涼爽的大腦事實
幕後文章是與國家科學基金會合作提供給生活方面的。
這人腦是已知宇宙中最複雜，最了解的生物結構。
為了推進腦科學，奧巴馬總統於2012年4月通過推進由國家科學基金會（NSF）共同領導的創新神經技術（Brain）倡議宣布了大腦研究。
NSF Brain，投資於基本的大腦研究，從而產生了與人類和動物有關的驚人發現。以下是NSF資助的大腦研究的最新發現，從有關恐龍和章魚的大腦的見解到涉及阿爾茨海默氏症，腦控制機器等的發現。
驚喜！某些類型的皺紋很好
我們的人體大腦相對較大，對於我們的體型，比其他動物的大腦更皺紋。大腦大小和皺紋數與智力相關跨物種。
人腦的外層被皺紋覆蓋，越多越好。為什麼？因為這些皺紋增加了可用於神經元的表面積（信息處理的功能單位）而不會增加頭部大小，這對分娩時對女性很有益。人腦皺紋被認為幾乎像人類身高一樣遺傳。
聖路易斯華盛頓大學的伊麗莎白·阿特金森（Elizabeth Atkinson）最近確定了與大約1,000狒狒的皺紋相關的染色體段和基因，這些狒狒與人類遺傳上相似。下一步：確切指出這些遺傳區域中的折疊模式起源的位置，這將為人腦的演變提供見解。
恐龍：畢竟不是大而愚蠢的 - 只是大嗎？
廣義恐龍腦的新圖表明，大腦可能存在，這是控制哺乳動物中復雜認知行為的大腦部分。儘管科學家不知道恐龍腦可能控制著什麼功能，但它們的存在表明恐龍可能比以前認為的更複雜的行為，例如形成社會群體和可能進行交流。
該地圖基於鱷魚和鳥腦的遺傳學和組織的推論。鱷魚早於許多恐龍，是他們最親密的親戚，而鳥類是恐龍後的恐龍。
由於鱷魚，恐龍和鳥類形成了進化鏈，因此科學家認為這些動物的大腦結構具有重要的特徵，因此恐龍大腦的關鍵特徵可能是從鱷魚和鳥腦中推論出來的。
大腦圖還基於化石恐龍頭骨腔，該腔腔產生了恐龍腦形狀的影響。在沒有恐龍的任何已知化石組織的情況下，這種證據為恐龍腦提供了最好的線索。恐龍腦圖是由由一支由埃里希·賈維斯（Erich Jarvis）杜克大學。
愛因斯坦智力的可能解釋
對1980年代的愛因斯坦大腦的研究表明，愛因斯坦在他的大腦皮層中具有異常數量的腦細胞，稱為神經膠質細胞，他的一種類型的神經膠質異常大且形狀複雜。儘管缺乏統計學意義，但這些研究有助於對神經膠質產生興趣。
神經膠質長期以來一直被視為與神經元一樣不影響學習和記憶的結締組織。這個想法已經根深蒂固，因為神經膠質不會像神經元一樣產生電信號（被認為是大腦功能的核心）。
神經膠質對智力的影響的艱難證據包括一項2013年的研究，涉及將人神經膠質注射到新生小鼠的大腦中。作為成年人，注射小鼠的學習者比對照對象更快。
另外，兩個最近的 文件在領先的大腦科學家中提出了關於神經膠質的重要性的新共識，甚至可能促進學習。如何？大腦成像表明，當人們學習新技能，從雜耍到玩計算機遊戲時，特定大腦區域的結構就會發生變化。這些變化可能是由於神經膠質在軸突周圍（神經纖維）周圍的脂肪絕緣物質的形成，這加快了軸突電信號的傳播。
考慮到計算機的思想，大腦仍然很重要
大腦/計算機連接是一種夥伴關係：人腦告訴機器該怎麼做，機器會做出相應的反應。
當這種類型的伙伴關係起作用時，大腦和機器可能會一起完成驚人的事情。例如，在實驗中，學生飛行員直升機使用他們的思想通過配備了解碼大腦活動的傳感器的特殊頭頂蓋。在類似的設置中，身體殘疾的人使用了機器人手臂抓住一杯咖啡。
但是人類經常努力控制其機械夥伴，部分原因是要學習如何做到這一點。減少這一訓練時間的一種方法可能是提高心靈/身體意識 - 如最近的一項研究所指出的那樣明尼蘇達大學神經工程中心主任本。他的結果表明，通過瑜伽或冥想等實踐，心靈/身體意識的訓練使人們能夠掌握腦部計算機界面的速度幾乎是未經訓練的人的速度的近五倍。
即使大腦/計算機連接變得更加用戶友好，他的結果也強調了人類元素對這些系統的持續重要性。
科學家可能能夠預測您何時會為風險業務進行準備
腦成像技術的最新進展可能使研究人員可以預測某人是否會根據在決定之前某些類型的大腦活動。
根據斯坦福大學的Brian Knutson和Charlene C. Wu，那些希望贏得大型表演的人在某些大腦地區的活動增加，包括伏隔核，這與獎勵和愉悅有關，而那些期望輸掉的人在前島島上表現出了增加的活動，這與焦慮和厭惡有關。
危及的錢越多，這些地區的活動就越多。但是，儘管伏隔核中更多的活性鼓勵了冒險，但前島的更多活動降低了風險的影響。
這些發現表明，當人們更加興奮時，他們將承擔更大的風險。實際上，長期的勝利（例如潛在的彩票獲勝）有力地增加了興奮和伏隔核活動，鼓勵人們冒險，即使他們脫離了“理性”人的選擇。
研究人們的大腦時，他們認為自己的冒險選擇揭示了人們為什麼做出某些財務決策的見解。這些發現對個人冒險模式（例如為401K節省）以及描述群體行為的基本理論具有影響。
基於細胞的療法最終可能有助於擊敗後腦癌
腦腫瘤是美國癌症相關死亡的第二個主要原因，每年診斷出70,000例這種致命疾病。
現在，堪薩斯州立大學的Stefan Bossmann和Deryl Troyer正在努力改善尚未成功使用的一種有前途的細胞療法。研究人員的療法將通過收集癌症患者的血液來起作用。用“貨物固定”或封閉的腔體翻新選定的白細胞，這些白細胞會填充抗癌藥物；然後將患者的血液重新註射，將藥物直接輸送到腫瘤中。
以前開發這種細胞療法的努力會導致弱，漏水的藥物殺死載體細胞，而不是腫瘤。但是，研究人員通過為它們開發一種新型材料來改善這些空腔，這種材料形成類似於自組裝的人造氣泡的東西 - 旨在被合適的白血細胞類型選擇性地吸收，在達到腫瘤時保持足夠強大以保持藥物並自然造成自然損害。
與常規化學療法和納米療法相比，細胞療法為腫瘤提供了明顯更多的抗癌藥物，而不會損害人體的免疫系統。
通過在小鼠比賽中進行初步實驗，該療法將很快被用來專門針對小鼠腫瘤，希望這種療法最終能夠成功地用於人腦腫瘤。
章魚：眼睛有它 - 字面上
章魚是一個成功的捕食者，部分是因為它具有出色的視力 - 任何無脊椎動物中最好的視力 - 它使其能夠在視覺上零零並專注於獵物。
更重要的是，章魚的八個敏捷，無骨的武器中的每一個都配備了大約4400萬個神經細胞，幾乎所有神經元的神經元幾乎10％）。這些手臂神經元與動物的大腦有關。
當章魚發現一條美味的魚時，從動物的眼睛到大腦的視覺信息傳播。然後，這些信息通過其手臂神經元傳播，以幫助這些柔軟的扭曲者確定如何搶購飯菜。
相反，觸覺信息，例如螃蟹粗糙的外殼的感覺，可以通過章魚的手臂回到大腦的學習和記憶中心，以幫助這些聰明的動物提高其狩獵技巧。
由芝加哥大學克利夫頓·拉格薩爾（Clifton Ragsale）領導的團隊是第一個使用現代分子技術研究章魚獨特的神經系統如何處理視覺信息的團隊，以及章魚的加工系統是否與脊椎動物的處理系統明顯不同。如果發現這種差異，它們可能會揭示大腦處理視覺信息和學習的其他方法。產生的見解可能會為機器人技術和圖像檢測設備產生重要的應用。
鳥類對氣候變化的反應：一切都在他們的腦海中
不同的鳥類使用不同的提示來確定何時遷移和繁殖。是否有任何特定物種能夠足夠快地調整其此類活動的時間來跟上氣候變化，這可能部分取決於它使用的線索。
在不同程度上，所有鳥類種類都將白天長度作為提示。他們測量日光，並通過大腦深處的光激活受體預測季節性變化。光穿透了他們的頭骨，甚至不一定會穿過他們的眼睛。
由於白天的長度不受氣候變化的影響，因此一些長距離遷移者，例如pied-flycatcher，其主要的遷移提示是白天的長度，它們在其春季繁殖地保持了相當一致的到達時間。然而，現在的春季溫度往往會更早升高在一年中，由於氣候變化。因此，現在，此類遷移者傾向於相對於過早的彈簧到達較晚的繁殖地，因此現在錯過了昆蟲人口以前盛宴的峰值。隨著食物的少量，此類遷移者現在產生的小雞較少，這可能會導致人口下降。
一些鳥類物種增強了與其他提示的遷移和/或繁殖（如溫度變化）的遷移和/或繁殖的線索，這些線索可能也會在其大腦中進行處理。某些溫度敏感鳥類物種的遷移活動時間的變化與氣候變化相關的溫度變化相關。
但是，大多數關於鳥類日期加工的研究僅針對雄性。現在，伯克利分校的加利福尼亞大學的妮可·富特（Nicole Perfito）正在研究兩個鳥類物種過程日長度的女性以及其他影響卵子定時的提示，這是其對氣候變化的潛在反應的重要因素。
仍然想要：人腦的完整零件清單
人腦大約有1000億個神經元。但是，科學家還沒有完全清點存在存在的許多類型的腦細胞及其功能。他們也不了解來自神經元的電信和化學信號如何產生思想，行為和動作。
沒有這樣的知識，科學家仍無法解釋創傷性損傷和神經退行性疾病如何損害腦功能或應受到治療。相比之下，想像一下試圖修復汽車引擎而沒有完整零件清單和/或了解其引擎如何運行的機械師！
然而，通常會發現新型的腦細胞，部分原因是新的腦成像技術可以放大大腦以揭示越來越多的細節，就像Google Maps可以放大社區一樣。
但是，如果沒有通用分類系統，已經發現的細胞類型可能已根據不一致的標準（例如形狀，功能或位置）命名和分類。因此，一些新發現的“發現”細胞類型確實可以重新發現，更名為細胞類型。
為了標準化神經元的命名並創建普遍接受的神經元類型清單，麻省理工學院和其他人的愛德華·博伊登（Edward Boyden）正在與之合作艾倫腦科學研究所創建第一個全面的腦細胞類型數據庫。
設計師抗體最終可能有助於與阿爾茨海默氏症作戰
抗體傳統上是由人體免疫系統響應入侵者生產的蛋白質，已經在我們與流感病毒和其他有害實體的鬥爭中建立了盟友。現在，他們正在設計用於治療並可能保護我們免受疾病連接蛋白的設計，例如阿爾茨海默氏病。
這樣的工程需要設計具有極端靶向能力的抗體，以便可以將其定向去地點並確切地完成所需的操作。用於治療或實驗原因的抗體通常取自免疫動物或巨大的抗體文庫。因此，很難定制它們。
彼得·泰西爾紐約特洛伊（Troy）的倫斯勒（Rensselaer）理工學院的研究所正在努力設計具有精確特性的抗體。通過將靶蛋白的DNA序列置於抗體中，Tessier可以設計抗體與選擇蛋白質結合的抗體，例如β-澱粉樣蛋白斑塊，這是一種與阿爾茨海默氏症相關的蛋白質。進一步的研究可能會導致抗體的發展，這些抗體在損害之前識別和去除毒性顆粒。
編者註：幕後描繪的研究人員已得到文章的支持國家科學基金會，聯邦機構負責資助基礎研究以及整個科學和工程領域。本材料中表達的任何觀點，發現和結論或建議都是作者的意見，不一定反映了國家科學基金會的觀點。看到幕後檔案。
