電影《入侵腦細胞》

《入侵腦細胞》是一部集驚悚、科幻、刑偵、心理于一身的電影。兒童臨床醫學家凱瑟琳·迪恩供職于一家研究大腦的醫療研究機構，她的任務是通過高技術手段進入幼年精神病患者的夢境中，治愈他們心靈的創傷。與此同時，當地發生了連環兇殺案，警方抓獲了犯罪嫌疑人卡爾·斯塔格，卻無法救出被他囚禁的女孩。于是，警方聯系了凱瑟琳，希望她入侵卡爾的大腦，找到受害者所在的位置。

如何入侵對方的大腦？影片中語焉不詳，大意是說：讓兩個大腦的神經元發生同步興奮——如果是A潛入B，就把A的神經元興奮轉移給B的神經元，如果是B潛入A，就把B的神經元興奮轉移給A的神經元。乍一聽似乎不錯，但是神經元這么多，如何找到“對應”的那一個呢？A的信號傳給B了，就該按B的法則運行，如何再反饋給A，形成兩個相互獨立又彼此交流的思維系統呢？

我們且不去刨根究底，總之，影片中的凱瑟琳成功入侵了卡爾的大腦。在那里，她目睹了卡爾飽受虐待的童年，成年后的卡爾的腦中住著一個惡魔般兇悍殘忍的自己，也住著弱小無助的童年時代的自己。為了保護弱小無助的卡爾，凱瑟琳殺死了惡魔般的卡爾。夢幻中的場景精美華麗，詭異血腥，神經比較脆弱的讀者還是不要目睹為好，可以改看Discovery頻道的科教紀錄片《大腦演化》。

遺憾的是，關于“腦”的商業電影，極少是精彩又溫和的。古希臘醫學之父希波克拉底是第一位正式描述腦的作用的人，他在專門討論腦部疾病的《論神奇的疾病》一文中寫道：“人們應該認識到所有的快樂、愉悅、歡笑、運動，還有悲傷、憂愁、沮喪和哀傷都來自大腦，而不是來自其他東西。腦以某種特殊的方式使我們有了智慧和知識，能看會聽，并且懂得什么是邪惡，什么是公平……也是因為有了腦，我們才會發瘋和精神錯亂，害怕和恐懼才會折磨我們。當腦不健康的時候，我們就會因此受累，根據上面所講的一切，我認為腦對人有最大的影響。”

腦科學的研究直到近代才正式開始。19世紀初，奧地利醫生弗朗茲·約瑟夫·加爾倡導的“顱相學”紅極一時，他通過觀察尸體的顱骨突起，認為該顱骨下的腦區相對發達，并對應某種性格特征。例如，加爾認為額骨突起的人生性貪婪，容易成為扒手；顳骨突起的人有暴力傾向；后腦勺突起的人比較多情——然而事實并非如此。這種簡單、粗糙、充滿主觀色彩的觀察并不能揭開大腦之謎，卻引發了人們對于大腦是否具有功能分區的熱議。

1861年，法國神經解剖學家布羅卡接診了一位特殊的病人。這位病人在21年前中風，從此不能講完整的句子。布羅卡對其進行了檢查，6天之后，病人去世了，隔天進行了尸檢，發現大腦左半球的第三個前額溝回有損傷。這個部位后被命名為布羅卡區，即運動性語言中樞。布羅卡的發現讓人們認識到大腦確實存在功能定位，并且可以通過病情分析與尸體腦解剖的方法來加以論證。

1872年，意大利醫生卡米洛·高爾基發明了硝酸銀染色，通過光學顯微鏡第一次看見了腦細胞的外形——腦細胞和普通細胞大不一樣，它們的形狀很不規則，從細胞體向外發出很多分支（突起），這些分支彼此纏結在一起，好像一張巨大的網絡。與高爾基同時代的西班牙解剖學家卡哈爾對神經元（腦細胞和外周神經細胞）進行了大量觀察，并且用他的生花妙筆活靈活現地畫了出來?？ü栒J為每個神經元是獨立的個體，一個神經元和另一個神經元的分支相互接近，卻并不相通。這和卡米洛·高爾基認為神經元之間胞質相通的觀點大相徑庭。兩人分獲1906年的諾貝爾生理學獎，在頒獎典禮上依然爭論不休。后來，掃描電鏡的照片證明卡哈爾是正確的。

人們對于腦的認識深入到神經元（細胞）的層面，隨后又發現了神經元之間傳遞信息的各種神經遞質，并且記錄到神經元興奮時發放的動作電位。令人迷惑的是，神經元就其個體而言，功能是如此簡單，就是“受刺激—放電”，就其整體而言，功能卻是如此復雜，復雜到不可思議的地步。

如果我們研究肌細胞，我們了解其結構和功能，就知道肌肉是如何收縮的。如果我們研究血液中的紅細胞，我們了解其結構和生理特性，就知道它是如何運輸氧氣的。這些都是順理成章的事?？墒?，我們研究神經細胞，即便對單個細胞了解得再清楚，也不知道認知、思維、情感、意識是怎么形成的，它們固然和單個神經細胞的功能有關，卻遠非其功能的簡單疊加。

人腦有140億個神經元（一說1000億個），每個神經元可以與其他神經元形成10?個突觸，整個腦可以形成101?個突觸，比銀河系中的星辰還多。這些突觸，就是一個個的信息通道，縱橫交錯如蛛網、如迷宮，我們如何潛入這浩瀚的迷宮，揭開腦中的奧秘呢？

一種流行的觀點是：人類不可能把自己的大腦研究清楚，就像不可能拽著自己的頭發脫離地球。用人腦來研究人腦，就好像用同樣硬度的矛，刺穿同樣硬度的盾，再說也沒有那么多人腦可供研究，只能用動物的腦代替，動物的智力和人類相差甚遠，這也是一個極大的限制。另一種觀點是：腦科學已經取得了長足的進步，并且得到世界各國科學家的熱切關注，成為生命科學中最熱門的領域之一。集中這么多優秀科學家的智慧，大腦這個最后的堡壘總有被攻破的一天。

新的技術正日新月異地發展，使腦科學的研究越來越精確、多元。例如，計算機輔助技術可以重構神經系統的三維圖像，從而繪制出神經網絡的立體圖譜。光遺傳技術可對神經回路中神經元的興奮與否進行精確的操控，從而在神經回路的水平解釋腦的功能。腦成像技術在宏觀水平對不同腦區的興奮進行實時監測，并與行為相互聯系。種種跡象表明，科學家曾經把對腦的研究分解到神經元，現在則要在神經元的基礎上構建龐大的神經網絡，通過數學和物理的方法解答生物之謎。

早在20世紀末，就出現了模擬人腦的超級計算機，只是其智能與人腦相差甚遠。2005年，瑞士聯邦理工學院的神經科學家亨瑞·馬克拉姆主持了一項被稱為“藍腦計劃”的項目，其目標就是用計算機模仿出人腦的思維過程。馬克拉姆聲稱，2018年之前，一臺能夠說話、擁有人類的智力水平和相似的行為方式的電腦就會誕生。而在大洋彼岸，美國IBM公司2012年宣布，已經用世界上運算速度最快的96臺計算機，制造出了模擬5300億個神經元和100萬億個突觸的“人造大腦”。隨著腦科學、計算機科學、納米技術的新成果逐步匯入超級計算機，我們離“破譯人腦”的終點站將越來越近。

真的可以做到嗎？

人腦的秘密一旦被徹底揭開，世界將發生怎樣天翻地覆的變化？

我們拭目以待。