人气排行榜90后改写教科书！人脑蛋白质功能认知全新升级 (90后改变世界的一代人)
看着收件箱里的驳回函，孙超愣了好几秒。这是一封来自《科学》杂志的拒稿函。附件中，三位审稿人一致认为这项研究非出色，预计发表后将产生深远影响。编辑部并未采纳审稿人的建议，而是做出了拒绝发表的决定。面对截然不同的态度，孙超团队写了二封邮件，向杂志编辑部争取修改机会。这一次，编辑部同意了。仅经过一次修改和一次再审，今年5月，曾被拒稿的研究以奇迹般的速度顺利发。这也是32岁的孙超首次以第一作者身份在《Science》杂志上发表正式研究成果。投稿时多问一句，也许就能改变一切。目前在丹麦奥胡斯大学化神经科学研究所担任独立PI的孙超感慨道。
孙超以第一作者身份发表了一项颠覆教科书的突破性发现。这项发表于《科学》杂志上究来自德国著名的诺贝尔奖工厂——马克斯·普朗克研究所旗下的大脑研究所。大脑是人类神经系统中最高级的结构，也是一台最为复杂、精仪器。孙超的研究对象是大脑运转系统中一群不起眼的清洁工——蛋白酶体。人脑拥有超过一百万亿个突触，这些突触的连接定义了神经回路，并在整命周期中储存信息。突触内主要功能蛋白质的平均寿命仅约一周。蛋白酶体负责处理旧蛋白的废弃物。通常认为，蛋白酶体由19S和20S两复合体组成，同时协同工作：前者负责指挥和识别旧蛋白质，后者负责执行并分解旧蛋白质。孙超在马克斯·普朗克研究所博士后阶段所团队的研究发现，这两种蛋白酶体组分在脑突触中并非一一对应，19S调节复合物的数量比20S调节复合物多一倍，并且有70%的19S调节复合处于游离的独立状态。更为重要的是，这些游离的19S调节复合物似乎与许多突触蛋白发生相互作用，包括那些参与神经递质释放和检测的白，从而调节突触上信息的传递和储存。这表明，复杂的蛋白质机器可能已经适应了亚细胞水平的需求，并且在某种程度上充当替代功能。这项研究新的角度更新了人们对突触蛋白质功能的认识，有助于治疗帕金森病、阿尔茨海默病等突触功能障碍相关的神经系统疾病。可以说这是一项颠覆教科书现。
我们对自己的工作充满信心，因此即使收到了拒稿函，内心的困惑也多于失望。孙超推测，也许正如审稿人所评价的，这项究具有可预见的深远影响，因此《科学》杂志编辑部在实验尚未完善的情况下，选择了直接拒绝发表。作为投稿者，孙超深知自己和顶尖期刊之的天然地位不对等，他说：“对于《自然》、《科学》这样的顶尖期刊来说，一篇文章被错过并不会有太大损失；但对于投稿者来说，这是一次容错过的重要机会。”孙超表示，找准锤子，击中钉子是生物领域研究中最大的挑战，也就是方法和问题的匹配。他举例说：“作为方法学科学家，你持着锤子，但不知道该砸哪个钉子；作为生物学科学家，你找到了钉子，却不知道该使用哪个锤子。”以这项最新发表的《科学》研究为例，过有研究关注蛋白酶体的兼职现象，原因在于这些清洁小兵太微小，难以用常规方法观察。如果有一种近似无限放大的观测技术，就能清楚地看大脑中存在着几百亿个神经细胞，每个神经细胞上有几百个神经突触，每个神经突触上还有几百至上千个蛋白质，而19S、20S蛋白酶体就在这些蛋白质之间来回运行。这种神奇的技术正是孙超在本次研究中所使用的工具——DNA-PAINT成像技术。这项技术由马普所生物化学研究所开是超分辨率荧光显微技术的扩展，不使用传统的荧光分子来识别蛋白质，而是直接标记蛋质的DNA序列，以获取纳米级别的高保真图像。2014年得诺贝尔化学奖。当年奖项揭晓现场，时任诺贝尔化学奖委员会主席斯文·利丁曾拔下一根自己的头发，向在场解释这一突破性进展。一个人类头发的直径约为100微米，传统光学显微镜可以轻松观察到；而一根细菌的直径仅约200纳米，已经超出传统光的观测范围。
人脑高级功能是什么
人脑的高级功能：(1)感知外部世界，产生感觉；(2)控制机体的反射活动；(3)具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能，①人类大脑皮层的言语区；②学习和记忆，a．学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。b．短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。c．长期记忆可能与新突触的建立有关。
人脑由大脑、小脑、间脑、脑干组成。其中:大脑是中枢神经系统的最高级部分，也是脑的主要部分。分为左右两个大脑半球，二者由神经纤维构成的胼胝体相连。
人脑的高级功能
(1)感知外部世界，产生感觉。
(2)控制机体的反射活动。
(3)具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。
①人类大脑皮层的言语区
②学习和记忆
a．学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。
b．短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。
c．长期记忆可能与新突触的建立有关。
人脑的学习原理
现代神经科学和认知科学认为，几乎没有任何技能是人一出生就会的。哪怕是对简单物体的识别，把东西抓取过来这些简单的动作，也是婴儿后天学习的结果。
人的任何一个技能，都是大脑内一系列神经纤维传递的电脉冲信号的组合。解剖表明拥有不同技能的人，其大脑的神经结构非常不同，比如出租车司机大脑内识别方向的区域就特别发达。也就是说与计算机不同，人对于技能的掌握是在大脑硬件层次实现的。
最近有一派科学家认为，髓磷脂是技能训练的关键，它的作用是像胶皮把电线包起来一样，把这些神经纤维给包起来，通过防止电脉冲外泄而使得信号更强，更快，更准确。不管练习什么，我们都是在练习大脑中的髓磷脂，就好像把一堆杂乱无章的电线被排列整齐变成电缆。直到2000年新技术允许科学家直接观察活体大脑内的髓磷脂之后，髓磷脂的作用才被发现，而且一直到2006年才第一次被在学术期刊上说明。科学家认为髓磷脂是脑神经的高速公路，提高信号传递速度，并且可以把延迟时间减少30倍，总共提速3000倍，甚至可以控制速度，想慢就慢。
人脑之中分布着大量“自由的”髓磷脂，它们观测脑神经纤维的信号发射和组合，哪些神经纤维用的越多，它们就过去把这一段线路给包起来，使得线路中的信号传递更快，形成高速公路。这就是为什么练习是如此重要。
髓磷脂理论可以解释很多事情。比如为什么小孩常会犯错？他们的神经系统都在，也知道对错，只是需要时间去建立起来髓磷脂的高速网络。为什么习惯一旦养成不容易改变？因为所谓“习惯”，其实是以神经纤维电缆组合的形式“长”在大脑之中的，髓磷脂一旦把神经包起来，它不会自动散开—改变习惯的唯一办法是形成新习惯。为什么年轻人学东西快？因为尽管人的一生之中髓磷脂都在生长，但年轻人生长得最快。最激进的理论则认为人跟猴子的最显著区别不在于脑神经元的多少，而在于人的髓磷脂比猴子多20%！解剖表明，爱因斯坦的大脑中的神经元数量是平均水平，但他拥有更多能够产生髓磷脂的细胞。
人工智能的发展，对人类是利大于弊还是弊大于利？
人工智能的发展，对人类是利大于弊的。这是人类在AI道路发展的奠基，也是人类在这个领域勇敢迈出的第一步！一门科学技术的发展必须包括理论与应用。1956年AI概念的提出，随即学者们在思维模型、数理逻辑与启发式程序上取得了突破性进展，并使人工智能具备初步的自学习自适应能力，具体表现为塞缪尔于1956年发明的跳棋程序在1959年击败了他本人，并于1962年击败了美国一个州跳棋冠军。1958年，麦卡锡研制出处理程序设计语言LISP，成为人工智能语言程序研究的里程碑。总之，在各领域专家学者及程序设计师的共同努力下，人工智能取得了飞跃性发展。
但是，我们知道，在科学研究发展的道路上并没有所谓的坦途，只有历经无数的艰难险阻，才有可能到达光辉的顶点！在AI快速的发展的同时，问题也逐渐凸显出来了。第一，人脑容量巨大，AI难以模拟人脑，第二，在当时的环境下来自心理学家、神经生理学家、应用数学家和哲学家对AI的本质，基本原理及机理产生质疑与批评。紧接着是AI在市场应用上的遇冷，西方各国也相继削减了AI的研究经费，许多研究所无奈的关门了。这是理论转化为实际应用的艰难时刻，有些人放弃了，但仍然有人咬牙坚持着，终于，日益成熟的专家系统给AI带来了曙光，专家系统的应用，使AI从理论转化为实际，从一般化到专业化，从黑暗的角落到光明的前沿！自始，AI被应用到各个专门的领域，并在解决难题中发挥了巨大作用！
所有科学技术发展到一定程度都会面临一个巨大的问题——伦理问题。这个问题不解决，AI的发展也只能停滞不前。所谓伦理问题就是社会巨大的舆论力量并具有明显的历史阶段与意识形态的烙印。但是，从客观的角度上看，它并不都是正确的和符合未来发展的！纵观历史，哥白尼日心说的提出及达尔文的进化论的发表就是最好的例子，他们的学说在当时就是受当时伦理的批判，但是，从我们今天来看，他们两个的理论学说才是正确的！同样的，AI在如今发展迅速，在许多地方已经超过人脑的功能，根据量变到一定程度必然导致质变原理，AI有朝一日将全面超过人脑。于是许多人产生了恐慌，人工智能威胁论也应运而生。但我们要知道，AI始终是人类用于解决问题的工具。由古观今，科学认识才是最大的推进力，并且人类会根据AI的不断发展制定相应的应对规则，确保AI对于人类的工具性。
AI的前景是无比巨大的！目前AI已经在汽车行业、手机行业、数码相机行业及各高新领域大展身手。尤其是互联网＋的大潮涌来，更让AI有了更多的用武之地。在医学领域的应用，能够使医疗服务提高到一个新的层次。中国也明确提出了“中国制造2025”其中就AI也投入巨大重视！也就是说，AI在今后更多的领域将展现更独特的价值，在人类今后遇到的许多难题中，人工智能更是我们强有力的工具！
如何进行认知功能早期筛查
摘要：中老年患者有健忘、记忆力减退、智能活动减退、精神异常等病史时，一定要重视老年痴呆筛查，做好早期的筛查及预防工作，注意进行高血压、肥胖、烟酒、抑郁、糖尿病、脑外伤等风险因素的健康管理。 及早进行认知功能早期筛查，筛查出风险一定要尽早干预，科学的干预训练可增加大脑神经突触，科学复杂的智力康复游戏、专业的记忆力训练，可以改善老人的认知功能，影响脑电复杂度，预防老年痴呆的发生。 一、如何进行认知功能早期筛查1、量表评估筛查进行认知功能状况及精神行为评估总体评估，常用的量表有：简易精神状况量表（MMSE）、蒙特利尔认知测验（MoCA）、早期失智筛查量表（AD8）、日常生活能力量表（ADL）等。 2、临床检查实验室检查，进行脑脊液蛋白质变化，脑电图电生理检查，观察脑电节律变化，脑CT、MRl等影像学检查，早期发现海马萎缩，发现脑血管性病灶、占位性病灶、脑积水等异常改变。 但是，这些手段虽能实现临床诊断，患者却可能已经被认知功能障碍缠上多年，错过了的干预阶段。 《中华老年医学杂志》调查显示，中国阿尔茨海默病患者从出现症状到确诊的平均时间在1年以上，67%的患者在确诊时已是中重度。 早期和极早期的认知功能障碍表现为认知功能下降，往往容易被人忽视，难以及时识别。 因此，要想早期发现认知功能障碍，仅仅依靠传统手段还不够，需要更简单易行、科学有效的早期筛查评估工具与临床诊断结合。 理想的认知功能评估工具应同时具备简单智能、耗时短、易执行、可对认知障碍有针对性、专门的筛查以及不受年龄、受教育程度、文化背景、语言等人为主观因素影响的特点。 3、早期筛查评估使用ADDS认知功能障碍筛查，快速筛查阿尔茨海默病早期风险，多种国际量表结合动态脑电生理参数检测，实现认知功能、精神状态、绘图能力等智能化、数据化评估，早期筛查认知功能障碍，为预防阿尔茨海默病争取治疗的“黄金窗口期”。 二、轻度认知功能障碍要做什么检查1、神经心理学检查：（1）简易精神状态评价量表：简易精神状态评价量表是较早用于认知功能评价的量表，但其内容侧重于对痴呆的筛查，对轻度认知功能障碍或其余一些非痴呆认知功能损害的特异性和敏感性都较差。 （2）蒙特利尔认知评估量表：蒙特利尔认知评估量表共6个认知域，总计30分，用时约10分钟。 蒙特利尔认知评估量表相较于简易精神状态评价量表内容增加执行能力评价，提高记忆领域测试难度，对轻度认知功能障碍患者筛查识别力更高，较简易精神状态评价量表灵敏度高，目前已广泛应用于轻度认知功能障碍的筛查和评估。 但蒙特利尔认知评估量表受语言以及教育水平影响明显，并且国内外对于分界值仍尚有争议。 （3）安登布鲁克认知功能检查(修订版)：安登布鲁克认知功能检查(修订版)共5个认知域，总计100分，得分越高，认知功能越好。 其每个认知域独立记分可用于鉴别不同亚型的轻度认知功能障碍，但此量表过于耗时，且受年龄影响较大。 近年来已有大量研究检测其灵敏度及准确性，发现安登布鲁克认知功能检查(修订版)灵敏度高于蒙特利尔认知评估量表和简易精神状态评价量表。 2、功能磁共振成像：功能磁共振成像是一种结合了功能、解剖和影像三种因素的新兴技术，能够定位于人脑的各个功能区，目前功能磁共振成像已广泛应用于轻度认知功能障碍的早期诊断、预防和治疗等研究，为早期诊断提供了相关的影像学线索。 3、正电子发射计算机体层扫描成像：氟-2-脱氧葡萄糖正电子发射计算机体层扫描成像是较为常用的PET成像方法，其在认知障碍疾病中可以显示特有的代谢分布区域为临床医生作出鉴别和诊断提供了有利的影像学依据。 虽然PET在认知研究方面有许多重要的发现，但由于其固有的局限性，目前在认知科学研究中的应用还受到限制。 4、β-淀粉样蛋白测定：实验发现Aβ42和Aβ40的比值可以作为潜在的轻度认知功能障碍的诊断生物标志物，可以作为影像学检查的辅助参考。 虽然目前Aβ还没有确切的针对认知功能障碍的指标，但在未来Aβ很有可能作为轻度认知功能障碍的诊断生物标志物。
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