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我国脑计划有望今年底公布,将聚焦脑认知功能原理研究、脑疾病诊治和类脑智能研发
发布时间:2017-10-13


  我国的阿茨海默症(俗称老年痴呆症)患者人数是全世界最多的,2015年统计数据显示,约为950万。不断有科学证据显示,这一疾病也是可以进行干预的。10月11日,中科院神经科学研究所所长、中科院院士蒲慕明,在由市侨联和上海交通大学主办的“人工智能与未来城市”为主题的侨智论坛透露,我国脑计划有望今年底公布。这一计划的目标是,阐明脑认知功能的神经环路基础和工作原理;研发类脑计算方法和人工智能系统;促进智力发展、防治脑疾病和创伤。

  目前的人工智能与人脑仍有本质差距

  “现在的‘大数据+深度学习’的技术,将图像分类、人脸和语音识别等单一任务的人工智能向前推进了一大步,但在同时处理多类任务、自主学习能力、理解语言程度上与人脑还有本质差距。”蒲慕明说。

  人类的大脑很神奇,它由上千亿神经细胞通过百万亿个突触联结组成神经网络,以特殊神经环路实现感知、运动、思维等功能。1941年,我国科学家冯德培在协和医学院首次发现突触具有可塑性。

  大脑的神经网络可以通过经验的刺激来强化网络内的突触,储存与经验相关的记忆。比如以“祖母”这个概念为例,祖母的面孔、身影、声音、棉袄、身上的气味、名字、祖母唱的歌、祖母说的故事都会强化与“祖母”经验相关的突触,形成“祖母”这一概念的记忆,再度激活这些突触就能唤起对祖母的记忆。

  通过功能脑成像技术,科学家还发现,当我们看到、听到、说到几个字的时候,脑成像显示在大脑的视觉区、听觉区、语言区有电活动,但是要我们闭眼“思考”这几个字的意义时,大脑内许多脑区都有电活动,说明“思考”的过程牵涉到大脑内大面积神经网络的运作。理解“思维”的神经环路工作原理,是脑科学面临的难题。

  对脑功能做出早期诊断有望2020年实现

  每年定期体检已经成为很多人的习惯,但现在的体检清单往往不包括脑功能检查。“对各种脑功能快速地做一个广谱的定量检测,有望在2020年成为现实。”蒲慕明介绍,包括中科院神经科学研究所在内,全国共有6个单位13个研究组已初步研发出了一个简易、准确、可定量的检测多种脑认知功能的工具集,希望不久就能将其融入常规身体健康检查的一部分。

  据世界卫生组织定量评价,全球各类疾病给社会造成的负担中,脑疾病占 28%,已超过心血管疾病或癌症。目前科学界对三类重大脑疾病(幼年期自闭症和智障,中年期抑郁症,老年期的退行性脑疾病)的病因仍不了解,治疗的措施也十分缺乏。眼下,早期诊断和早期预防或延迟脑疾病的发生是对脑疾病最有效的医疗方式。

  中科院脑科学与智能技术卓越创新中心,在过去两年已聚集了中科院内外一百多个脑科学、脑疾病医疗和类脑研究方面的实验室,成立了二十几个合作攻关团队,准备在我国脑计划公布后能承担攻关任务。”蒲慕明说,过去几年,我国脑科学和智能技术相关领域的专家已为脑计划的内容举行了多次研讨会,取得了共识。对于脑重大疾病的预防、诊断、干预、治疗和康复,将会是中国脑计划的重要“一翼”,其具体内容包括:阐释脑重大疾病的致病机理;确立脑重大疾病预警、早期诊断各种指标;研发脑重大疾病的预防、诊断、干预、治疗与康复的新技术、方法、仪器;建立非人灵长类动物(猕猴为主)脑重大疾病模型。

  记忆通过训练可以改善

  很多人都有这样的感觉,随着年龄的增长,多年以前的事情记得一清二楚但眼前的事情却容易忘记。这种情形是否可以得到改善呢?

  对此,蒲慕明给出了肯定的答复。人从出生后到儿童时期,再从成年时期到老年时期,大脑神经网络都不断在经验的驱动下,生成新突触和修剪旧突触,以储存记忆。老化的过程带来突触数目和动态变化能力有所下降,记忆的能力也因此下降。多年以前的事情记得一清二楚,比如祖母的面孔,那是因为这个记忆相关突触已经被反复巩固过了,而眼前的事情容易忘记,是因为巩固新记忆的突触能力下降。但这种能力下降可以通过训练来防止。

  即使对于老年痴呆症,通过干预也能取得一定效果。蒲慕明介绍,目前芬兰对于老年痴呆症的干预做得很好,有一个科学研究小组通过两年的随机取样试验,即在饮食、运动、认知训练和心血管调控上进行监测和干预,发现不管是复杂记忆、执行功能还是处理信息速度方面,干预组都比对照组效果更好。
【来源】上观新闻