性失明”:通过视觉看到的东西 杏仁核 不知是否可以吃,必需放到嘴里才知道;“过度变态”:反复察看、触摸或以口检查各种物体,包括原先所畏惧的活蛇或活鼠;情感性行为发生显著变化或所有的情感反应完全丧失。关于情绪反应的产生机制,有人研究认为存在两条反射通路。(1)刺激—〉丘脑—〉扣带回—〉大脑各区域相应皮质(长通路);(2)刺激—〉丘脑—〉杏仁核(短通路)。长通路的刺激信息经过皮质的精细加工,利于对情绪的控制和采取适当的应对方式,短通路的刺激信息未经皮质的精细加工,速度更快,保证对恐惧刺激作出迅速反应,这对包括人在内的所有生物的生存十分重要。由此可见,杏仁核的主要功能为产生和传入大脑新皮质的各种外界信息相适应的情绪。 学习和记忆 杏仁核是情绪学习和记忆的重要结构。和海马一样,杏仁核对新异刺激出现朝向反应,破 坏两侧杏仁核的动物,对新异视觉刺激的朝向反应大为降低,缺乏对恐惧事件的辨识和反应。相反,在杏仁核正常的情况下,当你听说邻居家的狗咬伤了人,见到狗后你会感到恐惧而早早避之,尽管你未曾被它咬过。具有情绪意义的刺激会引起杏仁核电活动的强烈反应,并形成长期的痕迹储存于脑中。因此,触动人情绪反应强烈的事件会给人留下长期的记忆,甚至终身。 联合注意 杏仁核的作用是负责处理面部肌肉和表情,这一功能通常被称为“联合注意”。其作用是当人面对一张脸时,杏仁核会对其进行扫描,辨别它是友好的还是有敌意的,以决定是面对这个人,还是逃避。杏仁核增大的幼儿都存在联合注意方面的问题。 其他功能 杏仁核与其它皮质下中枢一样,也是植物神经中枢,它能调节机体呼吸、心血管、胃肠道等的功能,尤其是情绪刺激伴随的植物神经反应受杏仁核直接调控。除此外,它亦参与调节机体的性活动、摄食及调控下丘脑的作用,从而参与控制和调节垂体激素的分泌,调控神经内分泌系统功能。 研究分析 杏仁核并非产生恐惧和惊慌情绪所必需的结构 爱荷华大学(University of Iowa)的一项研究惊讶地发现,三个因大脑杏仁核受损而无所畏惧的女性志愿者能够体验到内在的恐惧。这表明杏仁核并不是导致人害怕与惊慌的唯一大脑区域。此前数十年针对人类和动物的研究已证明杏仁核在害怕情绪中起着很重要作用。相关研究发表在近期出版的《自然—神经科学》杂志上。 研究人员对3名大脑杏仁核受损、没有体验过害怕的罕见病患进行了测试。在吸入二氧化碳后,这三名患者呼吸受到刺激,产生害怕情绪并出现了恐慌性攻击行为。其中一名患者小时候体验过害怕,这是其第二次产生害怕的感觉。先前针对该病患以及有类似问题的病人的研究表明杏仁核受损导致病人在各种害怕刺激实验以及威胁生命的创伤事件中,失去了害怕的感觉。Wemmie等人的这项研究表明杏仁核并不是产生害怕情绪所必需的组织结构。 研究人员仍不清楚为何唯独二氧化碳能在杏仁核缺失的情况下刺激产生出害怕的情绪。但是,大多数能引起害怕的事物都是通过视觉与听觉的方式被投射至杏仁核,从而被感受到。相反,高浓度的二氧化碳是被脑干中的受体感受到并导致一系列生理变化的产生,从而可能刺激到包括杏仁核在内的其他大脑区域。 功能改善 据科学家证明苯二氮,对杏仁核功能的改善有很大的好处,从基本电生理学性质,BZ对神经元电活动的影响,咪唑安定实验方面通过试验证明了苯二氮对杏仁核的影响,并且苯二氮一直在镇定剂,麻醉剂,安眠药物方面被广泛利用。“是药三分毒”,任何药物的改善不如食补,酵母、肝、豆类、花生、小麦、胚芽、糙米、燕麦、小米、甘薯、卷心菜及海藻等这些富含维生素B1的食物内含有一点量的苯二氮,也满足了人体对苯二氮的摄入。另外,多吃含维生素C较多的蔬菜、果以及含镁较多的香蕉、葡萄、苹果、橙子等也不仅有利于改善大脑的功能也能很好的改善杏仁核的功能
双脑记第三篇 裂脑研究创造了“一个令人难以置信的 工作”,去年在听了Gazzaniga的讲座后 ,奥罗拉的科罗拉多大学医院神经外科 医生Robert Breeze如是说。但是和其他 许多神经学家一样,Breeze认为裂脑研 究过时了。“如今我们有能够让人看到 这些东西的技术”——如功能性核磁共振 成像技术展示了大脑功能十分详尽的细 节。然而Miller不同意。“这类病人能告 诉我们核磁共振永远不能告诉我们的事 情。”她说。 感兴趣的主题 Vicki坐在一个小的椭圆形餐厅桌前,面 对着一个用支架支撑的笔记本和一个有 大的红色绿色按钮的控制台。英国阿伯 丁大学的心理学家David Turk这周飞过 来做一系列试验。 Vicki把自己的灰白色头发梳到后面做成 马尾。尽管秋风瑟瑟,她穿着简单的白 色运动鞋和短裤。她不想感觉太暖,因 为那会让她犯困,无法集中注意力——这会毁掉一整天的研究。 在中途休息的时候,Vicki去取了一个旧 相册。在一张手术后不久拍摄的照片中 ,她坐在医院的床上。她的头发开始重 新长出黑茬,她和女儿都笑的很开心。 相册中的另一页粘着一张1981年微微褪 色的神经科学杂志的印刷页:包含从Vi cki处收集的数据的首次发表的报告。 在报告中研究人员描述她如何像P.S.一 样拥有右脑的语言能力。 当让她分享科学生活中最艰难的事情, 永远乐观的Vicki说那必须是一个叫做双 蒲肯野眼动仪的装置。这个有中世纪风 格的设备需要佩戴者咬住一个条棒来保 持头部稳定,这样研究人员才能仅向左 侧或者右侧视野展示图像。很可能Vicki 已经比地球上任何其他人都花费了更多 醒着的时间来咬着这些条棒了。 过了一会儿,该回去工作了。Turk使用 双面磁带在Vicki的薄的、双光眼镜前固 定一副三维眼镜。她参与的试验旨在从 更深的、皮层下的不受胼胝体影响的神 经连接中分离出胼胝体在视觉处理中的 作用。他们让Vicki盯着屏幕中心,看着 图片慢慢在房子和不同的脸之间转换, 然后在发现图像变换时按下按钮。她调 整好座椅,顺着鼻梁向下看着屏幕,告 诉Turk她准备好可以开始了。 深度连接 其他研究员正在研究在双手协调运动中 皮层下通信的作用。裂脑病人进行“双 手”工作很少有困难,Vicki和至少一个 2000年,新西兰 其他病人都可以开车。 奥塔哥大学的Liz Franz领导的团队让裂 脑病人进行熟悉的和生疏的双手工作。 他们发现,一个曾经是有经验的渔民的 病人能够表演绑一根钓鱼线,但是搞不 定陌生的穿针工作。Franz认为熟练的 双手技能和皮层下的层次协调,因此裂 脑病人能够顺利地用双手编排这些事情 。 Miller和Gazzaniga也已经开始研究右脑 在道德推理中的作用,这种过去认为左 脑主导的更高等级的功能。但是在过去 几年里,影像学检查发现右脑在很大程 度上量参与处理别人的情绪、意图和信 念——许多科学家把这理解为“心智理论 ”。对Miller来说,由于无法仅仅从成像 工具方法中得出答案,查询领域(the fie ld of enquiry)完美显示了裂脑研究的价 值。 在2009年开始的工作中,研究人员对两 个裂脑病人展示一系列故事,分别包括 一个无心的和有意的伤害。研究目标是 找出病人是否对一个意图毒死老板但是 不小心把老鼠药错拿成了糖的人和一个 因为把老鼠药错当成糖不小心毒死老板 的人感到同样的不道德。(更多人认为 前者更不道德)。研究人员大声朗读这 些故事,以便把信息直接传入左脑,然 后让病人用语言回答,因此被翻译技能 引导的左脑也可以创造并且表述答案。 那么,仅仅使用一半大脑,裂脑病人可 以得出一个传统的道德判断么? 不能。病人认为两种情景在道德层面都 一样。这个结论说明了对于推理任务来 说,两侧大脑皮层都是必要的。 但是这个发现引发了额外的问题,因为 裂脑病人的亲属和朋友都没有注意到他 们反常的推理能力或者思维理论的缺乏 Miller的团队推测,在日常生活中, 。 其他推理机制可以弥补实验室中暴露出 来的胼胝体切开效果。这是一个他在未 来想要测试的想法。 随着裂脑研究机会的缩小,Gazzaniga 正忙着努力把和裂脑团体测试的记录档 案数字化,这些档案很多都是50多年前 的了。“每一个场景对我来说都很容易 记住,而且很感人,”他说,“我们一直 在观察如此多惊人的事实,其他人也应 该通过视频记录有同样的机会。 ,他说,其他研究人员今后甚至会发现 一些新的东西。 其他脑裂病人可能可以使用了——比如 在意大利有一个小群体。但是伴随着图 像研究的竞争以及已经获得的裂脑研究 的许多重大发现,Gazzaniga承认这个 科学领域的辉煌时代可能已经过去了。 “就普通测试来讲它已经衰退了”不过, 他补充说:“但我很难说一切都结束了 。” 可能还没结束——只要有科学家推动去 解决关于单侧脑功能、两半球连接和通 信的新问题,只要像Vicki和她同伴一样 的成员仍然存在仍然愿意参与科学研究 。Vicki说,她多年的参与从来没有真正 和她有关。“总是从我这里得到可能帮 助别人的信息。” ==========完==========
双脑记第二篇 线缆,切断 切断胼胝体是在20世纪40年代在纽约罗 切斯特的对一组26人最先使用的针对严 重癫痫病的治疗方式,其目的是限制大 脑一侧癫痫发作产生的电流影响全脑。 最初,它似乎没有起怎么起作用。但是 在1962年,有一个病人有了显著的改善 。自从这个手术方式成为了不得已治疗 疑难行癫痫的技术起,在几十年内它却 从来没有成为一个优选策略——因为它 是侵入性的、危险的,并且药物就已经 可以缓解很多人的症状。 对于当时加州理工学院的神经生物学家 、神经心理学家Roger Sperry和他实验 室的研究生Gazzaniga来说,裂脑病人 提供了一个独特的机会来探索人脑的单 当时,人们认为大脑自己就是分 侧性。 开的。20世纪40年代研究首例裂脑病人 的研究者得出结论,左右脑的分离并没 有明显影响思想或行为。 和其他人怀疑这些早期胼胝体切断病例 进行的不完整,这也解释了为什么早期 手术没有帮助到癫痫患者。 Sperry和他的同事在20时机50年代的研 究揭示了进行胼胝体手术的动物大脑功 能发生了巨大改变。Sperry和Gazzanig a变得对这种改变着迷,并且把裂脑病 人视作寻找答案的渠道。 这俩人的首位病人是个被称作W.J.的前 第二次世界大战伞兵,他在被一名德国 士兵用枪托敲了脑袋以后开始癫痫发作 。1962年W.J.手术后,Gazzaniga进行 了一个实验。他让W.J.在看到图像的时 候按下按钮。研究者然后给他的左侧或 者右侧视野展示字母闪烁图,闪光或者 其他刺激。因为左侧视野通过右脑处理 ,反之亦然,因此快速进入到一侧视觉 的闪烁图像仅仅把信息传递到预定的半 脑中。(见下图) 原图 对于传递到左脑的刺激,W.J.没什么问 题;他很轻松地按下按钮并且说出了看 到了什么。对于到达右脑的刺激,W.J. 说他什么都没看到,可是他的左手却能 在每次出现图像时按下按钮。 不知道对方在做什么。”Gazzaniga说。 这是一个突破性的进展,说明了大脑比 人们之前预想的更为分离。 突然,对大脑的研究深入到单侧功能的 世界了。但是找到更多的患者来研究变 得很艰难。Gazzaniga估计至少有100 ,可能更多的人接受了胼胝体切开手术 。但是考虑使用这种手术的个体往往有 其他重大发展或认知问题,仅仅少数进 行了超洁净切开并且对研究者来说精神 足够健康。有一段时间,Sperry,Gazz aniga和他们的同事不知道是否会有其 他像W.J.的人。 但是接触了与癫痫中心合作并且评估了 很多潜在病人的神经外科医生后,他们 找了出几个在加州的合适人选——当时 来自美国东部的一群人,包括Vicki。从 20世纪70年代到80年代早期,裂脑研 究飞速发展,神经学家变得对右脑的能 力——传统上被认为是无法处理语言(la nguage)和产生言语(speech)的半脑——特别感兴趣。 Gazzaniga能像一个骄傲的外祖父点出 自己孙子名字一样说出他的“超有耐心 病人”的名字——W.J., A.A., R.Y., L.B., N. G.。出于医疗保密,他们只通过首字母 缩写表示。(Vicki同意对这篇文章使用 名子,但是姓和家乡仍旧保密)。 在去年五月美国俄勒冈州波特兰的神经 外科学会年度会议提供的主题演讲舞台 上,Gazzaniga展示了一些在1976年, 当时只有十三四岁的患者P.S.的木纹膜 剪辑。科学家们想看看如果只有他右脑 看到书面文字时候的反应。在Gazzanig a的视频中,男孩被问到:谁是你最喜 欢的女友(咦?好像有好多女友的样子 ),同时”女友“这个词快速仅闪过右半 脑。 和预测的一样,男孩没办法用语言回答 。和W.J.的案例一样,他耸耸肩然后摇 了摇头,表示他没看到任何文字。但是 随后他咯咯笑了。那是一种年轻人的咯 咯笑,伴着脸红的笑。他的右脑看到了 信息,但是语言的左脑仍然不知道。然 后,男孩慢慢用左手从他面前的各种拼 字瓷砖中选择了三个,把它们排列起来 我们可以想当然地假设这 拼成L-I-Z。 是他班级中那个可爱姑娘的名字。 个试验告诉我们他在右脑有语言理解能 力,”Gazzaniga后来告诉我,“他是首 次证实可以使用两侧大脑语言的案例之 一——能从任何一边的大脑使用语言回 答问题。” 这些早期观察结果的推论是“巨大的”, 试验结果表明“右脑正在用自 Miller说。 己的方式体验它除了通过手势和对左手 的控制再无法表达的世界”。 研究人员发现Vicki也有了右脑的言语能 力。完全胼胝体切开导致了一些通用的 切断,但是也对个体产生了十分不同的 影响。 1981年,Sperry因为对裂脑的研究而和 他人共享了诺贝尔物理和医学奖。 ”Gazzaniga说。 他配得上这个奖。 erry在1994年去世,但是从那时起,Ga zzaniga扛起了大旗。在世纪之交,他 和其他裂脑研究员把注意力转向了另外 一个谜团:尽管胼胝体切开影响巨大, W.J.和其他患者从未报告有对任何东西 感觉不完整。就像Gazzaniga多次写的 一样:左右脑并没错过对方。 Gazzaniga开创了他命名的解释理论(int erpreter theory)来解释为什么人们——包括裂脑病人——有对自己和精神生活 的统一感。在作为它的前身的任务中, 研究员让裂脑病人使用左脑的文字解释 一个他用右脑指示和进行的动作。 脑给出了符合情况的事后答案。 zaniga最喜欢的一个例子中,他对病人 的右脑闪过词“微笑”,对左脑闪过词“脸 ”,然后让病人画他看到了什么。 右手花了一个笑脸,”Gazzaniga回忆道 。“‘为什么你这么做呢?’我问他。他说 :‘你想要什么?哭丧的脸?谁会想要哭 丧的脸呢?’”左脑的解释,Gazzaniga 说,是每个人用来寻求对事物的解释, 它把获取的信息分流并且构造叙述来帮 助我们对世界赋予意义。
咦!我刚才想要干什么来着? 再没有什么比记忆还让人灰心丧气的了 。它真是一件设计糟糕的产品——即使 是片刻之前的事情,转眼间也会忘得一 干二净。你在电脑前写着文章,决定去 书房查些资料,可当你来到书架前,却 不知道自己想要做什么。你注意到茶杯 脏了,拿着杯子走到厨房里,拧开水龙 头,却看着白花花的水流不知所措。类 似的场景,真让人抓狂! 究竟是谁偷走了你刚才的记忆? 使人遗忘的神奇之门 在“阴谋论者”的眼中,这件事情绝不简 单:“每当你走进一间房间,却忘了自 己进去时想干什么时,其实都是房间里 有个外星人正好被你撞见了。火速赶来 的黑衣人特工将外星人处理掉后消除了 你的记忆,而你原来本想做什么事的记 忆也被一起消除了。” 不过,玩笑归玩笑,从美国圣母大学的 加百利•雷万斯基(Gabriel A. Radvans ky)等人在2011年发表的研究看来,门 的确是个不祥的事物。仅仅是穿过一扇 门,就会诱发人遗忘刚才的事情。 在实验中,参与者在电脑前控制一个人 物在虚拟空间里走动。他们要从一张桌 子上拿起一件物品,放进“包”里,然后 走到另一张桌子前放下。有时,两张桌 子都在同一个大房间里;有时,人物需 要穿过一扇门,才能到达另一间房间里 的桌子。当人物刚经过一扇门,或在同 一间房间走过相同的距离时,程序会让 参与者就他们正拿着或刚放下的物品做 出判断,记录他们的反应时间和错误率 。而在另一个实验中,研究者把实验搬 到现实生活中。虚拟的电脑空间换成了 真实的房间。参与者把物体放在鞋盒中 ,在桌子间移动,同时携带笔记本电脑 ,随时回答问题。 两个实验都呈现类似的结果:穿过一扇 门后——不管这是一扇虚拟或真实的门 ——参与者对物品的回忆,反应更慢, 准确率也更低。 碎片化的生活 这扇神奇的门究竟是什么?它如何对记 忆发挥作用?在解释这个问题之前,我 们有必要梳理一下记忆的几个基本概念 。当你查到电话号码后立刻拨号,拨号 后又立刻忘掉时,这时你用到的是工作 记忆(Working memory)。这只是一 个对信息进行暂时加工和贮存的记忆系 统,很快就会遗忘。但如果你对这些信 息进行巩固和加工,它就有可能进入能 保存更长时间的长时记忆(Long-term memory)。长时记忆有多种,其中一 种关于事件和情景的记忆,称作情景记 忆(Episodic memory)。 在事件切割理论(Event segmentation theory)看来,这扇诱发遗忘的门就是 事件的边界(Event boundary)。尽管 外界的信息源源不断地流向我们的感官 ,我们却会自动地把这股信息之流切分 为一个个片段,把“正在发生的”和“刚刚 发生过的”事情分开。而在这些边界处 ,我们的工作记忆就自动地“更新”,以 处理当下的处境,而上一个事件的信息 自动被清理,再难以回忆。在上文提到 的实验中,当你穿过一扇门,尽管迈出 的脚步只有咫尺之遥,你的记忆却已换 了另一番小天地,也自然难以回忆上一 个房间里的物品。 在乐章的交替处,人们的右半球脑部活 动会发生改变。其中TEMORAL即PTC 。图片来自文献[3]。 不论是让参与者主动划分电影、图片、 文字等信息的界限,还是测量他们在处 理这些材料时的生理指标,都能发现人 们切割事件的迹象。例如,让一些没有 受过音乐训练的参与者聆听交响乐。在 每个乐章的交替处,人们右半球脑部活 动会悄然改变,首先是前额叶皮层腹外 侧区(VLPFC)和后颞叶皮层(PTC) 的活动增强,紧随着前额外皮层(DLP FC)和后顶叶皮层(PPC)的活跃。再 如,测量人们观看视频时的眼动和瞳孔 直径会发现,在事件的边界处,人们的 瞳孔直径会突然增大,代表了认知活动 增多。同时扫视增加,表明人们对于一 个新事件的重新定向行为。 事件切割的双重效应 不过,事件切割对于记忆的影响是双重 的。一方面,在事件的边界处,大脑会 清空工作记忆,让你回忆不出上一个场 景的信息;另一方面,为了适应新的事 件,边界处的大脑会建立新的心理模型 ,注意增强,认知更活跃,此时的信息 会受到更好的加工,从而可能进入长时 记忆,过后还能被回忆起来。早在1992 年,研究者就发现,同样的商业广告, 如果放在电视剧两个事件的边界处,就 比直接插入到同一个事件当中,更容易 让人们记住。 圣路易斯华盛顿大学的汉娜•斯瓦罗(K hena M. Swallow)等人于2011年发表 的一项研究,详细论证了事件边界对于 记忆的多重影响。在正式实验之前,他 们让一些参与者观看电影,把它们划分 成一个个片段事件。综合这些参与者的 结果,研究者得以确定每个相邻事件之 间的边界。接着,研究者让另外一批参 与者观看这些电影。电影中,不断会有 一些关于物品记忆的测试,询问五秒之 前的某个物品是否出现过。 研究者考虑了两种影响。第一,在这五 秒的间隔中,有时事件发生转换。这样 ,参与者回忆的物品,有的属于上一个 事件(物品C、D),有的还停留在当 下同一个事件内部(物品A、B)。第二 ,有些物品的呈现时间,恰好呈现在事 件转换的边界处。例如,在一段影片中 ,一个人用手枪瞄准气球,突然开火( 事件转变)。此刻,墙上呈现一个钟, 这个目标物品被研究者称为“边界物品” (物品B、D)。 结果验证了研究者的理论。首先,回忆 上一个事件中的非边界物品的成绩是最 差的(物品C)。事件转换后,上一个 物品的信息随着工作记忆一并清空——这就像你穿过一扇门后,就忘记了上一 个房间的事情。但如果是回忆同一个事 件内的物品,就没那么困难(物品A、B )。其次,那些边界物品,由于已经进 入了长时记忆(这里指情景记忆),在 事件转变之后仍然可以回忆(物品D) 。甚至,由于当下的工作记忆被清空, 认知负荷减少,没有目前信息的干扰, 这种情况下的成绩反而最佳。
大家对网络神经和脑工作原理有啥见解,希望在此分享一下做个记录。 神经网络的研究发展壮大,但是无成果进展,神经元的记忆回忆原理?脑的逻辑思维过程?网络神经元群如何感知控制时间 摆脱只能单一对应的映射关系?、脑如何产生意识的?、脑功能模块分区域结构他们之间的记忆如何分配和寻址?脑不同区域产生不同感觉?,如何利用模拟网络神经元形成动态记忆 并且使它对动态输入训练出我们要求的回应、?这些都是未解之谜 试想 如果利用神经网络实现一个控制机械手臂接住飞来的小球的训练、输入为一个监控探测小球的位置 监控链接神经网络利用神经控制 输出为一个机械手臂,首先监控探测到小球信号传到神经网络 然后建立奖罚机制例如如果接住小球权值加强固化记忆 ,手动协助机械手臂训练记忆,最后使神经系统达到灵活接住小球的效果。这只是一个动态映射关系、关键是我们如何实现呢 ?遇到种种难题, 1摄像头如何转化为抽象的神经网络信号,神经信号如何转化为手臂动力2记忆是动态的 需要遇到不同种的情况 从而不停地调整权值记忆 单一的权值映射能完成动态训练回应吗 也就是说神经元能对时间形成感知吗 不需要特殊结构或者固定脉冲控制吗?3网络群的结构 、它肯定不是单一的神经群映射关系 如何建立链接奖罚控制 并使它接到信号就立马正确的回应 如何形成经验 并建立兴奋和抑制、这种结构是自动训练形成还是需要像大脑那样 有特定的结构安排?就像大脑的海马区 丘脑区 运动控制中枢那样有特定的系统模块链接结构。4实现这个系统的最简结构是怎样的、 种种疑问也许只能等待试验后才能有答案、 我们用哲学的分析:脑能完全理解脑吗?一个袋子装的东西一定比袋子小,脑的复杂功能结构远超过了脑的理解范围。希望大家分享自己的想法 。
人脑是如何产生意识的? 人都会收环境的影响,和电脑一样 有信息输入 做出判断和响应,这响应也许这只是个条件反射,我们如何感知自我。 我看过一个脑实验 关于脑杏仁核区 电刺激杏仁核不同位置会产生不同情绪 例如愤怒 恐惧 杏仁核这个模块主要产生情绪 是怎样的连接方式构成了这个功能呢 还有 丘脑区是自我意识的关键部位 这个部位损坏会意识昏迷 无梦的沉睡,丘脑的使我们产生自我感知,当然它不是独立完成意识的产生 ,丘脑是人不可缺少的部位,大脑皮层负责人的长期记忆像电脑硬盘 和意识关系不大,海马区负责暂存正在思考的记忆信息 海马区损坏也不会让人失去意识 曾有人被摘除海马区 结果不能形成记忆 记忆只能有几秒钟 但是不影响以前的大脑皮层记忆,另外视觉 听觉 嗅觉都不是形成意识的部位 人不同区域有不同的功能 我们应该研究这些功能模块如何形成 和如何协作 真的很像电脑 电脑主要就是各个功能模块的相互协作来处理程序 我们人研究脑不需要知道每个神经元都怎么连接不要说上亿个神经元太难了 其实只需研究它们宏观功能,脑思考时都有固定的信号在各个模块中的走向 这些是不变的 我们重点模拟丘脑区域的信号整合。 再复杂的脑也是那个特殊的结构产生的意识,我相信现代人的智商应该能找出这个支持意识的最简形式。神经元不在于多只要它满足这个结构就会有自我意识 元器件也是如此 数字电路芯片功能模块连接只要满足这个结构也会有意识,麻雀虽小五脏俱全,有何不可?真希望不久将来出现改变历史观念的奇迹 那就是灵魂被人创造了 机器产生了自我感知意识和感情。
人脑是如何产生意识的? 人都会收环境的影响,和电脑一样 有信息输入 做出判断和响应,这响应也许这只是个条件反射,我们如何感知自我。 我看过一个脑实验 关于脑杏仁核区 电刺激杏仁核不同位置会产生不同情绪 例如愤怒 恐惧 杏仁核这个模块主要产生情绪 是怎样的连接方式构成了这个功能呢 还有 丘脑区是自我意识的关键部位 这个部位损坏会意识昏迷 无梦的沉睡,丘脑的使我们产生自我感知,当然它不是独立完成意识的产生 ,丘脑是人不可缺少的部位,大脑皮层负责人的长期记忆像电脑硬盘 和意识关系不大,海马区负责暂存正在思考的记忆信息 海马区损坏也不会让人失去意识 曾有人被摘除海马区 结果不能形成记忆 记忆只能有几秒钟 但是不影响以前的大脑皮层记忆,另外视觉 听觉 嗅觉都不是形成意识的部位 人不同区域有不同的功能 我们应该研究这些功能模块如何形成 和如何协作 真的很像电脑 电脑主要就是各个功能模块的相互协作来处理程序 我们人研究脑不需要知道每个神经元都怎么连接不要说上亿个神经元太难了 其实只需研究它们宏观功能,脑思考时都有固定的信号在各个模块中的走向 这些是不变的 我们重点模拟丘脑区域的信号整合。 再复杂的脑也是那个特殊的结构产生的意识,我相信现代人的智商应该能找出这个支持意识的最简形式。神经元不在于多只要它满足这个结构就会有自我意识 元器件也是如此 数字电路芯片功能模块连接只要满足这个结构也会有意识,麻雀虽小五脏俱全,有何不可?真希望不久将来出现改变历史观念的奇迹 那就是灵魂被人创造了 机器产生了自我感知意识和感情。
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