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       核心提示：大腦是世界上最復雜、最高級的器官。人類大腦是由上千億個神經(jīng)元和更多其他類型的細胞組成，它們相互連接，構成巨大而高效的網(wǎng)絡體系。2014年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎獲得者發(fā)現(xiàn)了大腦里存在空間定位“導航系統(tǒng)”，今年《自然》雜志刊文稱，神經(jīng)學家發(fā)現(xiàn)了控制睡眠、夢境的神經(jīng)網(wǎng)絡。從19世紀初的顱相學到21世紀的認知神經(jīng)科學，長約200年的時間歷程中，人類對大腦探索的熱情愈加癡迷。隨著美國、歐盟、日本相繼提出了“人腦計劃”“人腦工程”“機器人大國”等腦科學發(fā)展戰(zhàn)略，一大批高新技術如雨后春筍競相涌現(xiàn)，21世紀腦科學技術的發(fā)展突飛猛進，為人類逐步揭開大腦奧秘打下了堅實基礎。

腦成像技術——

掃描透視觀察腦

讀心頭盔

人在思考的時候，大腦處于怎樣的狀態(tài)？為什么一團像西瓜瓤般的膠狀組織中會產(chǎn)生絢麗多彩的主觀意識體驗？由于大腦被包裹在顱骨中，早期又沒有合適的透視和觀察技術，此種想法只能是天方夜譚。隨著物理學、神經(jīng)科學的進步，現(xiàn)代腦成像技術的出現(xiàn)，使得科學家們終于可以不用開顱也能透視和監(jiān)測大腦了。

腦成像技術主要是指磁共振成像技術、腦電技術、腦磁圖技術、正電子發(fā)射斷層掃描技術等。這些腦成像技術可以對大腦進行活體、無創(chuàng)傷、可反復、動態(tài)的成像，精確度達到毫米（秒）級。2015年美國某大學研究人員又研究出更高速度、更高分辨率的光聲成像技術。腦成像技術之于腦科學，如同望遠鏡之于天文學，顯微鏡之于生物學一樣，有著跨時代的革命性意義。

近日，美國五角大樓展開了一項計劃，其內(nèi)容是利用腦成像技術對小狗進行大腦掃描，尋找出最適合普通作戰(zhàn)的犬類品種。下一步，這項技術將用于人身上，例如特殊軍事崗位人員選拔、軍事訓練效果評估、個人行為或疾病發(fā)展趨勢分析等。

腦成像技術不僅可以觀察大腦的體積、形態(tài)等結構特點，還可以觀察特定心理狀態(tài)下的腦活動，從而對動機、情感、需求等深層次問題進行研究。

腦電波技術——

解析電波閱讀腦

人機合一

大腦是我們感知、注意、記憶、思維、決策、情緒和意志的物質(zhì)基礎。人類的思想和行為，都是由大腦支配的。能不能通過閱讀和控制人類的大腦來影響人的思想和行為呢？現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，人腦是一臺生物電腦，在我們進行思考活動時無時無刻不產(chǎn)生腦電波。腦電波的活動狀態(tài)與大腦的意識狀態(tài)之間存在某種程度的對應關系，具有一定的規(guī)律性。于是，腦電波技術就有了產(chǎn)生和發(fā)展的可能。

腦電波技術主要包括腦電波采集、破譯、編碼和發(fā)送技術。目前腦電波技術可以實現(xiàn)人的心理狀態(tài)的監(jiān)測，已經(jīng)用于臨床病情監(jiān)測、嫌疑人審訊、航天員選拔與訓練等領域。就像指紋一樣，每個人都有特定的腦電波特征碼。2015年美國一研究機構報告指出，腦電波可以作為生物特征識別碼用于信息安全領域，實現(xiàn)身份認證。

據(jù)報道，美國國防部正在秘密研制可閱讀士兵腦電波的“讀心頭盔”。只要士兵戴上這種頭盔，他們無需開口說話就可互相“閱讀”彼此的腦部活動。在“讀心頭盔”的基礎上，美國國防部預計2017年前正式組建一支“讀心部隊”。美國國防部還相繼支持研發(fā)便攜式讀腦儀器、思維閱讀耳機等裝置，用于讀取和記錄士兵的大腦信息。未來戰(zhàn)場上，利用該技術還可以采集、破譯、干擾和控制敵方士兵的腦電波，開發(fā)意識干擾武器，進而從心理、精神上干擾和控制敵人。

腦刺激技術——

功能定位增強腦

腦機接口

人的警覺力、注意力、記憶力和判斷決策能力都是大腦的機能。當人處于高度的緊張、持續(xù)的疲勞中時，大腦由于自身的保護機制，其機能會大幅下降。人是社會活動的主體，人的效率決定著社會活動的效率。在特定的情形下，如何保持人腦的機能，保持社會活動的高效呢？美國五角大樓提出了“腦刺激計劃”，其核心就是使用腦刺激技術促進和增強大腦的能力，從而打造更加聰明、無畏的“超級士兵”。

早在上世紀80年代，腦刺激技術就應用于臨床精神疾病治療，特別是對抑郁癥的治療效果顯著。進入21世紀以后，科學家逐漸將這一技術用于改善大腦的功能。研究發(fā)現(xiàn)，人類的認知能力同大腦特定的腦區(qū)密切相關，對這些腦區(qū)施以特定的腦刺激可幫助增強大腦功能，與傳統(tǒng)的藥物刺激手段相比，此方法的副作用少、依賴性小。

士兵在戰(zhàn)場上作戰(zhàn)，大腦需要保持高度的清醒和高速的運轉(zhuǎn)。但睡覺、疲倦、恐懼等是士兵難以用意志克服的。2013年美國國防部提出了“腦刺激計劃”，并相繼提出了“超級戰(zhàn)士”“不眠戰(zhàn)士”“鋼鐵戰(zhàn)士”等一系列子研究計劃，用于加快士兵的學習，保持高度清醒，提高注意力、記憶力、警覺力等。此外，這一技術還可服務于戰(zhàn)場受傷的士兵，如美軍預研發(fā)項目深部腦刺激器，用來治療創(chuàng)傷后應激障礙、重度抑郁和慢性疼痛等神經(jīng)障礙。

腦機接口技術——

“人機合一”拓展腦

“意念控制”“心靈感應”，這是在科幻電影《阿凡達》中出現(xiàn)的場景。男主角依靠大腦控制其替身在潘多拉星球作戰(zhàn)。直接用大腦與外界進行通信， 實現(xiàn)對周圍環(huán)境的控制，是人類自古以來的夢想。形成于20世紀 70年代的腦機接口技術，就是實現(xiàn)“意念控制”“人機合一”的新型腦科學技術。

腦機接口技術是通過采集與提取大腦產(chǎn)生的腦電波信號來識別人的思想，據(jù)此生成控制信號來實現(xiàn)大腦對外部設備的信息控制。腦機接口技術極大延伸和拓展了大腦的功能。傳統(tǒng)腦機接口技術最重要的應用領域是幫助殘疾人控制輪椅、假肢，修復殘疾人的受損功能。現(xiàn)代腦機接口技術，特別是頭戴式智能設備的發(fā)展，還可幫助正常人監(jiān)測大腦的健康狀態(tài)、提高認知能力。2013年美國某大學成功研制出頭戴式智能設備遙控直升機，躲避障礙物的成功率高達90%。2014年日本研究人員推出網(wǎng)絡型腦機接口技術，進一步提升了該技術的效能。

在軍事領域，腦機接口技術可實現(xiàn)士兵大腦直接控制軍事武器裝備。作戰(zhàn)時士兵不用上戰(zhàn)場，而是在后方通過大腦直接控制“代理戰(zhàn)士”進行作戰(zhàn)。2013年美國國防部披露了多個與腦機接口技術相關的研究項目，如“阿凡達”“機器兵團”“人——武器互動系統(tǒng)”等。美軍還資助了一項名為“恢復主動記憶”的項目，用于開發(fā)一種可植入大腦的記憶芯片，幫助腦部受傷的士兵恢復受損記憶。軍事專家預測，腦機接口技術在不久的將來有望全面裝備部隊，引領未來戰(zhàn)爭的新模式。