导读：可以说，2014年是脑科学的丰收年。《纽约时报》于2月宣布，科学的下一个前沿领域就“在你的大脑里”。的确如此，一些神经科学的研究特别值得我们关注。

虽然对我们来说，人脑在很大程度上仍是一个谜，进展缓慢而稳定，但现在神经学家对于它如何产生意识、思想和情感活动有了更深一步的了解。据脑科学家Gary Marcus说，我们现在看到的简直就是一场神经科学革命。

“在神经科学方面，还从未有比现在更加激动人心的时刻。”马库斯在他编撰的《大脑的未来：全球前沿神经科学家论文集》（2014年11月出版）的序言中这样写道，“目前神经科学已经积累了大量事实，仍然期待有一个总体理论；现在已有很多进步，但不知道的更多。但是融入新技术……可以改变这种状况。”

美国总统奥巴马在他启动的科研项目“脑计划”中，甚至把大脑研究与20世纪60年代的“太空竞赛”相提并论。据国家卫生研究院主任Francis Collins说，为了开发探索大脑的新技术，白宫已经雄心勃勃地投资了数百万美元，未来十年还将花费45亿美元用于发展神经新技术。与此同时，欧洲的一个同样雄心勃勃的举措“人类脑计划”也于2013年推出了，经过一些挫折后，科研工作开始向前迈进。日本研究人员也正在努力推进十年脑计划，绘制出灵长类大脑。

以下是我们在2014年了解到的关于大脑的五个重要事实。

2014年，肠道细菌可能对大脑功能有显著影响的新观点在科学界势头正健。国际精神卫生研究所投资了100多万美元，用于研究肠道微生物与大脑之间关系的一个新项目。2014年11月召开的神经科学会议将肠道微生物的研究称为脑科学的一个“范式转移”。

“它开启了观察脑功能、健康和疾病的一种全新方式。”2014年加州大学洛杉矶分校医学和精神病学教授Emeran Mayer博士这样告诉美国国家公共电台。

此前研究调查了如自闭症、抑郁、焦虑等疾病与肠道内微生物变化的联系。2014年，神经学家开始深入研究所谓的微生物是如何影响大脑的发育和活动，将大脑连到消化道的免疫系统和迷走神经很可能在其中发挥作用。

心灵感应，并不像它看起来那样不靠谱。2014年，科学家在人们当中实现了脑对脑的直接沟通。

早期研究始于2013年。2014年秋，华盛顿大学研究人员能从一个人的大脑通过互联网重复发送信号，从而在不到一秒的时间里控制另一个人的手部动作。

这是它的工作过程：研究人员测试了三对参与者（一人是发送者，一人是接收者），每对参与者相隔半英里，除了他们的大脑，两人不可能发生任何互动。发送者与一个读取大脑活动的脑电图机器相连，并通过网络把电脉冲发送到接收者。在接收者的大脑区域放置了一个能够控制手部动作的经颅磁刺激仪线圈。使用这种系统，发送者可以通过简单地思考手部运动，来命令接收者动手。比如，发送者在玩一个射击大炮保卫城市的电脑游戏，他想在不同的时间发射大炮，“开火”的大脑信号就可以通过网络直接发送给接收者，指挥接收者的手去碰触摸板，进行开炮。

“这种模式为大脑之间的互动或将信息植入大脑的开发方案，提供了广泛的机会。”华盛顿大学学习与脑科学研究院研究员Chantel Prat在给《赫芬顿邮报》的一封电邮中这样写道，“这项技术最终可使大脑缺失或损伤的人得到修复。”

发表在2014年10月《自然》杂志的一些开创性研究，能为阿尔茨海默症研究复制可供使用的脑细胞。

马萨诸塞州总医院的研究人员创建了“阿尔茨海默症的培养皿”——这个培养皿包含了在阿尔茨海默症发展过程中涉及的、复制重要结构和病情进程的人类脑细胞。

运用这个培养皿，研究人员将测试目前市场上的1000多种阿尔茨海默氏症治疗药物，以及5000种左右尚在实验中的药物。研究人员还使用了新的三维模型，为现有的假设提供证据，即在脑中的β-淀粉样蛋白斑块沉积是疾病的早期催化剂。

“这是此领域向前迈进的一大步，”杜克大学阿尔茨海默氏症研究员Murali Doraiswamy博士告诉《纽约时报》，“它可以大大加快新药的测试。”

在一个具有里程碑意义的研究中，研究人员使用了光遗传学技术，这一技术可以用光来操控神经元活动，从而影响小鼠大脑中的特定记忆。

麻省理工学院以诺贝尔奖得主、免疫学家Susumu Tonegawa为首的研究人员，能在海马体（与记忆的形成和编码相关的大脑区域）种植虚假记忆，并删除现有记忆。

他们甚至可以通过把一个记忆与另一个完全不相干的环境和情绪基调下的不同记忆相连接，来切换与老鼠情绪相关的记忆，从而有效地将负面记忆转为正面记忆。利根川进告诉《纽约时报》，这一研究可能会为心理治疗提供基础，帮助患者挖掘美好的回忆，以减轻不良或紧张的情绪。

“当你想把一个坏记忆变成好记忆时，这些结果将有助于我们了解相关细胞参与的比例——我们是要处理杏仁核中50％的细胞，还是只要处理1％甚至更少的细胞？”没有参加此项研究的研究员Richard Morris博士这样告诉BBC，“它把问题的规模告诉了我们。”

研究大脑的巨大矛盾是，我们对大脑了解得越多，会意识到我们懂得越少。

虽然科学家们已经能够探测到大脑中特定神经元和神经元网络的运作，但是他们仍然缺乏对大脑中存放所有数据的主要部分和理论框架的了解。大脑中约有1000亿个神经元和大脑中的高达1000万亿个神经连结，神经学家Rafael Yuste说，研究其中的个体或小部分，就像是“通过一个像素来理解电视节目一样”。

“也许是最大的挑战在于大脑功能，可以从这么多层次进行研究，如从突触的细节到数万亿倍的大脑区域。电脉冲可以用于研究大脑的生物化学、物理结构、各层及层间网络等。全球有4万多科学家试图把它弄明白。”2014年1月，《纽约时报》科学记者James Gorman曾写到过人类脑图项目——尝试创建脑神经布局的交互式地图。“每一种观察方式都惊人地揭示了大脑的秘密，然而全面完整的大脑地图依然遥不可及。”