
什麼是神經科學?
神經科學是研究神經系統的學科,神經系統包括大腦和脊髓。它是一個涵蓋許多更具體學科的廣義術語,例如認知神經科學、臨床神經科學和發育神經科學。
歷史
人們早已普遍認為大腦是智力和理性的所在。然而,直到20世紀初,隨著顯微鏡的改進以及一種新的染色方法(高爾基染色法)的出現,科學家才得以觀察到單一神經元,從而有效地研究大腦(以及更廣泛的神經系統)的運作過程。
19世紀的另一個重大進展是能夠證實腦損傷與相關症狀或行為改變之間的關聯。科學家們能夠確定患者大腦的哪些區域受到了損傷,並假設大腦的某些部分與特定功能相關聯(即功能定位理論)。最初,這個假設頗具爭議:科學家和哲學家都對將人類偉大的思維簡化為大腦中的電訊號持謹慎態度。
然而,神經科學的持續成功使得這個假設越來越難以被駁倒。上個世紀,該領域呈指數級增長。每年,大腦結構和功能解剖圖譜都變得越來越精細,我們對大腦發育、資訊處理和缺陷的理解也隨之不斷加深。
展示
目前,神經科學領域浩瀚無垠。 4月2日,歐巴馬總統宣布啟動「腦計畫」(BRAIN,即透過推進創新神經技術進行腦研究)。該計畫由多個政府機構聯合私部門支持,每年投入1億美元,旨在全面繪製人腦圖譜。這項計劃的雄心壯志令人聯想到人類基因組計劃,而且同樣鼓勵甚至可能需要國際跨學科合作。
未來
腦部計畫的完成有望在神經科學領域取得突破性進展,例如治療神經系統疾病。另一個相關目標是開發出與人腦功能相當的人工神經網路。目前,最大的人工神經網路擁有110億個連接,而人腦神經網路的連接數則接近100兆個。現有的人工系統在運算能力方面無疑令人印象深刻,但該領域顯然仍有巨大的發展空間。