互动科普

“脑科学十年计划”轻轻的走了，正如它轻轻的来。一般发起者构思和实施某项科研计划，提高公众科学认识、争取研究经费，期限通常是以日、周、月来计算，极少数用年来计，从来没有超过十年的。否则就会超出潜在听众和赞助人的接受期限，你听说过“肾病认知世纪方案”或者“精神分裂症百年计划”吗?

为了给这台世界上最复杂的机器解码，1990年代“脑科学十年计划”的组织者提出了一系列相对普遍的研究课题。达纳脑功能研究联盟(Dana Alliance for Brain Initiatives)为“十年计划”制定了一系列研究目标，其代表对于达到预期目标的整体情况给予了较高评价。他们确定出家族阿尔茨海默氏老年痴呆症(Alzheimer)和亨廷顿舞蹈病(Huntington)的致病基因，开发出治疗多发性硬化症和癫痫症的新方法，以及其他多项进展。

尚有很多问题未曾涉及，是科学界的重大挑战之一，就好比天文学家梦想能找到统一所有基本作用力的方法。我们对意识的本质仍然一无所知，彻底认识它也许还需要一个世纪。而有些神经系统学家和哲学家认为，也许永远也无法理解“是什么让你成为你”。当你动动手指、感到伤心或者计算二加二时，照片显示在大脑灰质背景上会呈现出黄色和橙色的斑点，就像在大脑灯泡下产生的快照。借助这些图片，你可以知道大脑哪里血液含氧量增加。但是，即便这自恃为最新的颅相学，大脑与意识之间的联系仍然是抽象、模糊不清的。

神经系统学的目的是了解大脑如何工作。科学家已经成功揭示了与记忆、运动和情绪有关的化学过程和神经电传导过程。但是，将人们欣赏约翰·柯川(John Coltrane)的独奏曲及夏威夷落日美景的感受，简单理解为神经轴突、树突、神经传导素的一系列交互作用，显然没有把握思维的实质。这也许就是神经系统学为什么缺乏应有的魅力，也是“脑科学十年计划”未能引起人们注意的原因。要解决真正的大难题，现在还为时太早。你知道现在“行为科学十年计划”已经实施了一半了吗?不知道?你并不是唯一的人。

尽管“脑科学十年计划”来得太早，并没有解决真正重大的难题。但是1990年代，在全世界范围内掀起了研究神经构成的热潮，并且取得了一定成果，如增进了对大脑的认识，开发出增强大脑功能的新方法。制药商尽管不完全清楚药物的内在机理，也知道某种药物能够有效地治疗疾病。“脑科学十年”以及此前数百年间神经学家的研究成果，将我们带到一个重要关口：开始研究神经萎缩的疗法。结果可能不只是发明一种药物，能使老年痴呆患者记住他们的名字，本期《科学》特刊介绍了脑科学的新观点，不仅仅有如何改善患病大脑的状况，而且有神经系统学使健康大脑更聪明的方法。

“脑科学十年”得出的最重要认识是：脑器官比我们过去所认为的要更容易改变。甚至大脑已经发育成熟的某些区域也能够自我更新，这一事实与一个世纪以来神经系统学家的教条理论恰好相反。成年人大脑的某些区域能够产生新细胞，这对药物开发和临床实践具有重要意义。小心地激活促进神经发育的分子，也许可以治疗由阿尔茨海默氏老年痴呆症和帕金森症导致的神经坏死。

对这一现象认识的逐渐增加，也许有助于了解如何治疗某些类型的精神疾病。氟西丁和选择性5-羟色胺再吸收抑制剂，有可能通过促进神经形成而影响情绪，研究人员正在检验这项假说。了解这个过程以及脑细胞间重新建立联系的机理，也许预示着能研制出更有效的药物来治疗抑郁症。

除了新生神经细胞之外，大脑还对经验作出响应，重新建立脑细胞之间的联系。深入理解神经系统的可塑性，使我们了解物理疗法究竟能发展到什么程度，它不仅仅能修复大脑，还能延伸中枢神经系统(脊髓)的长度。克里斯托弗·里夫(Christopher Reeve)虽然50岁时没能如愿站起来，然而，让神经系统学家大为吃惊的是，这位《超人》的主演经历脊髓损伤而长期瘫痪之后，仍然能够恢复部分手脚活动，这是可是史无前例。

过去十年中，磁共振成像的出现(MRI)成为技术发展的里程碑。从做算术题到听莫扎特音乐，它能记录各种状态下大脑的详细图像。功能磁共振成像(fMRI)也许不是认识意识本质的直接途径，但与测谎仪相比，它能为谎言检测提供更可靠的根据，甚至可以由此设计出“读心机”。更重要的是，这项技术如果结合基因检测，将为诊断脑疾病提供更有效的依据，而目前只能依靠患者的症状情况来判断。

维持长久记忆的复杂分子链由神经传导素、“第二信使”、转录因子、基因及其他多种分子组成，了解它将有助于研制新药，帮助受阿尔茨海默氏病困扰的人们，及患其他轻度痴呆症的老年人。为了给准备期末考试的小学生，或准备年度股东大会演讲的CEO提高记忆力，医生很有可能开出这种标注外用法的药方。增强普通人的脑功能不是天方夜谭。但是，这会牵涉到“谁可以得到这些好处”的伦理问题。那些有能力获得这种自我管理记忆药的精英，与其余那些只能靠熬夜死记硬背学习的人之间是否存在“智力分水岭”?神经系统学也许比其他任何生物学分支都更迫切要求我们面对公平问题。“脑科学十年”没有什么可以大肆宣扬的成果，但是我们现在所掌握的初步知识，例如老年人能产生新的脑细胞，已经开始给临床医学带来有力的启示。

[柯江华／译 杨光／校]