人脑的美丽境界
作者│丽塔·卡特（Rita Carter） 译者│谢伯让
大脑复杂至极，任何相关的新知，每每令人惊奇不已；这些知识也是帮助诸多研究更上层楼的重要基石。美国政府大手笔资助人脑扫描计划，能爬梳当中细节到什么程度？
这是左脑切片中的长程神经纤维。
红色为左、右走向的神经，绿色是前、后走向，蓝色则是上、下走向。
先前有「人类基因体计划」将人体细胞中的所有基因定序，现在则有「人脑连接体计划」（Human ConnectomeProject，简称HCP）尝试以截至目前为止最精准的方法，定位人脑中的连结与神经活动，意图解开其中奥秘。
这项大型计划是在2009年发起，初步的详细成果刚刚出炉。这些犹如万花筒般的影像呈现出我们神经细胞的电生理活动，迷蒙色彩标记着大脑的电流走向和各种弯曲奇异的神经束，霓虹般的色泽宛如会发光的奇特昆虫。
什么个性，大脑有迹可循
扫描出这些图当然不是为了欣赏，这些大脑图片将使我们得以一窥人类心智运作的内幕。「人脑连接体计划」的一项工作，是定位大脑中组成白质的长程神经连结（它们可说是神经中的高速公路）。以往，神经科学家一直忽略这些外头覆有白色髓鞘（一种由脂肪所构成的保护性结构）的神经，如今已知它们扮演十分重要的角色。加州大学洛杉矶分校的杰克‧范霍恩（JackVan Horn）参与了这项定位大脑白质的工作，他表示：「这几年下来我们逐渐明白，大脑是个密不可分的系统，某脑区的活动会传递到其它区域。我们的想法与行为，就是脑中各处神经活动的集体模式所产生的。」
范霍恩与同事长期利用水分子扩散频谱造影（DSI）追踪大脑中的长程神经活动，方法是透过磁振造影扫描仪来记录水分子在脑中的自然流动。范霍恩说：「水分子比较容易沿着与神经纤维平行的方向扩散。」也就是说，水分子运动阻力最小的路径，旁边往往就是神经纤维。这种脑部扫描方式并不新鲜，但「人脑连接体计划」团队（包括哈佛大学的几位科学家）在美国麻州综合医院的磁振造影扫描仪是个狠角色。「这是磁振造影扫描仪中的保时捷，它的性能非常好，也就是说分辨率相当高。」范霍恩解释。
为什么要厘清这些长程的「细节」呢﹖因为我们每个人会如此独一无二，正是拜它们所赐。比方说，如果某人的杏仁核（与产生恐惧的情绪有关）和前额叶皮质（使我们能意识到恐惧的脑区）之间的连结较少，前额叶就不易猛地被皮质下方传来的警告讯息所淹没，因此可能较不易紧张。另外，如果大脑中的韦尼克区（Wernicke’sarea， 负责「理解」语意）和布洛卡区（Broca’s area，负责语言表达）之间有大量连结，那么这人的语言能力极可能很不赖。
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作者／丽塔‧卡特 神经科学作家， 着有《大脑的秘密档案》（Mapping the Mind），本书在台湾由远流出版社翻译出版。
译者／谢伯让 任教于杜克－新加坡国立大学医学院，为脑与意识实验室主任。
●本文选自《BBC知识国际中文版》第23期（2013年7月号）。
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