中科院深圳先进院举行第十届公家科学日

光山新闻网 林晓舟 2020-05-24 09:12:19
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中科院深圳先进院举办第十届公众科学日  
掀起一场科普“头脑风暴”  

大脑如何控制本能行为?大脑如何调节喜怒哀乐?如何让人类具有非凡的创造力?脑机接口仅仅是科幻吗?5月23日,中国科学院深圳先进技术研究院(以下简称中科院深圳先进院)以“脑育未来”为主题举办第十届公众科学日,首次采用线上直播形式,邀请五位脑科学领域科研人员开展脑科学公开课、脑科学趣味实验等科普活动,并以连线方式与深圳中学、红岭实验小学、坪山二外等校中小学生互动,活动共吸引近50万人次收看。

寻找本能情绪的“指挥官”

脑科学被认为是理解自然和人类本身的“终极疆域”,认识大脑要先从它的基本功能开始了解。在脑科学公开课上,中科院深圳先进院脑认知与脑疾病研究所(以下简称脑所)所长、深港脑院院长王立平以《食色性和我们的大脑》为题,重点围绕捕食、防御、睡眠、求偶等大脑控制的本能行为展开,生动形象地解释了情绪脑、理性脑、爬行脑的区别,并介绍了目前科研人员研究本能神经机制的前沿技术,光遗传学等。

“对本能行为的理解,将在很大程度上帮助人们揭开大脑的神秘面纱,让人们了解大脑的‘本底结构’特征,哪些能力能在未来被开发利用,能为真正模拟人脑的类脑智能技术提供一些新的研究线索。”王立平表示。

不止本能行为,人类所有的精神活动,包括喜怒哀乐、梦境与现实、理想与抱负都来自大脑。脑所高级工程师邓春山以《快乐的大脑》为主题,介绍了积极和快乐的情感体验对于身心健康、工作效率、学习表现、人际关系的益处。如何才能保持积极的心态?邓春山提示,保持规律的作息、饮食和运动习惯,少刷手机和电子游戏,多想积极的事情都对调节快乐情绪有帮助。

随着生活节奏加快,压力也成为现代人生活不可忽视的问题。“我们每个人应对压力的能力就像大脑里的压力弹簧一样,有自己独特的弹性。”脑所副研究员刘欣安以《给大脑办张健身卡》为题,诠释了压力的产生、应激症状及压力应对训练。她呼吁大家正视压力、勇敢拥抱压力,并生动地比喻道:“大脑压力弹簧就像肌肉一样,需要经常锻炼才能更强。”

走进脑所实验室

百闻不如一见,参观实验室、体验式科普是中科院深圳先进院公众科学日的另一重头戏。跟随脑所研究员刘畅,直播间的镜头来到了脑功能图谱与行为研究中心,在这里看到了布满果蝇的试管、“摩天轮”仪器和电脑监测设备。据刘畅介绍,她的研究方向是睡眠和学习记忆的神经调控机制,而果蝇是重要的研究对象。

“这是一套睡眠检测系统,在装有果蝇的玻璃小管中,一端是食物,一端封口。把小管装入活动监测仪中,就能通过电脑实时监测果蝇活动状态。”刘畅介绍,连续记录后,对得到的数据进行分析就能了解果蝇的睡眠及活动情况。而“摩天轮”仪器则是一种训练果蝇学习与记忆的装置。

为什么选择小小的果蝇作为研究大脑的对象?刘畅表示,尽管果蝇的大脑只有1立方毫米大小,但实际上果蝇的基因组与人类有85%的相似度,研究成果可以借鉴给高等动物。其次,果蝇生活周期短,可相对缩短研究时间。此外,果蝇脑内只有10万个神经元,且遗传工具丰富,可以较为清晰地理解神经元的工作方式。

随后,在脑认知与类脑智能研究中心,脑所副研究员黄艳介绍了脑电记录仪、近红外成像仪、眼动检测仪等设备。对于热门话题“脑机接口”,黄艳介绍称,目前该技术已有相关研究及应用,例如“意念”控制无人机,实际就用到了“脑电信号”传输。

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