大脑的未来将走向何方？《大脑全书》告诉你答案

关注“心仪脑”查看更多脑科学知识的分

关键词：文献综述、干货分享

社会上广泛流传着一种关于人类大脑的说法：“人类仅使用了大脑的10%，还有90%的潜能待开发”。虽然这是一句误传，但不可否认的是，关于大脑，我们确实没有揭示它所有的秘密。而《大脑全书》为我们呈现了脑发展的新可能，尤其是在创造人工智能和通过生物及机械手段增强人类认知方面。

新的智能

用计算机重建大脑是一个充满争议的议题，因为关于未来人工智能研究的设想往往分离出两条路线，一条通向人间天堂，而另一条则通向人类自己创造的炼狱。前一种设想来源于一群科学家，他们设想在机器拥有自我意识，并可以利用它们智力的广度、深度和速度来处理地球上尚未解决的问题时，我们将拥有一个乌托邦式的未来。在这些预言家中，最突出的是雷蒙德·库兹韦尔，他是人工智能领域中一位先驱式的研究人员。在他 2005 年出版的《奇点临近：2045 年，当计算机智能超越人类》一书中，他预言在 2045 年，智能机器会到达它们发展的关键时刻，不仅会超越人类智能，并且会重新制订智能机器发展的计划，使其指数级增强。

库兹韦尔说，人工智能奇点的结果将会是不可预测的，但是他认为，智能机器会服务于人性而不是挑战人性。他说，生物智能和硅基智能的结合在某一天会成为可能，而有一天，人类大脑中的内容可以转移到一个金属大脑中，就像 CD 光盘可以将软件上载到计算机中一样。这种转移给功能性永生的可能性打开了一扇大门 ：一旦大脑（无论是人类大脑还是硅基大脑）以某种方式开始损耗，它的内容就可以被保存到另一个大脑中。

▲ 这是在一个艺术家眼中的功能性植入物。它是一个植入人类大脑的微芯片，与周围的神经元相互作用

社交转变

新的科技并不总是会带来更好的未来，尤其是对身体和大脑而言。手机、网络、虚拟现实和大量高科技设备的广泛使用正在改变我们的身体和大脑。2009 年发表在《生物学家》（生物研究所期刊）上的英国研究，将一些重大健康问题与面对面的社交活动的减少联系起来。这些健康问题包括高血压、卒中、动脉狭窄、免疫功能下降和痴呆。该文章的作者阿里奇·西格曼说 ：“英国公民的日常习惯中最显著的变化之一是，他们每天与其他人进行互动的时间变少了。”

他的发现包括 ：人们接触或拥抱的次数减少，会导致大脑中催产素这一神经肽的水平下降。催产素与保持心脏健康有关，缺乏催产素可能与心血管疾病的高发率有关。当社交体验减少时，心理功能同样会受到影响。研究发现，规律的社交互动会减少患有痴呆的风险，并且增强认知功能。西格曼说：“很明显，这对所有的工业化国家来说，都是一个日益严重的公共健康问题。”

西格曼说，通过科技手段进行交流，而不是进行面对面的交流，已经是使社会中人们的身体日益疏远的主要因素。无论在家中还是在其他地方，人们都因为耳机、手机和计算机变得与社会“脱节”。

▲ 黎巴嫩的居民正在用手机聊天。许多新的科技都旨在增强通信能力

更好的大脑

新的神经科学成果之一是我们对如何增强认知功能有了更深入的理解。使用药物来提高记忆力、智力或者其他心智能力已经不再是幻想。这种药物被称为益智药（nootropics），这个词是心理学家科尔内留·E. 久尼贾在 1964 年创造的，由希腊语单词“noos”（头脑）和“tropein”（转弯或弯曲）组合而成。此种药物改变了大脑中神经化学物质的可获得性，增加了神经元可获得的氧气量，并且促进了神经元连接的扩散。

研究益智药的制药公司特别针对 4 种心智能力：专注力、注意力、记忆力和心理承受能力。提高专注力和注意力可以让大脑专注于任务，减少干扰，充分发挥注意力的优势。改善记忆力的药物将增强记忆编码能力，并且有助于加强新信息与先前存在信息的联系，从而有效地扩展大脑的知识储存。

▲ 战争老兵，比如受伤的炮兵中士肯尼斯·萨金特，可能从创伤研究中受益。这种研究可能包括对记忆的编辑

医疗手段

治疗精神疾病方面的进步将来自更准确的大脑扫描和理解。脑成像技术将梳理出神经回路放电过程中的每一个瞬间。突触和神经元之间的化学反应将得到更加充分的理解。现在，一些成像技术也扩展了人们对神经科学的理解。

▲ 共焦显微照片描绘了血脑屏障。血脑屏障会屏蔽许多可以用来治疗肿瘤的药物

磁场提供了有趣的可能性。大脑会产生自己的小磁场，一种被称为经颅磁刺激（TMS）的新型非侵入性技术可以巧妙地影响大脑的电活动，无须借助于药物和手术。呈数字“8”形状的线圈被放置在需要被刺激的区域旁边。医生通过调节仪器，可以使线圈抑制或引发附近的突触活动；大脑中的机械植入物可能会提供一种新型替代手段，来增强脑力并且治疗疾病。就像计算机一样，微型植入物有望变得更小、更强大。无线供电的微芯片能够激活长期休眠的神经纤维，使瘫痪患者恢复运动能力；就像微小的机械植入物一样，基因工程细胞正在治疗各种各样的大脑疾病，毫无疑问，它在未来将会发挥更大的作用。这些细胞植入物的设计目的是生产加速或减缓大脑生化反应的物质，帮助大脑和身体进行自我愈合；诊断阿尔茨海默病的手段也即将有其他突破。很快，如果一个人想要知道他的患病风险，就可以进行简单的血液检测来寻找标记物，就像今天的胆固醇检查可以预测是否存在患心脏病的高风险一样。

未来的发展

未来学家雷蒙德·库兹韦尔预测，到 2045 年，人机交互将会出现一个奇点。他预计，微小的机械设备和软件程序将极大地改善人类大脑的功能。他以《黑客帝国》三部曲中创造的世界为出发点，设想了拥有感知能力的计算机程序、难以与现实世界区分的虚拟现实世界、直接将武术或驾驶直升机等技能下载到大脑里的能力。

库兹韦尔预计，所有这些发展都会在未来的三四十年内发生。他认为，计算能力的持续爆发式增长为此奠定了基础。在 20 年内，科学家将能够对大脑进行逆向设计，并在硅材料中进行大脑功能的复制。计算机将变得和人类一样智能，并几乎与它们的生物创造者没有区别。这种进步将继续下去。他说 ：“到 2050 年，价值 1 000 美元的计算机的计算能力将相当于 10 亿个人脑的计算能力。”

▲ 从过去到现在，再到一个不确定的未来的进化道路。人类思想的复杂机械后代也可能会走上进化之路

全文完结，整理不易，看不完记得收藏，最后希望点赞支持一下！

了解更多，请关注“心仪脑”公众号！