瑞士科學家提出了一項雄心勃勃的計劃：在2015年製造出“人類大腦
早晨，剛上班的研究員帶著一塊奶酪進入實驗室。人造的老鼠大腦“聞”到奶酪的香味，馬上從有點“昏睡”的狀態中活躍起來……
“藍腦”計劃
這是科幻小說嗎？不是。這是近日發生在瑞士洛桑理工學院亨利·馬卡蘭教授實驗室的一幕。不過，這個“人造老鼠大腦”只是一個“影子大腦”，是一個電腦模擬的大腦。它包括一萬個電腦晶片，每個晶片模擬一個神經元細胞的行為模式，連接神經元的樹狀突觸由複雜的電路模擬。經過艱辛努力，馬卡蘭教授已經製造出了一個模擬幼鼠一部分大腦的模型。他最近提出了他更加雄心勃勃的“藍腦”計劃：2008年先用嚙齒動物做實驗，2011年後試圖組裝一個貓的大腦模型，然後可能還會模擬獼猴的大腦。最終希望在2015年製造出“人類大腦”模型。馬卡蘭教授的基本思路是：既然我們想要探索人類大腦活動的原理，就可以先從模擬大腦開始：用電腦“複製”人類大腦所有的活動，以及在其內部發生的各種反應。一旦最終“複製”出了人類大腦，像帕金森氏症這樣因為大腦資訊傳遞出現問題的疾病就能從中獲得治療“靈感”。
“任性”的電子鼠腦
為了研製出幼鼠一部分大腦的模型，在過去幾年裏,洛桑理工學院研究人員敲開了數以千計的實驗鼠頭顱。他們將這些老鼠的大腦切成極其薄的細片，並同時保持它們存活。研究人員給薄片上單個的神經元裝上神經元感測器，用以監視神經元發出並傳導的信號，還截取周圍的神經元細胞對信號的反應。同時,他們向這些大腦薄片發出電流刺激，這些刺激模擬了老鼠聞到奶酪或者突然受到驚嚇時大腦的反應，通過這樣的監控和反復刺激來研究大腦活動。研究者收集了老鼠的大腦細胞在各種情景裏的反應模式，這些數據成為馬卡蘭實驗室“人造老鼠大腦”的基礎。這些反應指令被輸入晶片，每一個晶片就像一個神經元細胞那樣活動，最後，用縱橫交錯的電路模擬樹狀突觸將晶片連接。從造出它的第一天開始，這個新生“鼠腦”的“任性”就讓研究人員吃驚不小。即使沒有給它任何電流刺激，監控的電腦螢幕上也顯示出它在進行奇怪行為。研究人員發現，“鼠腦”會對一些信號自動產生反應，而且神經元之間會在沒有外來刺激的情況下，相互協調活動。
“複製”人腦路漫漫
目前，腦科學的進展日新月異。借助科學家在提取和解讀大腦指令方面取得的進展，在電極、晶片和電腦的幫助下，一些肢體殘疾的人已經能夠坐直和站立，或僅憑思維來操作電腦以閱讀電子郵件，甚至玩電子遊戲。那麼，瑞士這個雄心勃勃的“複製大腦”的可行性如何？北京大學生命科學學院生物物理系副主任、博士生導師孫久榮教授告訴《國際先驅導報》，大腦內有兩種細胞：負責資訊傳導的神經元細胞和輔助資訊傳導的膠質細胞。人腦內神經元細胞有一萬億多個。而膠質神經細胞又是神經元細胞個數的幾十倍。如此多的細胞要重造是相當困難的。連接這數以十億計的神經元和神經之間的突觸就更多。而且這些起橋梁作用的突觸是隨著人的學習、記憶終生可變的。他們今天連接這個神經元和那個膠質，明天可能就是連接另兩個神經元了。“人類能在短期之內弄明白意識產生的科學原理就是偉大的成就了，‘複製’人類大腦其路漫漫。”孫教授說。