賭王之子《最強大腦》拿第一，我想問我的腦子還有救么？

近來一期綜藝節目《最強大腦》中，驚現一位言情小說男主角式人物：

要家世有家世，要長相有長相，要才華有才華，他就是...

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圖片截自《最強大腦》

何猷（yóu）君，出生於1995年，澳門賭王何鴻燊和四太梁安琪三子。作為賭王的兒子，何猷君圈粉靠的卻不是金錢，而是智商。

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在《最強大腦》的第一關「數字華容道」（要求參賽者在最短時間內把打亂的數字按1-15的順序排列）和第二關「層疊消融」（規則太複雜小編已無力解釋）中，何猷君分別以驚人的21秒和1分10秒成績奪冠，並收穫現場吃瓜群眾「蒙圈三連」表情包。

圖片來自微信公眾平台「錢江晚報」

每次看《最強大腦》，都忍不住三省吾身，「我有腦子么？我的腦子幹嘛用的？我能換個腦子么？」

「換腦」技術目前尚無可能，那在遊戲和科幻電影中經常出現的「大腦被控制」橋段，在現實生活中，真的存在么？

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圖片來自百度圖片

事實上，近20年來科學家在控制大腦方面已經取得了一系列的驚人成果，「控制大腦」已經不再是天方夜譚。以下我們就介紹幾種控制大腦的神奇「黑魔法」。

首先，大腦的分區

我們的大腦主要是由神經細胞組成的，這些神經細胞往往相互密切連接，通過多種方式傳遞、加工和整合信息。其中，最為主要的傳遞形式就是電信號。大腦內的眾多神經細胞往往就通過傳遞微弱的電信號來進行「溝通」，就像我們在生活中使用電話來溝通交流一樣。

小鼠大腦中的神經元連線圖（圖片來自medicalxpress.com）

發現了這一點，研究者進行了一系列的實驗，終於，通過記錄不同位置的神經細胞的放電情況，將我們的大腦按照功能分成了幾個功能區，不同位置的區域負責不同的功能，比如視覺、聽覺、觸覺等感覺和運動。

人類大腦的功能分區圖（圖片來自百度圖片）

黑魔法之控制行為

既然不同的感覺以及行為是分區域的，那麼是否可以通過用「電」的方法讓特定的某些神經細胞誤以為接收到了訊號從而產生一些行為呢？這種設想還真能實現！

研究者通過使用一種特製金屬探針，深入到某些特定功能的腦區，給予一定的電流，就可以成功使這個區域的神經細胞開始工作。不用緊張，這個電流是極其微弱的（不要和某些可怕的「電擊療法」混為一談）。

電刺激模式圖（圖片改自於研究文獻【2】）

通對多種電刺激方式，研究者已經可以控制一些小動物的簡單行為了。他們可以刺激控制特定器官運動的神經細胞，比如讓蟑螂在人的控制下沿著S型或者Z型爬行。（這次小強可不是來搗亂的，而是變身成為微小型生物機器人！）

上海交大實現人腦遙控蟑螂（圖片來自http://news.sjtu.edu.cn/info/1005/1068551.htm）

除了直接用電刺激來控制動物的行為之外，還可以通過電刺激給大腦一些間接信息。

比如，研究者訓練猴子根據不同燈的開關情況，在不同的把手中選擇相應的那個，同時，在不同的腦位置進行微弱電刺激。訓練完成的猴子，即使沒有了燈的開關指示，僅僅靠著不同的腦位置的電刺激，也能成功地找到相對應的那個把手。

黑魔法之輸入人工視覺

在我們的大腦中，有專門負責視覺的皮層區域。有些盲人由於眼睛的損傷而失明，但他們的大腦仍然具有完好的功能，研究者便嘗試通過直接向大腦中的視覺皮層輸入視頻電信號來讓盲人重獲光明。

據稱，這項技術已經使得一位叫做「Jerry」的盲人患者可以大致看到物體的位置及輪廓，甚至可以閱讀字母。（當然，這些字母得寫的大一點兒！）

黑魔法之篡改記憶

除了通過電刺激控制行為之外，研究者還利用一種叫做「光遺傳」的技術為小鼠篡改了記憶。

實際上，這種名為「光遺傳」的技術是通過特定波長的光來控制神經細胞的技術。研究者可以通過一束光來控制神經細胞，興奮或者抑制該神經細胞的反應，這主要是要依靠提前轉入到神經細胞中的一些光敏蛋白。相比較電刺激，該技術可以實現對於神經細胞更為精準的控制，損傷也較小。

通過「光遺傳技術」控制神經細胞示意圖

同樣的，通過這種非介入方式，研究者可以通過光來控制動物大腦中的特定功能區域（這意味著不用再插入可怕的電極），從而控制動物的一系列行為甚至篡改記憶。

比如，科學家首先訓練小鼠熟悉舒適的A環境和具有電擊的B環境，讓小鼠建立了一種A和B環境的記憶。隨後，通過光激活了那些對於環境B有特異反應的腦內神經細胞，從而讓小鼠即使在環境A中也瑟瑟發抖，產生了「A環境是具有電擊」的「虛假記憶」。

給小老鼠植入虛假的記憶（圖片素材來自https://www.disneyclips.com並經作者處理）

黑魔法之獲取勇氣

除了以上的兩種技術外，研究者們還可以通過一些藥物或者病毒來興奮某些腦區或者增強某些神經細胞間的聯繫，從而大大改變動物的表現。

比如，在一個實驗中，研究者將兩隻小鼠放入管子的兩端，兩隻小鼠相遇後必有一隻退後才能讓另一隻通過。優勢者甚至會在30秒內將對方推出管子。

通過這種「管道測試」，研究者可以了解不同小鼠的社會等級。

管道測試（圖來自參考文獻【6】）

但是，當特異性地增強小鼠中縫背側丘腦投射到前額葉皮層這一條神經通路時，即便是社會等級比較低的小鼠，也會努力將比自己等級高的小鼠推出管子，彷彿獲得了巨大的勇氣，正所謂「狹路相逢勇者勝」，這些小鼠就被變成了勝利者！

「社會等級的形成」（由Jiafeng Zhao和Yefei Li創作，來自http://www.cell.com/trends/neurosciences/）

關於大腦控制的實驗仍在不斷進行、研究也在不斷深入，而這些研究究竟能在多大程度上實現對人類大腦的干預，拭目以待！

參考文獻：

1.Jiang, Xiaolong& Shen, Shan &Cadwell, Cathryn & Berens,Philipp &Sinz, Fabian & Ecker, Alexander & Patel, Saumil&Tolias,Andreas. (2015). Principles of connectivity among morphologically defined celltypes in adult neocortex.Science.350. aac9462-aac9462.

2.Ludvig, Elliot & G. Bellemare, Marc & G. Pearson, Keir.(2011). A Primer on Reinforcement Learning in the Brain: Psychological,Computational, and Neural Perspectives. Computational Neuroscience forAdvancing Artificial Intelligence: Models, Methods and Applications. 111-144.

3.Scientists use electrical stimulation to inject information directlyinto the brains of monkeys. Cheyenne Macdonald. Daily Mail online. 20:39 GMT7December 2017. http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-5157371/Scientists-inject-information-BRAINS-monkeys.html

4.Electronic eye for blind man. BBC news (World Edition). 11:30 GMT18January, 2000, http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/606938.stm

5.Ramirez, Steve & Liu, Xu & Lin, Pei-Ann & Suh,Junghyup&Pignatelli, Michele & Redondo, Roger & Ryan, Tomás&Tonegawa, Susumu. (2013). Creating a False Memory in the Hippocampus.Science. 341. 387-91.

6.Wang F, Zhu J, Zhu H, Zhang Q, Lin Z, Hu H*. Bidirectional controlof social hierarchy by synaptic efficacy in medial prefrontal cortex.Science. 334: 693-697. (2011) featuredby Science, 2011, 334: 608-9.

本文封面圖片來自《最強大腦》劇照並經後期處理

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