智能时代的评论 全部393条

我来说两句

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  i3****526 2020-10-19

  人类大脑=新皮层+边缘系统+爬行动物脑

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  i3****526 2020-10-19

  那么为什么我们的大脑没有继续变大呢？这可能是因为脑容量增大的优势渐渐不那么明显了，但新生儿头颅的增大却变得越来越危险。大脑的耗能量极其巨大，其运行功率约为 15 瓦，供能比例占全身所有器官的 20％ 。与跑车的道理一样，车轮跑得越快，所需燃料就越多，因而大脑进一步增大的营养需求也会越来越高。加快大脑运行速度的一种方法是进化出单位时间内可产生更多冲动的神经元。但是，如果神经元传导的速度增加 10 倍，大脑的耗能量将赶超百米冲刺运动员飞奔的双腿。相比之下，游泳健将每天能够消耗一万卡路里也就不足为奇了。大脑的增长在二十万年前就停止了，在过去的一万五千到一万年中，脑与躯体的比例甚至缩小了 3％ 到 4％ 。但这并不一定有参考价值，毕竟脑容量大并不意味着更聪明，而且可能由于神经联络效率的增加，更小的大脑反而发挥出了更卓越的效果。然而，有些人认为大脑萎缩是人类智力整体水平下降的表现。大卫·吉尔认为，一旦复杂的社会发展起来，相对愚笨的人就可以在聪慧伙伴的帮助下继续生存，而非如往昔一般被自然选择淘汰。

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  i3****526 2020-10-19

  随着智商的提高，人类开始走上创新之路，并采取了一系列先进的生活方式。二百万年前人类发明了捕射和屠宰动物的工具，这对于大脑的进化至关重要，因为多样的肉类摄入可以为神经系统发育提供充足的营养。哈佛大学的灵长类动物学家理查德·朗厄姆认为，火种的发明也是类似的道理。因为它可以提高我们从食物中吸收营养的效率。吃熟食会让我们的肠道变短，这就可以节省出原本用于维持消化道生长的高昂成本，从而将有限的营养物质供应给大脑。文化发展和生物进化具有相互促进的作用。语言就是这样一个正向反馈的例子：一旦原始人开始说话，一系列自然选择会不断强化这种能力，从而促进人类语言突飞猛进的发展。诸如此类的正反馈循环还涉及到饮食，文化，技术，遗传，和社会关系等诸多方面，在这些因素的共同作用下，二十万年前的非洲猿人终于进化出了与现代人结构极其相似的大脑。但是，进化永远不会停止。根据最新研究，从非洲迁移到北半球的人类视皮层越来越大，以适应那里暗淡的光线。

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  i3****526 2020-10-19

  早期哺乳动物一般在夜间活动，白天则躲藏起来，以避开饥饿的恐龙。大约 6500 万年前，恐龙灭绝之后，幸存的哺乳动物走进了丛林，它们就是今天灵长类动物的祖先。为了更准确地捕捉森林中的昆虫，新皮层进化出了更大的视觉区，以保持良好的视力。与现代灵长类动物一样，它们可能也过着群居生活。处理复杂的交际关系需要较高水平的大脑运算能力，猿类新皮层额叶区域的显著扩大可能与这一因素有关，而扩大的程度则取决于动物群体的大小和个体间社交行为的频率。除了自身面积扩大，额叶与其他脑区间联系也变得越发紧密，甚至单个神经元都进化出更多树突和轴突。这些变化使灵长类动物拥有了非比寻常能力，它们更好地整合和处理外部信息，并根据某种精密的推理思考来控制下一步行动。同时也产生抽象思维：当大脑处理过大量类似信息后，它就会开始自行建立识别搜索模式，并用于应对今后面临其他问题。大约一千四百万年前，非洲猿人出现。猿人非常聪慧，但与红毛猩猩和黑猩猩相比，它们大脑结构似乎区别不大。那么究竟是什么使人类如此与众不同呢？有人认为，走出丛林与直立行走导致了大脑进一步增大。但化石证据表明，在原始人开始直立行走数百万年之后，他们大脑仍然很小。

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  i3****526 2020-10-19

  近20万年大脑进化史大约在五亿年前，动物的繁衍过程出现了一些问题，导致整个基因组发生了两次复制。这些变异产生了大量全新的等位基因，为复杂大脑的进化提供了砖石。从此以后，不同的脑区开始表达不同类型的神经递质，进而更多的创新行为相继出现。早期鱼类继续在海洋中寻找着食物和伴侣，并努力躲避着掠食者。于是大脑也进化出了与之相适应的基本结构：视神经顶盖负责指导双眼追踪运动的物体；杏仁核负责处理紧急状况；边缘系统与奖赏机制和记忆的形成相关；基底神经节则控制着躯体的运动模式。三亿六千万年前，我们的祖先开始登上陆地，约两亿年前，第一批哺乳动物诞生了。它们的大脑表面已经具有了额外的神经组织，即新皮层，因此哺乳动物的行为变得更加复杂和灵活。然而新皮层演化的具体时间和方式仍然是未解之谜。在与恐龙抗争的过程中，哺乳动物脑与躯体的比例有所增加，直至大脑完全充满颅腔。有研究人员用过 CT 技术扫描了两种以昆虫为食的小型哺乳动物头颅化石。结果显示，哺乳动物的嗅球和掌管触觉的新皮层区域明显增大了，这说明它们对嗅觉和触觉的依赖性正在日渐提升。

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  i3****526 2020-10-19

  近20万年的大脑进化史神经细胞进化出了长长的轴突，以便远距离传输电信号。在细胞互相连接处（即突触），细胞仍然通过神经递质（如谷氨酸盐）的形式传输信号，但此时化学分子只需要扩散至一个很窄的间隙中，因而信号传递效率被大大提高了。最初的神经元通过遍布生物体的复杂网络（神经网）进行联系，这与今天的水母和海葵十分相似。后来，神经元开始聚集成群，并构成了更高级的中枢神经系统。它不仅有传递作用，还可以处理并整合信息，从而使动物以更加复杂方式适应环境。其中分化程度最高是位于口器和原始眼睛周围原始脑结构。原始脑最初出现在一种蠕虫类生物体内，它们是脊椎动物、软体动物和昆虫的祖先。但奇怪的是，它们后代（如柱头虫）体内并未发现诸如此类结构。一种可能性是，柱头虫祖先最初进化出原始脑，但后来因为退化失去这一结构，这说明对于当时生物而言，进化出一个不甚成熟大脑是弊大于利的。脊椎动物始祖文昌鱼也进化出类似大脑的中枢结构，这种原始鱼类是一种无颌滤食动物。文昌鱼大脑与脊髓分界不甚清晰，但特定脑区已开始承担不同功能：例如，后脑控制游泳运动，而前脑参与视觉形成。文昌鱼与脊椎动物关系很微妙，两者之间基本结构是相似的。

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  i3****526 2020-10-19

  大脑进化史8.5 亿年前的单细胞生物领鞭虫体内存在许多与电信号传输以及化学递质释放相关的物质，而它们就是现代动物的始祖，大脑的进化在远古海洋中悄然开始。虽然海洋中的单细胞浮游生物还没有大脑，但它们已经具备感知环境变化并做出相应调整的能力。当细胞具有了相互感知与协同合作的能力，多细胞生物就出现了。举个例子，海绵动物通过体壁的小口对海水中的食物进行泵送和过滤。当单个细胞感知到其他细胞释放的化学信号（如谷氨酸或 GABA ）时，这些小口就会开始缓慢地舒张与收缩，排出通道中的异物以防止堵塞。直到今天，这些化学物质依旧在人类大脑中扮演着相似的角色。然而对于相隔较远的细胞，化学通信就显得过于缓慢了。寻常海绵类可能需要几分钟的时间才能实现躯体的膨胀和体壁小口的关闭。六放海绵类则有一个更快速的方法：细胞通过膜内外的离子转运制造电势差。当离子通道突然打开时，膜电位会发生骤变，接着邻近的其他离子通道也会相继开放，动作电位便以每秒数米的速度沿细胞表面传播。由于细胞之间存在广泛的突触连接，动作电流可以迅速传遍六放海绵的整个躯体，使得领细胞的鞭毛在几秒钟内全部停止运动，从而阻止体壁小口对海水的泵送作用。

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  i3****526 2020-10-18

  脑连接检测：非侵袭性脑刺激技术非侵入性脑刺激方法的应用，包括TMS和tDCS/tACS，以探讨其功能连接仍处于初级阶段。主要方法包括探索特定区域的刺激所引起的大脑活动变化的时空图，并涉及整个大脑，或感兴趣的种子区域与剩余结构之间的特定交互作用。网络刺激不仅涉及单个枢纽的刺激，间接地改变了网络活动，而且还涉及一组更大的相关领域，这方面的研究很少。但是经颅磁刺激的双线圈方法和特定的tACS，可能为今后更复杂的脑刺激试验铺平道路，以更详细地探索功能连接的动力学和因果关系。以最前沿的、普遍的、多模态的方法来探索大脑连接，并考虑了每种技术的优缺点。考虑到其复杂性和多面性，那些有关结构、功能、有效、及时和动态的大脑连接不能用一个单一的方法来处理和解决，而是需要多种和综合的方法来解决它的各个方面。首先要了解结构之间的逻辑联系;了解大脑的哪些部分在解剖学上是相连的，在此基础上，才有可能探讨和理解功能连接。将大脑看作一个动态连接的神经元集合，变更脑神经网络研究探索模式，致力于解开其生理-病理网络，以一系列可视化、可测量的标记指标来衡量模型的有效性和个体化观测验证。

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  i3****526 2020-10-18

  脑电图、脑磁图和功能磁共振成像的关联性最后，背侧额叶网络具有一系列多样的功能，包括运动规划和想象、思维旋转、空间注意力和工作记忆。相关(Coh)、局部相关（pCoh）、相锁值（PLV）、交互信息(MI)、直接传递函数(DTF)是处理脑电图或脑磁图区域间连接数据的常用数学描述方法。对于网络节点和连接，它们基本上没有假设和全脑研究的方法。另一种方法是动态因果模型(DCM)，在这种模型中，对预先选择的网络中的相互作用进行分析。区别是Coh、pCoh、PLV或DTF在只有少数感兴趣的节点预定义网络做假设驱动。相反，DCM不适合作为一种探索性技术。用图论参数描述网络属性目前脑网络研究的一个重要的挑战是找到简单但有意义的方法来描述大脑网络，同时避免任意选择，并从网络数据中提取新的诊断措施或生物标记。脑网络研究正沿着网络度量和模型化的方向发展，并且引入了新的概念，如成本属性、层级模块化、随机的或有目标的易伤害性，以及富集的概念

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  i3****526 2020-10-18

  大脑功能测量技术[fMRI,脑电图,脑磁图知觉和行动产生于分布式神经网络中多个位置，是随时间协调而产生的大脑局部活动。EEG、MEG作为非侵袭神经放电检测技术，具有毫秒级的高时间分辨率。但是空间分辨率低而且局限在皮层表浅部位。fMRI具有空间分辨高（毫米级），和能侦测到深部脑组织活动的优势，而其时间分辨率有限，并且还有以下几点局限性：1、由于血红蛋白释放的物理性质，在神经元同步化和相对尖波发放之间存在时间延迟。2、在血管反应的增强或衰减期，局部血流量的BOLD信号会被平滑处理。3、对于不耗能的脑活动不能监测到。所以在得出生理神经网络的结论前,为了减少每种技术所固有的缺陷，常需整合两个或两个以上的技术。PET和fMRI描述大脑网络模型的骨架，它们包括默认、额顶叶和背侧注意网络。大脑默认模式网络由离散、双侧和对称的皮质,内侧和外侧顶叶皮层,内侧前额叶,内侧和外侧颞皮层。默认网络是被正电子发射断层扫描发现的,它与需要注意力集中的和不需要自身做参考的任务相比，在闭上眼睛或简单视觉固定任务中明显激活；额顶叶网络主要参与任务监测和报告。

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