震惊！记忆备份或成现实

　　“西南偏南”（South by Southwest，简称：SXSW）大会在美国德克萨斯州奥斯汀如期召开。这是一个集电影、音乐和多媒体等内容的交互式的节日，也一直被认为是前沿科技的展示平台。在今年的SXSW科技大会上，除了VR与机器人等热点外，人脑工程成为大众关注的焦点，这一领域一旦突破，意味着人类记忆在未来将有望永存。

　　相濡以沫还是相忘于江湖，海马体说了算

　　说到人脑，人类不得不面对的现实是，每年都有数百万人不得不忍受失忆的痛苦。原因有很多：比如大量退伍军人和足球运动员的创伤性脑损伤，老年人的脑中风和老年痴呆症，癫痫，甚至我们所有人都会经历的大脑正常老化。

　　记忆，是神经细胞之间的联结形态。然而，储存或抛掉某些信息，却不是出自有意识的判断，而是由人脑中的海马区来处理。海马区在记忆的过程中，充当转换站的角色，当大脑皮质中的神经元接收到各种感官或知觉信息时，会把这些信息传递给海马区。假如海马区有所反应，神经元就会开始形成持久的网络，但如果没有通过这种认可的模式，那么脑部接收到的信息就自动消逝无踪。

　　海马体是人类大脑中负责将短时记忆向长期储存转换的部分，如果一个记忆片段在短时间内被重复提及，海马体就会将其转存入大脑皮层，成为永久记忆，而海马体一旦受损或病变，即会使人患上阿尔茨海默症(老年痴呆症)、癫痫等疾。所以说，一个人或一件事能被久久烙在记忆深处还是被很快的遗忘，是“相濡以沫”还是“相忘于江湖”，不是你我 ，而是海马体说了算。

　　做小舟的船长，实现记忆的永恒

　　记忆的丧失似乎不可避免，但是一位特立独行的神经系统方面的科学家，一直以来都在致力于电子疗法。由DARPA资助的南加州大学生物医学工程师Theodore Berger博士，在SXSW上的IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气和电子工程师协会）人类技术系列活动中表示，他一直在研发一个电池驱动的“人造海马体”。

　　Berger花了将近35年的时间，去了解海马体是如何将人类的短期记忆转换成长期记忆以及其工作原理。在研究过程中发现，其实我们对于某个事件的初始记忆是二进制的电子代码（binary electrical codes），它们通过海马体被过滤到大脑中另一个部分，被作为长期记忆储存起来。

　　生命是一条奔流不息的河，我们都是那个过河的人

　　记忆是由一些神经在发出电子脉冲时所产生的，这也表示，可以将这些复杂的程序简化成数学等式，放进电脑里计算。Berger教授团队反复测试一个增强记忆的植入设备，这是一个能模仿形成长时记忆过程的设备。经过多年的努力，他们成功在猴子身上实现了脑内记忆的备份，首先对一只植入芯片的猴子进行训练，让它在30秒内选择正确的按钮，然后将芯片复制到另一只猴子脑内，第二只猴子同样做到了经过复杂训练后才能完成的事。

　　Berger教授表示，在用猴子和老鼠所做的大量实验中，通过人造海马体完成了短时记忆向长期储存记忆“几乎完美”的转换。这项技术可以完成对人脑记忆的备份，并将其复制到其他人的大脑，目前在人体正确率为80%，他预计未来有完善到极高精度的可能。目前该项试验在八名缺乏海马体的癫痫患者身上已经试验成功。可以肯定的是，大脑已经能够接受芯片作为替代物或者记忆模块。可植入患者体内的硬件“人造海马体”可能在数年后面世。Berger教授甚至表示，随着植入硬件的发展，人类的意识未来有望永存。

　　“生命是一条奔流不息的河，我们都是那个过河的人。在生命之河的左岸是忘记，在生命之河的右岸是铭记。我们乘着各自独有的船，在左岸与右岸穿梭。”曾经的我们“驾一叶之扁舟，举匏樽以相属。寄蜉蝣于天地，渺沧海之一粟。”小舟摇摇摆摆，被无形的大手扳动船舵。明天，人类可以做生命之河中驾驶小舟的船长，实现记忆的永恒。

　　人类在不断探索自身，并为突破本身生理机制的道路上，虽然曾经寻寻觅觅，但是终将柳暗花明。

　　行动被人们遗忘，结果却将永存

　　近年来，世界各国纷纷投入大量资源用于人脑工程研究，而Berger教授和团队的这一成就也正是人脑工程领域一项突出进展。

　　继欧盟投入10亿美元的“人类大脑计划”、美国投入30亿美元的“大脑基金计划”之后，“中国版人脑工程”计划也将成为国内科学界未来关注的重点。我国“十三五”规划纲要确定了一批科技创新2030重大科技项目和工程。其中，重大科技项目有6个，脑科学与类脑研究位列其中。人脑工程之所以成为各国关注的焦点，并给予大量人力物力的支持，正是由于对多个领域产生的至关重要的启发。

　　人脑工程领域取得的进展，使人类向解决脑部疾病迈出了关键的一步。目前，医学研究已经发现了超过500种脑部疾病，包括从偏头痛到精神分裂症和老年痴呆症。在欧洲，约1/3的人口会患上与脑有关的疾病，这几乎影响所有的欧洲家庭，近年来用于这方面的医疗费用每年高达8000亿欧元，随着高龄人口的增多，这一数字还将上升。随着社会老龄化程度加深，有关大脑的病变逐渐成为医疗保健的重点。在帕金森氏症、阿尔茨海默氏症等脑部疾病的诊断和治疗中，人类大脑研究项目将试图模拟人类大脑数千亿神经细胞，了解人类大脑的构造和功能，从而更有效的治愈脑部疾病。

　　在病理研究方面，研究者通过收集大量的临床资料，分析整理资料找出生物图案结构，导出未来大脑疾病新的诊断方式。这一新型的医疗信息平台将集合全球的临床数据，使医学研究者可以通过这一平台分享他们所掌握的具有价值的临床信息，并将其集成通过计算机模拟疾病。开发能够客观诊断脑疾病的技术，掌握其深层运作原理和加速新型治疗方法的研究工作。

　　制药方面，“人脑工程”一旦成功后，是大脑数字模型首先进入的领域。“利用大脑模型测试新型药物，可以减少临床试验的时间，模拟人脑对不同化学成分的反应，制药公司可以大幅缩短测试时间，加快新药推出的步伐。”

　　人脑项目将为“神经形态学计算”和“神经机器人”建立新的研究平台

　　人脑工程方面的进展，开拓了科学研究的新领域。脑科学研究不但可以揭开大脑高智能、高效率、低能耗之谜，对人工智能、基因学、细胞生物学、生理学、生物信息学、解剖学、行为科学、信息技术、纳米技术和营养学都有重要拉动作用。最终，人脑项目将为“神经形态学计算”和“神经机器人”建立新的研究平台，研究者能够开发出基于人脑的构造和电路而设计的新型计算机系统和机器人。新系统能够运用对人脑的详尽了解来应对未来计算机科技的关键问题：能源效率、可靠性、超复杂计算机系统编程中的巨大难题。

　　人脑工程毫无疑问拥有着广阔的产业前景，此前美国相关机构的一项统计显示，在与之相类似的另一项生命工程研究——人类基因图谱研究中，美国的投入与回报之比达到210倍，因而对于“人脑计划”而言，人们对于它报以了更高的期待。

　　我宣布，这些人脑工程领域的突破性进展，将促进神经科学、医药、计算机等领域取得新的成果，推动社会走向一个全新的发展阶段，促进人类文明取得飞跃性进步，必将载入青史，流芳世代。

　　文/决明