杨雄里 中科院院士杨雄里:脑机接口大胆创新 但还有问题要解决
生物节律是生命的基本特征之一,动物的昼夜节律、生理周期等均在其内。对于人类而言,我们的生物钟如何运作,为什么会有失眠症等生物节律紊乱症状出现? 可能也和生物节律相关。在今年的第三届顶尖科学家论坛上,将组织一场关于大脑节律的讨论。会议邀请了2017年诺贝尔生理学或医学奖获得者迈克尔·杨、,中国科学院院士杨,就生物节律相关的分子和遗传机制、前沿课题及研究进展、相关神经系统疾病、药物开发等进行了探讨。第三届世界顶尖科学家论坛将于10月30日至11月1日在上海举行。包括61位诺贝尔奖获得者在内,近140位诺贝尔奖、图灵奖、菲尔兹奖、沃尔夫奖、拉斯克奖等世界顶级科学奖项的获得者出席。论坛期间,将有130多场科学家独立演讲和70多场主题峰会,其中大部分将通过互联网向公众直播。在大会正式召开之前,本站独家专访了中国科学院院士杨雄里,一起聊了聊大脑的秘密。杨雄里1941年10月14日生于上海,1963年毕业于上海科技大学。1982年在日本获学术博士学位,现为复旦大学教授,“辞海”副总主编,“Progress in Neurobiology”国际顾问编委。他的主要研究领域集中在视网膜中信号传递处理及其机制研究方面。
我们对大脑了解了多少杨1941年10月14日出生于上海,1963年毕业于上海科技大学。他于1982年在日本获得学术博士学位。现为复旦大学教授、《辞海》副主编、《神经生物学进展》国际顾问编委。他的主要研究领域是视网膜中的信号传输处理及其机制。我们对大脑了解多少
一直以来,科学家对于大脑的研究都表现出了极大的热情和兴趣。但与其他学科不同,由于大脑的特殊性,脑科学研究以及神经科学研究有自己的独特性。杨在这个网站上讲述了大脑中的神经细胞有多兴奋以及如何产生信号。这些信号是如何在神经细胞之间传递的?科学家现在对这个过程有了更好的理解。但是我们是如何思考的,我们是如何有意识的,语言是如何产生的,我们为什么认识一个人并和他交流,我们对大脑的理解还是很肤浅的。“现在的问题是我们要在脑子或者神经系统保持完整的情况下,对产生意识过程进行研究,这个是难点所在。 换句话说,在不破坏整个脑结构的情况下,如何检测,如何区分脑细胞活动。这是我们接下去需要投入更多精力去做的事情。”杨雄里说。在杨看来,无创脑成像技术是解决当前脑研究的手段之一。目前,科学家已经通过正电子发射断层扫描、磁共振成像和脑磁场技术对大脑进行了研究。在动物实验中,科学家已经能够在大脑的一个小区域放置数千个电极进行研究。“我们的脑科学手术技术发展得很快,可能对于我们进行一些较为复杂的脑科学研究有帮助。但是应该看到,即便是有帮助,这类技术和研究也才刚开始。”杨雄里说。如何看待脑机接口在围绕大脑进行研究的多项技术中,杨雄里还特别关注脑机接口技术。脑机接口技术并不新,假肢和义肢就是脑机接口技术的应用之一。对于高位截瘫的人来说,他的大脑是完全可以发出命令的,只是手脚无法运动了,那就需要一个机器把这段连接起来,能把大脑发出的命令传输到手上和脚上。脑机接口在这一领域中就有很好的应用。采访中,他认为硅谷“钢铁侠”马斯克提出的脑机接口技术非常大胆创新。“我认为马斯克提的这个技术是个创新大胆的尝试,会改变我们大脑一些高级活动的过程。他可能会改变我们的记忆,改变语言功能。他现在用高明且精巧的外科手段,将电极植入到皮层上面,又能通过手段吧脑神经细胞信号采集出来,进行分析,我认为是一个突破。有助于解释我们大脑的认知过程,提供了非常有用的工具。”杨雄里告诉本站。虽然脑机接口大胆创新,但杨认为这项技术也有许多未解决的难题。首先,分析脑机接口采集的数据还非常困难。因为科学家对于哪些信号有用,哪些信号没用,信号彼此之间如何进行相互作用还知之甚少。其次,大脑与电极长期接触是否会产生毒性,影响脑组织也是问题之一。第三,也是最重要的问题就是个人隐私问题。“我们可以不需要用有创的办法,也可以检测你大脑里的活动,还能进行分析。虽然现在还没有到这个地步,但未来是有可能的。这样一来的话,你就变得没有隐私了,你做什么事情,大家都可以用某种方式来检测你。”杨雄里说。此外,杨认为,既然大脑可以被探测到,那么未来它就可以被技术操纵,从而改变人们的思想和社会。“所以当这样的技术发展到未来,社会变成什么样,这是我们需要认真思考的问题。”杨对说道。青年科学家的挑战关于人脑,我们还有很多未解之谜,这是年轻科学家可以努力的重要研究领域。但同时,对大脑的研究也很难彻底。对于这样的学科研究,在专访中,杨雄里给青年科学家们分享了自己的经验。针对脑科学研究没有终点的问题,杨认为,年轻学者应该在相对具体的研究阶段为自己设定明确的目标。“你进行的每一项研究都应该有一个具体的目标。如果脑科学不涉及高级认知功能,还是可以从一个具体问题来研究。”杨对说道。至于对大脑终极研究,即对人脑高级认知过程的研究,则可能需要我们长期坚持。“我们要清楚认识到对于大脑的高级研究,我们只能够逐渐逼近它,但可能永远也无法完全了解大脑。所以我想对于每一位致力于脑科学研究的年轻科学家来说,他都得从它具体一个研究问题来开始,来推进自己的认识,去逐渐逼近最终的目标。 ”