人為什么比動物聰明？最近，武漢中國人腦庫中心負責(zé)人戴甲培教授的團隊在世界上首次從“光譜紅移”的角度給出解釋：在同樣腦神經(jīng)信息的光子傳遞中，人腦的能量消耗最低，如同節(jié)油性能最好的發(fā)動機效率更高一樣。
研究成果近日發(fā)表在國際四大頂級科技期刊之一美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上。
“頭大”不代表聰明
武漢中國人腦庫位于中南民族大學(xué)內(nèi)，成立于2007年，是目前國內(nèi)最大的人腦庫，收集了1800多個大腦，為包括“國家973計劃”在內(nèi)的十幾個研究項目提供支持。（本報去年1月22日報道）
人為什么是人，人腦的工作機制與動物有何不同？這是世界神經(jīng)科學(xué)研究的終極問題。關(guān)于人為什么比動物聰明，世界上主要有兩派觀點，認為人的腦容量大，然而總能發(fā)現(xiàn)比人腦更大的物種。大象腦袋比人腦大，大象卻不比人“智商”高，藍鯨頭比海豚頭大，藍鯨也沒有海豚“聰明”。還有一種觀點，認為“腦重”與體重之比，人是最大的，可是發(fā)現(xiàn)的一種野外鼠類，比例比人還高，卻無法與人類智商相較。
“現(xiàn)有的觀點，總能找得到反例”。戴甲培昨日接受長江日報記者專訪表示。從去年3月開始，他和團隊從牛蛙、鼠、雞、豬、猴和人類的大腦上取出樣本，刺激神經(jīng)元傳遞信息，并通過專業(yè)成像系統(tǒng)記錄傳遞信息的光子?，F(xiàn)有的研究認為，大腦處理、傳遞信息除了通過電信號和化學(xué)信號，還通過光子。
“節(jié)能”才能保障智商高
研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同物種光子傳遞的光譜是不一樣的，人類的光譜偏紅光，出現(xiàn)了光譜紅移現(xiàn)象，即光波從較高能量轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低能量，顯示出消耗能量最低。按消耗能量從低到高，依次是猴、豬、雞、老鼠，牛蛙則偏藍光，表現(xiàn)為消耗能量最高。
這或許可以解釋人類的大腦可以持續(xù)工作十幾個小時，而牛蛙是不可能的。戴甲培表示，人類的大腦比其他物種的大腦更能高效節(jié)能地運轉(zhuǎn)。
該項成果的主要研究雖然是去年開始，但早在2007年，該團隊就致力于生物光子與神經(jīng)功能的研究。2010年，該團隊發(fā)明的檢測技術(shù)，首次證實生物光子能在神經(jīng)纖維上傳遞。
研究也為人工智能產(chǎn)品的開發(fā)和大腦功能模型的建立帶來了新的思路。“量子計算機”可能具有生物學(xué)基礎(chǔ)，對改善和加強人類的認知能力，探討人類神經(jīng)系統(tǒng)疾病的機制也有積極意義。
戴甲培同時表示，尚需要更深入的研究，如大腦如何通過光子進行信息傳遞等。將來是否還會出現(xiàn)“反例”，也有待證明。
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“腦計劃”期待更多人捐獻大腦
據(jù)《科技日報》報道，“腦科學(xué)與類腦研究”被“十三五”規(guī)劃綱要列為“科技創(chuàng)新2030—重大項目”，也被稱為中國“腦計劃”。目前，北京、上海均已啟動地區(qū)性計劃。腦科學(xué)也是國際研究角逐的熱點，美國、歐盟等啟動相關(guān)研究計劃。
戴甲培表示，隨著中國“腦計劃”實施，人腦庫是重要的支撐載體。值得一提的是，中國人腦庫中心與市紅十字會合作，可接受市民去世后大腦捐獻，用于腦科學(xué)的研究。本次研究使用的七個大腦，都來自江城市民的遺體捐獻，為試驗發(fā)揮了重要作用。
有人腦捐獻意愿的市民可撥打市紅十字會捐獻電話027—82812604，或中國人腦庫中心工作電話027—67840917咨詢了解。
