科学家筛选落实大脑研究技术细节

当“脑计划”邂逅物理学

当谈及大脑之旅时，我们常常被那无尽的奥秘所吸引。就在不久前，美国总统巴拉克·奥巴马宣布启动人类大脑研究计划，这消息如同一道闪耀的星光照亮了神经科学界的夜空。在大家热血沸腾之际，我们需要进行一次冷静的自我审视。一场由物理学家、工程师和神经科学家组成的盛大会议在弗吉尼亚州阿林顿市召开，由国家科学基金会赞助，会议的核心议题是讨论哪些雄心壮志的研究计划是可行的，哪些可能会面临挑战。

在这场备受瞩目的会议上，《使用先进革新型神经技术的人脑研究（BRAIN）倡议》成为了讨论的焦点。这个计划价值高达1亿美元，旨在研发新型测量手段或工具，以深入洞察大脑的神经活动。纽约冷泉港实验室的神经物理学家Partha Mitra作为会议的组织者之一，向我们揭示了会议背后更深层的意义：“我们需要讨论研究所涉及的生理局限问题。有些研究计划可能违反了物理定律，或者超出了工程约束和生物约束的范畴。”

当我们深入人脑的奥秘时，物理学定律就像一道无形的桎梏，限制着我们的想象力。伊利诺伊州阿贡国家实验室的物理学家Peter Littleood指出，有些看似天马行空的研究计划实际上可能无法实施。例如，有科学家提出了将纳米级无线电通信设备绑定在单独神经元上，以捕捉和传输神经活动信息。这种设备如果小到足以安置在人类大脑中而不造成显著伤害的话，其信号强度却不足以穿透组织和骨骼进行传输。而增强其信号强度则可能灼伤周围脑细胞的风险。再比如一项提议通过显微镜向大脑深处发射脉冲激光来研究神经活动，但Littleood认为，即使我们能够深入到大脑的某个范围进行探测，但随着的增加，信噪比会呈指数级降低，使得这项研究变得不切实际。

尽管如此，这并不意味着我们应该放弃的脚步。正如Mitra所言：“讨论这些问题是为了让我们找到更好的方法来实现我们的目标。”当物理学与脑科学碰撞时，我们或许能找到新的灵感和突破点。在这场跨越学科的之旅中，让我们共同期待未来的智慧能够克服现有的挑战，解锁更多关于大脑的秘密吧！