精神分裂症發病源頭在語言區，腦部神經元可以重構，重複學習可以增強記憶力，這場論壇上學術界權威們公布了大腦研究最新成果

本文首發於上海科技報

2018世界人工智慧大會類腦人工智慧主題論壇日前在滬舉行，來自世界各地的類腦人工智慧領域頂尖專家、產業界代表齊聚復旦大學，共同展望人工智慧領域發展的機遇和挑戰，研討神經科學、大數據、互動式機器人等前沿領域與人工智慧的交融共生與發展趨勢。

在本次大會上，學術界的權威們公布了大腦研究的最新成果，這些成果有望為未來的人工智慧發展提供一些啟發。

腦部神經元可以通過外界變化重構

「哺乳動物的大腦的進化是非常有意思的事情，刺蝟是非常原始的哺乳動物，它的大腦比人類要小得多，但是刺蝟的大腦當中也會有不同的某種功能性結合來負責接受來自周圍的體感，有意思的是有體感的功能區裡的神經元都會對外界的刺激產生反應。」英國倫敦大學高等研究院感知學習中心主任科林·布萊克莫爾在題為「基因、可塑性和神經計算」的主旨報告中指出，神經元可以根據外界的變化，進行各種重新的架構。

科林·布萊克莫爾舉例說，比如遮住一隻貓的眼睛幾個小時，我們可以發現視覺區域的神經元功能有很大的影響。又比如我們把正常人和拉小提琴拉弦樂的人的左手進行了比較，我們發現如果一個人小提琴拉得越早，大腦方面跟手指相關的區域就會越大。還有在多年前進行的對於青少年電腦遊戲的腦部變化的研究發現，在持續玩電腦遊戲一周後，科學家們發現，紅色和黃色的灰質由於每天玩電腦的情況而有了大大的改變。

科林·布萊克莫爾認為人類大腦發展的一個非常重要的階段就是四五千年前開始出現了書寫和閱讀等功能，很顯然這種閱讀能力和寫作能力絕對不是幾百萬年前人類大腦在發育的時候因為基因突變做好準備的產生的功能，我們的大腦結構也和25萬年前的人類祖先沒有很大的區別。

重複學習可以增強記憶力

中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心主任蒲慕明同樣闡述了大腦可塑性的問題，他在題為「突觸可塑性與機器學習」的主旨報告中向在座的科研工作者們介紹了人類記憶產生的秘密。

蒲慕明的科研團隊進行了一個將聲音信號對足部的電擊整合在一起的小鼠實驗。當小鼠學習到了這種恐懼記憶之後，就出現了結構性的改變。通過電擊跟聲音信號的同時刺激，會使得過去突觸和突觸之間的連接得到了加強。同時在原有的脊柱上面，開始出現了新的突觸棒。實驗發現，這種恐懼記憶不是產生一個全新的突觸，而是原有突觸在形態上發生改變。在獲取記憶的最初幾天裡面，新突觸的成長速度非常快，隨著新的突觸的產生，原有的突觸可能就會消失。

蒲慕明說，通過研究，他們發現人類的大部分神經元的連接是在出生之後產生的，在前幾年中，他們的神經元網路在大幅產生。

但是我們的記憶如果不間隔重複，會消失。蒲慕明發現，記憶有很多方面，包括記憶存儲、記憶提取、記憶衰退。只有被使用的記憶會被大腦存儲下來，不斷被重複的這些記憶會被大腦存儲和整合。

精神分裂症發病源頭在語言區

「復旦大學前些年購置了一台3T的核磁共振儀，一台7T的核磁共振儀，還有一台11.7T的核磁共振儀，這些設備使得復旦成為了亞洲最好的影像中心，對大腦的研究有了很好的工具可用，在實驗手段上也有了很大的突破，使得我們對大腦能夠看得更清、看得更全，看得更準。」復旦大學類腦智能科學與技術研究所所長馮建峰在題為「用多尺度和多模態數據窺視你的大腦」的主旨報告中介紹了復旦大學在腦科學領域的最新發現。

精神分裂症的研究雖然持續了300多年，人類一直對這個疾病一籌莫展，沒有重大研究突破。馮建峰介紹說，目前已經發現精神分裂症最早的原因確實是在語言區，後來慢慢的會轉移到其他區去。我們嘗試從基因到影像、到行為，觀察它們之間的關聯度，可以看到導致語言區異常的基因主要是FOXP2。

而在腦影像方面，復旦科學家也取得了大量的進展。馮建峰介紹說，通過腦影像的處理，我們可以在很短時間內告訴病人是否要進行溶栓手術。這個技術已經在上海第一人民醫院和中山醫院試用。

圖片由復旦大學提供

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