腦科學的研究前沿領域

 近年來，隨著各種神經成像技術和神經信息處理手段的不斷豐富，腦研究逐步由認識大腦的結構和功能部件轉向認識更為深入的神經功能和系統性機理。在這一過程中，工程技術手段和數理方法的運用，人文社會科學的滲入，使得腦科學研究成為具有學科交叉和綜合特點的重要的科學前沿。

現在各國主要開展的腦科學方面的研究：由于腦科學對人類的重要意義，現在世界各國都紛紛開展了這方面的研究，由日本政府資助開展的“國際人類前沿科學計劃”其中重點之一便是認知科學研究。知覺和認知、運動和行為、記憶和學習及語言和思考是其中重要的4個問題。

美國、歐共體也都制訂了大腦研究的十年計劃，其中主要研究的問題有：1、感覺系統的研究：對人類視覺、聽覺和前庭系統的動態輸入的理解。2、知覺和認知計劃：諸如人類的學習、在動態環境中識別、評價事件和決策的研究，它包括了多重感覺的整合，在復雜技能獲得中的認知和知覺因素，及注意與記憶等。3、認知科學基礎研究：確定人類的認知構造，提供知識和技能的準確認知結構和復雜認知處理的過程，提供教導性理論，以刻畫如何幫助和優化學習過程，利用人類行為的計算模型提供建立有效的人－系統交互作用的認知工程的科學基礎。4、關于心智和大腦的關系問題的研究，主要研究經驗對智力活動的影響，建立認知心理實驗和神經科學相一致的不變性直接知覺的計算理論，為人工智能打下基礎。本方向擬充分考慮大腦本身的約束，從信息處理的觀點出發運用計算理論，通過機器智能功能仿真，研究大腦的高級功能和心智問題，探索心智和大腦的關系。

腦科學即將在哪些方面有所突破。

對于腦的高級功能諸如感知、運動控制、學習記憶、情緒、語言、意識等的認識，可能會取得突破性的進展，但是由于大腦是生物體內結構和功能最復雜的組織，需要從分子、細胞系統、全腦、和行為等不同層次進行研究和整合，才有可能提示其奧秘，其復雜性遠遠超出了我們目前的認識能力，傳統的實驗研究對于解決人腦對復雜信息的獲取處理與加工及高級認識功能機制方面顯得蒼白無力，因此在短時間內還難以有較大的突破。

腦科學未來的發展方向。

　　在未來的研究中腦科學將和信息學結合起來，新興的邊緣學科－神經信息學將利用現代化信息工具使神經科學家和信息學家能夠將腦的結構和功能研究結果聯系起來，建立神經信息學數據庫和有關神經系統所有數據的全球知識管理系統，將不同層次有關腦的研究數據進行檢索比較分析、整合、建模和仿真，繪制出腦功能、結構和神經網絡圖譜。從而解決目前神經科學所面臨的海量數據問題，從基因到行為各個水平加深人類對大腦的理解，達到認識腦、保護腦和創造腦的目標。

腦科學研究的新進展。

1、近年建立起的無創傷成像技術使人們對大腦的分區有了更深的認識。

2、我國科學家發現人腦記憶“新大陸”。是近年來腦科學的重大進展之一。

3、大腦膠質細胞能耐新發現，它可以抑制過度興奮，幫助學習記憶。據中科院最新研究發現，大腦中的星狀膠質細胞對神經元活動具有兩個新的重要作用，可以抑制神經元過度興奮，免受疾病襲擊（如癲癇、中風等都與神經過度興奮有關），這一發現對神經網絡的認識有重要意義，它能釋放D－絲氨酸，使神經元產生長時間增強反應，幫助學習記憶，這一發現提示了星形膠狀細胞對腦的高級功能活動具有重要作用。

4、大腦可能有電磁場，這可能與意識的形成有關。

5、左右大腦半球分工不同，而整體感覺的產生則可能與兩半球都有關系。6、大腦對色彩的感知與血液有關，大腦對血液供應不足非常敏感，常影響到意識的產生障礙及錯誤判斷的產生。

7、某些化學物質對大腦細胞的正常工作有重要作用如組胺，有助于睡眠，含量減少有利于覺醒。

8、有的研究還表明加強大腦認知功能鍛煉有利于恢復腦細胞的活力。

9、人腦內乙酰膽堿含量升高能改變學習與記憶。

10、海馬LCP和小腦LTP是突觸可塑性和突觸傳遞的一種表現形式，是學習和記憶的細胞學基礎。

11、大腦的分析和綜合機能是中樞神經系統各個部分和分析器的外圍部分共同具有的，外圍部分只能簡單地分析和綜合，精細的分析和綜合是大腦皮層特有的。

12、大腦新皮層對于創造力是必不可少的。

13、新思想新觀念產生往往不遵循固定的邏輯規律，而常常是突然地偶然的出現，這正是右腦的特長。

14、任何創造性活動都是左右腦密切配合、協同活動的結果。

15美國德克塞爾大學的科學家對頓悟的工作機制進行了研究，他們利用功能磁共振成像和腦電圖技術對研究對象大腦活動和腦電波的監測顯示大腦右半球顳葉中的顳上回區域活動明顯增強，并在頓悟前0.3秒左右突然出現高頻腦電波，可見此區能促進大腦將看似不相關的信息進行集成，使人在其中找到早先沒有發現的聯系，而頓悟出答案。

16、大腦缺乏某些物質會引起病變（如：神經節苷脂、VE等缺乏時就會引起大腦的病變）。

對于大腦的研究人們的主要目標是認識腦、保護腦、創造腦。人們相信腦科學的研究成果將為人類更好地了解自己、保護自己、防治腦病和開發大腦潛能等方面做出重要的貢獻。