原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/CXT0hXCCbRQqbW-FAESWnw
原创 北京大学
宇宙最复杂的东西就是人脑
它产生记忆、情绪、思维
近期，纪录片《大脑深处》在CCTV-9播出
为观众揭开人脑的神秘面纱
《大脑深处》是我国首部系统聚焦脑科学领域的科普纪录片，首次系统展示中国科学家在脑科学研究领域的成果，分为《大脑星球》《重塑大脑》《脑中世界》《最强大脑》《对立的大脑》《大脑地图》6集。
点击视频，看《大脑深处》纪录片介绍↓
《大脑深处》纪录片由北京大学心理与认知科学学院教授魏坤琳担任科学主持人。包括6名中国科学院院士在内的50位神经科学领域专家，在故事与科普、历史与现实中，展现人类在脑研究领域所做的努力以及脑研究对于人类命运的影响。
其中，北京大学IDG麦戈文脑科学研究所、心理与认知科学学院、生命科学学院、未来技术学院、第六医院、磁共振成像研究中心等多个院系和研究机构的脑科学专家学者参与了摄制。
在魏坤琳看来，人脑是宇宙中最复杂的东西。
“它产生记忆、情绪、思维，是人体最重要的器官之一。”魏坤琳说，“就连大脑是最重要的器官，都是我的大脑告诉我的。”
1
用前沿科技
探察大脑感知的奥秘
大脑对面孔进行识别，是由某个脑区独立完成的吗？在北京大学磁共振成像研究中心，北京大学心理与认知科学学院、IDG麦戈文脑科学研究所罗欢、李晟和张航研究员正在进行一项脑认知实验。
点击视频，看大脑如何“加工”面孔↓
，时长02:10
实验进行时
受试者面前快速切换人脸图像与物体图像，同时被一个叫作脑磁探测传感器的设备扫描、探测脑内不同区域的脑电活动。实验显示了有趣的现象，被试者识别人脸的过程并不是单个脑区孤军奋战，在半秒的时间内，受试者脑区的多个部位被依次激活，这就是思想的样子。
北京大学心理与认知科学学院研究员罗欢说：
“通过现在脑成像技术的发展，我们确实发现不同脑区具有不同的作用，例如我们知道视觉、听觉信息分别在哪里加工，但是实际上任何一个任务都是不同脑区协同完成的。”
北京大学磁共振成像研究中心博士研究生门卫伟正在和其他师生们一起观察磁共振的结果。坐在屏幕前，他们不放过任何蛛丝马迹。
“我们可以看到大脑的视觉区被激活，听觉区域也被激活，除此之外，我们发现脚的运动功能区也有激活，还有运动的计划以及执行都有相应的激活。”
把最先进的技术应用于看似“原始”的隐匿奥秘，以更加直观、形象的方式观察脑这一复杂器官的结构、行为、功能，去了解脑如何感知、为何感知。现代技术的反哺让更多难以解释的谜题有了科学的解释，也给了更多人一窥大脑深处景象的机遇。
2
探微求真
破解大脑记忆产生的密码
记忆帮助我们串联过去、现在和未来。近年来，科学家们发现大脑海马体对新记忆的形成可能有重要作用。
点击视频，看大脑如何学习记忆↓
北京大学生命科学学院、IDG麦戈文脑科学研究所研究员苗成林介绍到，海马体与大脑中非常多的其他脑区有着十分紧密的联系，承担着重要的“枢纽”或“端口”角色，将无序信息进行有序整合。
为了深入研究记忆的产生，北京大学生命科学学院、IDG麦戈文脑科学研究所研究员唐世明利用猴子能记住简单符号的特点率领课题组搭建了一套特殊的装置。实验进行时
一块触摸屏正对着猴子，屏幕上半部分为提示区，下半部分为备选区，如果猴子准确指出备选区哪张图片与提示区曾闪现的线索图片相同，就可以获得泵出的果汁奖励。双光子显微镜把猴子参与视觉记忆的脑区放大了1000倍，我们可以看到，在记忆某个视觉元素时，一群神经元同时亮起，说明有目的的学习与记忆能够让神经元之间的连接增强，产生“手拉手”的效果。
唐世明解释到，一群神经元代表不同事件，在回忆过程中，不同神经元之间的活动通过连接形成传递，从而准确回忆出序列事件。要记住一个信息，需要分布在不同脑区的神经元同时激活、“拉手”，形成神经元网络，这些网络还可能相互“拉手”，组合成更复合的记忆形态。
有些记忆很短暂，而有些记忆却能长时间存在，是什么在影响记忆持续的时间？中国科学院院士、北京大学第六医院院长陆林以吸食毒品为例进行讲解。吸毒可引起错误记忆，与正常学习记忆不同，毒品促成的神经网络的连接强度非常强。对于很多吸毒者而言，因为强度过载，毒品的诱惑记忆很难从大脑中抹除。
陆林解释说，长期吸食毒品产生愉快感的那些记忆在大脑中会持续存在，而其他正向事件的记忆会随着时间的延长而被遗忘，因而吸食毒品的记忆比其他的记忆持续时间更长、也更稳定。
3
揭示直觉
洞悉大脑决策形成的原理
当面前有一块蛋糕，是打算把蛋糕全部吃完，还是少吃一点，都是一种决策的过程。是谁在为你做决定？科学家们发现，大脑中眶额叶脑区是大脑权衡决策利弊的中心，如果这个区域受到损伤，人们便无法做出正常决策。
北京大学心理与认知科学学院、IDG麦戈文脑科学研究所研究员朱露莎说：
“它是一个比较高等的脑区，与决策相关的主流观点之一认为它可能涉及如何处理价值。”
日常生活中的大多数决策是下意识完成的，因为在大脑内部，眶额叶已经进化得可以在电光火石间自动化完成决策的过程。我们可以捕捉直觉的产生吗？
北京大学心理与认知科学学院、IDG麦戈文脑科学研究所研究员李健通过一个小游戏实验展现了人的直觉。实验进行时
在被试者面前有四副牌，分别用四个字母表示，每翻一张牌，牌后面标有该张牌对收益变化影响的信息。“玩家”会在每副牌中逐一尝试，使自己的收益最大化、损失最小化。在测试过程中，手指上会一直固定有仪器以测量皮肤汗腺的微小变化，并连接有计算机将变化可视化。在受试者陈晨接受测试时，虽然仪器检测到她的手心冒汗了，说明大脑已经知道了那副牌会更赚钱，她自己却还没有意识到。直到翻了十几次牌之后，她才知道那幅牌可能会更赚钱，而她的大脑早已洞悉了一切。
李健通过行为实验验证了Damasio的somatic marker理论，价值决策很多时候基于意识下的计算，而情绪的生理指标能反应意识下的成分。
这个游戏提示，大脑在意识到纸牌规律之前，利用皮肤汗腺给身体传达了决策信号，表达出消极的情绪，这样的情绪反应甚至比人们的自我意识还敏捷，在人们自己还没有意识到的时候，消极情绪信号被眶额叶采集并计算，经过很多次这样的过程后，大脑会将这一过程自动化。
4
干预脑疾病
遇见类脑智能
认知障碍相关重大脑疾病发病机理与干预技术研究，以及类脑计算与脑机智能技术及应用是脑科学研究的两大主要应用方向。
点击视频，了解大脑与孤独症↓
北京大学基础医学院副教授张嵘简述了孤独症的病理机制，指出其与大脑某些特殊结构和功能网络的工作模式相关，并对孤独症干预寄予希望。
“每一个异于常人的表现，都跟他大脑里面的一些特殊结构和功能网络的工作模式是相关的，它不可能彻底消除，因为它的病理发生可能要追溯到胚胎时期。”
长期以来，人类一直追求用机械代替手和（物理的）力。中国科学院院士、北京大学未来技术学院教授程和平指出，类脑智能与自然智能的结合，将会拓展人类智力，更好地促进探索大脑、探索宇宙。
点击视频，了解类脑智能↓
他巧妙地将神经元做了一个比喻：
“人脑这个宇宙当中的一个一个神经元就像星星，但和现实中的宇宙不一样，它们的世界存在通讯，就是电脉冲。”
作为人这种高等生物的“司令部”“通讯网”，神经系统发展出了复杂的结构，其基本单位的神经元之间则产生了大量连接。“这些神经元连接的强度、连接的多少是动态的。我们的活动由这些神经元的连接和它的化学活动决定的。每个时刻我们都是‘新我’，都有变化。”程和平说。
大脑实质密闭在颅骨内，这里并不透光。在这个黑暗与寂静的舞台中，每一秒都是盛大的电化学信号表演，无数个神经元接受成千上万个电化学脉冲，然后再迅速传递给其他上亿个神经元。在这样精密而又磅礴的传递活动下，我们一直在且将不断演绎新的传奇。
来源：CCTV-9《大脑深处》、北京大学IDG麦戈文脑科学研究所、北京大学心理与认知科学学院编辑：李加逸、樊丹妮图片丨视频：CCTV-9《大脑深处》排版丨动图截取：唐儒雅责编：昭花花
