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人类大脑就象一个复杂网络
据美国国家广播公司1月4日报道,美国西北大学的科学家们利用磁性共振功能图像研究人脑中的活动以及大脑不同区域如何建立联系。他们得出结论,人脑可以形容为一个复杂的互联网络,依靠节点将信息有效地从一处传到另一处。并且任何两个节点之间都只需要很少的跳跃。

美国西北大学一位生理学家丹特-恰尔夫称,“大脑这个所谓的‘小世界’能够形成最有效的联系。”其他的网络如社会网络与生物化学网络依据的也是同样的原理。科学家们通过衡量数以万计大脑区域内活动的彼此联系程度,发现很多节点对外只有少数联系,而少数节点与很多其他节点存在联系。这些“超链接”节点的作用就像一个网络中心,功能就像互联网,将词语迅速而广泛地传播出去。

恰尔夫和他的同事称,大脑功能类似于互联网的基本法则,能够帮助解释精神分裂症、慢性头痛等病症的发病原因。也就是说,如果你清楚互联网如何运作,你就可以掌握人类大脑的活动方式了。

描绘大脑功能图像,能够帮助科学家们理解特定精神活动与大脑特定区域之间的关系。描绘方式是将一段时间内血流量增加、新陈代谢或者电磁活动以图表形式记录下来。它超越了CT脑部扫描和CAT脑部扫描,后两者呈现的是大脑的结构而不是其功能。

大脑功能图像的描绘包括以下两种:

PET脑部扫描,是将放射性追踪剂注入循环系统,从而集中到大脑血液流动和新陈代谢最旺盛的各个区域。放射性物质发生衰变就会放出中子和正电子。正电子与电子发生碰撞中和,就放出伽马射线。检波器记录下放射出射线的大脑区域,提供大脑活动的地图。PET扫描仪可以呈现出大脑快速活动的迹象,但这种仪器笨重而昂贵。

fMRI脑部扫描,是利用MRI扫描仪侦测出大脑磁场中产生的无线电频信号。fMRI脑部扫描可以呈现血量、血流速以及氧消耗量等大脑神经活动的非直接结果。最终画出大脑解剖地图,该地图可以指示大脑活动的变化。跟PET不同的是,fMRI不需要注入放射性追踪剂。然而,这一过程仍然需要一个庞大昂贵的机器。

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22:17, #, By xp
读书:他山之石
“只会做一件事”的人

——李国涛文 《解放日报》2005.1.14

    2004年12月3日数学大师陈省身逝世,他走完93年的人生。近半个月以来,纪念他、介绍他的文章很多,电视上的报道也多。不懂数学的人要想多谈陈省身是困难的,也是不自量力的。对陈省身虽然所知如此之少,我还是想谈。因为他的一生事迹太感人了。我从电视采访的报道上知道,他向那位女记者说,在他死后,不要修什么墓碑之类,他希望在他墓前立一个黑板,有人去墓地时,在黑板上做点数学题,他最喜欢。记者还说,在陈省身家里就挂着一块黑板,陈省身自己也喜欢在黑板上做题。后来,他坐轮椅,不能用黑板,就由他的学生在黑板上写给他看。陈省身还说,他爱数学,有一个原因是:数学简单。只要一张白纸和一枝铅笔就行。他说,他不喜欢复杂的关系,他也不会处理这些关系。

    于是,我觉得这是一位只生活在数学里的伟大人物。《文汇报》上发过一篇文章,题目是《一生只做一件事》。此文在论述中说,陈省身有“一生只做一件事的信条”。在后面又提到,“陈省身说,自己只会做一件事,就是数学”。这两个表述应当说不完全一致。但是,在这里,在陈省身身上,却是一致的。他只会数学,他就只做数学。于是,他的一生得到最大的成功,他的生命能量发挥到极致。杨振宁说陈省身是可以与欧几里得、高斯和嘉当并列的几何学伟人。他“只”会数学,他也就“只”做数学。这话除自谦以外,是不是还有微讽于世,就不得而知了。他面对的是一块黑板,或者一张白纸,他运用的是粉笔或者铅笔。别的他不会做,他也就不做,也不学着做。他不会拉拉扯扯,不会吹吹拍拍,也不学。不错,他生活在扰攘的世界上,浮嚣之声一定会传到耳里。但是,当他面对一道道数学难题,面对黑板或白纸时,他会如老僧入定一样,把这个尘世都摒绝于外。

    人们会问,数学可以如此,其他学科也可以如此吗?我说可以。当一位学者静下心来,谁都可以把他自己的学问、事业“简化”成黑板与白纸,或类似的状况和对象。试看袁隆平之于杂交稻,钟南山之于病毒,甚至钱钟书之于文学,以及陈寅恪之于历史,不都是屏宠辱利禄于念外,只看到学术对象吗?那也就是他们各自的白纸或黑板。再看当前,不少理当属于精英行列的科学家,却做了某种行业的“托儿”,为商品做广告。这同他的科研有什么关系呢?《一生只做一件事》一文里说:“一个社会,如果它的精英部分的学者、科学家不能静下心来潜心探索”,那就很难对人类有所贡献。我想,对普通学者来说,拒绝浮名和实利的诱惑,总是面对一块黑板和一片白纸,这非常重要。但是,难,和成佛得道一样难。


19:21, #, By xp
杂感:心领神会, 读书:他山之石