《新民晚報》:復旦大學腦科學研究院 解人腦之謎 攻克神經疾病

研究人員在觀察新生雪貂

虛擬實境實驗系統

復旦大學楓林校區明道樓10樓張嘉漪研究員的實驗室裡，小鼠正奮力在一隻白色的大圓球上奔跑著，注視著圍繞它的三塊顯示屏。驀然，前方的屏幕上出現了一道牆，一會又顯現左右通道，小鼠如身臨其境，左突右閃。此時，一側的電腦記錄下小鼠在實施不同行為時腦電波的波形……這裡是復旦大學腦科學研究院。張嘉漪解釋道，應用這套國際先進的虛擬實境實驗系統，通過對小鼠實驗，有可能最終解開人腦活動的諸多謎團。

國內頂尖人才匯聚

成立於2006年的腦科學研究院是復旦大學全校性的神經科學研究實體機構、教育部「985工程」二期重點建設的科技創新平臺之一，與醫學神經生物學國家重點實驗室「兩位一體」。

這裡聚集了國內腦科學高端人才，來自生物學、基礎醫學、藥學、臨床醫學、中西醫結合等一級學科，有中科院院士1人、教育部長江學者9人、國家傑出青年基金獲得者8人。研究院有29個研究組，其主要研究方向是：腦發育及其機制神經活動基本過程、腦的高級認知功能、神經系統重要疾病機制和防治等。研究院院長馬蘭教授介紹說：「我們要發揮綜合優勢、組織跨學科的力量，強強聯合，衝擊全球腦科學研究的前沿。」

人腦研究迫不及待

作為全國人大代表，馬蘭參加全國兩會時，曾多次闡述腦科學研究的重要性，提出設立腦計劃的建議，她常用四個字「迫不及待」。

人類思維的物質載體是大腦，組成人腦的神經細胞數量上千億，與銀河系星體總數相當；而作為神經細胞的連接點「突觸」數量，又是神經細胞的1000倍，達到10的14次方。正是這些龐大數字的細胞構成的神經環路和網絡，使人類得以產生感覺、形成意識、能學習記憶，擁有思維和認知能力。然而大腦神經環路在發育過程中是如何形成的？又如何實施功能，始終是未解之謎。馬蘭告訴記者，雖然現代科學研究解釋了大腦許多的奧秘，但總體而言，大腦依然是隱藏著大量奧秘的「黑箱子」，而腦科學則被稱為人類理解自然現象和人類本身的終極疆域。另一方面，從醫學角度來看，認識腦的發育形成和工作原理對於維護腦健康，治療眾多複雜的大腦疾病具有關鍵的意義。

促進人工智慧研發

近年來，「人機大戰」「人工智慧」熱潮又將腦科技推向了全球競爭的一個新高峰。馬蘭進一步介紹，由於長期進化的推動，人腦工作原理有其顯著的特點和優勢，借鑑這些特殊的工作原理，科學家們正在設計出精巧的、具有強大學習和運算能力的機器，或計算機算法。腦科學研究成果將促進人工智慧等技術的研發，這一領域的研究突破將引領新一輪科技革命，使經濟社會發展呈現嶄新的局面。

科研成果不斷誕生

10多年的努力，一個個腦科學難題在復旦腦科學研究院得到解答，一項項科研成果在這裡誕生。馬蘭領銜的團隊發現，已經形成的記憶被再度激活時，會引起偏向性的β腎上腺素受體信號通路的活化，導致神經元的形態和功能的可塑性改變，使已經存在的記憶得到鞏固，或者被更新。這一研究對於研發治療記憶相關疾病的藥物具有非常重要的指導意義。

恐懼記憶可以消除嗎？禹永春研究員研究團隊發現，向腦中一個叫杏仁核的特殊細胞核團中移植未成熟的抑制性神經元可使杏仁核「年輕化」，有效地促進小鼠恐懼記憶的消除。禹永春研究組的這一發現不僅對深入理解杏仁核恐懼記憶環路有重要意義，還為人類創傷後應激症候群的治療提供了全新的策略和思路。

腦研究的新發現有可能使失眠得以根治。黃志力教授研究團隊發現，激活基底前腦膽鹼能神經元引起運動皮層興奮，並抑制睡眠中樞神經元的活性。該結果提示：基底前腦膽鹼能神經元活性增強可能是睡眠深度下降的重要原因，降低膽鹼能神經元活性可有效幹預淺睡眠。

通過對大腦的幹預還可能緩解疼痛。人們熟知疾病能引起厭惡情緒。張玉秋教授研究團隊發現一種獨特的突觸相關蛋白信號傳遞通路，如果抑制該信號通路，就有可能抑制痛厭惡情緒的產生。

腦科學正孕育突破

在全球人腦研究、人工智慧競爭激烈的大背景下，中國腦計劃啟動在即，而上海也將「腦科學與人工智慧」列入《關於加快建設具有全球影響力的科技創新中心的意見》中，作為22個重大戰略方向中8個基礎工程之首。腦科學研究院學術委員會主任楊雄裡院士指出，這對於腦科學發展是一個重大的歷史機遇，意義深遠。

「在光遺傳學、醫學影像、神經標記等新技術的強有力推動下，腦科學領域正孕育著重大突破，中國科學家在此時無疑應有所作為，在激烈的國際競爭中努力實現彎道超車。作為中國腦科學研究的重鎮之一，復旦腦科學研究院將勵志圖強，在中國腦科學的百花園中蒔花栽木，展現出獨特的風採。」