凉爽的大脑事实
幕后文章是与国家科学基金会合作提供给生活方面的。
这人脑是已知宇宙中最复杂，最了解的生物结构。
为了推进脑科学，奥巴马总统于2012年4月通过推进由国家科学基金会（NSF）共同领导的创新神经技术（Brain）倡议宣布了大脑研究。
NSF Brain，投资于基本的大脑研究，从而产生了与人类和动物有关的惊人发现。以下是NSF资助的大脑研究的最新发现，从有关恐龙和章鱼的大脑的见解到涉及阿尔茨海默氏症，脑控制机器等的发现。
惊喜！某些类型的皱纹很好
我们的人体大脑相对较大，对于我们的体型，比其他动物的大脑更皱纹。大脑大小和皱纹数与智力相关跨物种。
人脑的外层被皱纹覆盖，越多越好。为什么？因为这些皱纹增加了可用于神经元的表面积（信息处理的功能单位）而不会增加头部大小，这对分娩时对女性很有益。人脑皱纹被认为几乎像人类身高一样遗传。
圣路易斯华盛顿大学的伊丽莎白·阿特金森（Elizabeth Atkinson）最近确定了与大约1,000狒狒的皱纹相关的染色体段和基因，这些狒狒与人类遗传上相似。下一步：确切指出这些遗传区域中的折叠模式起源的位置，这将为人脑的演变提供见解。
恐龙：毕竟不是大而愚蠢的 - 只是大吗？
广义恐龙脑的新图表明，大脑可能存在，这是控制哺乳动物中复杂认知行为的大脑部分。尽管科学家不知道恐龙脑可能控制着什么功能，但它们的存在表明恐龙可能比以前认为的更复杂的行为，例如形成社会群体和可能进行交流。
该地图基于鳄鱼和鸟脑的遗传学和组织的推论。鳄鱼早于许多恐龙，是他们最亲密的亲戚，而鸟类是恐龙后的恐龙。
由于鳄鱼，恐龙和鸟类形成了进化链，因此科学家认为这些动物的大脑结构具有重要的特征，因此恐龙大脑的关键特征可能是从鳄鱼和鸟脑中推论出来的。
大脑图还基于化石恐龙头骨腔，该腔腔产生了恐龙脑形状的影响。在没有恐龙的任何已知化石组织的情况下，这种证据为恐龙脑提供了最好的线索。恐龙脑图是由由一支由埃里希·贾维斯（Erich Jarvis）杜克大学。
爱因斯坦智力的可能解释
对1980年代的爱因斯坦大脑的研究表明，爱因斯坦在他的大脑皮层中具有异常数量的脑细胞，称为神经胶质细胞，他的一种类型的神经胶质异常大且形状复杂。尽管缺乏统计学意义，但这些研究有助于对神经胶质产生兴趣。
神经胶质长期以来一直被视为与神经元一样不影响学习和记忆的结缔组织。这个想法已经根深蒂固，因为神经胶质不会像神经元一样产生电信号（被认为是大脑功能的核心）。
神经胶质对智力的影响的艰难证据包括一项2013年的研究，涉及将人神经胶质注射到新生小鼠的大脑中。作为成年人，注射小鼠的学习者比对照对象更快。
另外，两个最近的 文件在领先的大脑科学家中提出了关于神经胶质的重要性的新共识，甚至可能促进学习。如何？大脑成像表明，当人们学习新技能，从杂耍到玩计算机游戏时，特定大脑区域的结构就会发生变化。这些变化可能是由于神经胶质在轴突周围（神经纤维）周围的脂肪绝缘物质的形成，这加快了轴突电信号的传播。
考虑到计算机的思想，大脑仍然很重要
大脑/计算机连接是一种伙伴关系：人脑告诉机器该怎么做，机器会做出相应的反应。
当这种类型的伙伴关系起作用时，大脑和机器可能会一起完成惊人的事情。例如，在实验中，学生飞行员直升机使用他们的思想通过配备了解码大脑活动的传感器的特殊头顶盖。在类似的设置中，身体残疾的人使用了机器人手臂抓住一杯咖啡。
但是人类经常努力控制其机械伙伴，部分原因是要学习如何做到这一点。减少这一训练时间的一种方法可能是提高心灵/身体意识 - 如最近的一项研究所指出的那样明尼苏达大学神经工程中心主任本。他的结果表明，通过瑜伽或冥想等实践，心灵/身体意识的训练使人们能够掌握脑部计算机界面的速度几乎是未经训练的人的速度的近五倍。
即使大脑/计算机连接变得更加用户友好，他的结果也强调了人类元素对这些系统的持续重要性。
科学家可能能够预测您何时会为风险业务进行准备
脑成像技术的最新进展可能使研究人员可以预测某人是否会根据在决定之前某些类型的大脑活动。
根据斯坦福大学的Brian Knutson和Charlene C. Wu，那些希望赢得大型表演的人在某些大脑地区的活动增加，包括伏隔核，这与奖励和愉悦有关，而那些期望输掉的人在前岛岛上表现出了增加的活动，这与焦虑和厌恶有关。
危及的钱越多，这些地区的活动就越多。但是，尽管伏隔核中更多的活性鼓励了冒险，但前岛的更多活动降低了风险的影响。
这些发现表明，当人们更加兴奋时，他们将承担更大的风险。实际上，长期的胜利（例如潜在的彩票获胜）有力地增加了兴奋和伏隔核活动，鼓励人们冒险，即使他们脱离了“理性”人的选择。
研究人们的大脑时，他们认为自己的冒险选择揭示了人们为什么做出某些财务决策的见解。这些发现对个人冒险模式（例如为401K节省）以及描述群体行为的基本理论具有影响。
基于细胞的疗法最终可能有助于击败后脑癌
脑肿瘤是美国癌症相关死亡的第二个主要原因，每年诊断出70,000例这种致命疾病。
现在，堪萨斯州立大学的Stefan Bossmann和Deryl Troyer正在努力改善尚未成功使用的一种有前途的细胞疗法。研究人员的疗法将通过收集癌症患者的血液来起作用。用“货物固定”或封闭的腔体翻新选定的白细胞，这些白细胞会填充抗癌药物；然后将患者的血液重新注射，将药物直接输送到肿瘤中。
以前开发这种细胞疗法的努力会导致弱，漏水的药物杀死载体细胞，而不是肿瘤。但是，研究人员通过为它们开发一种新型材料来改善这些空腔，这种材料形成类似于自组装的人造气泡的东西 - 旨在被合适的白血细胞类型选择性地吸收，在达到肿瘤时保持足够强大以保持药物并自然造成自然损害。
与常规化学疗法和纳米疗法相比，细胞疗法为肿瘤提供了明显更多的抗癌药物，而不会损害人体的免疫系统。
通过在小鼠比赛中进行初步实验，该疗法将很快被用来专门针对小鼠肿瘤，希望这种疗法最终能够成功地用于人脑肿瘤。
章鱼：眼睛有它 - 字面上
章鱼是一个成功的捕食者，部分是因为它具有出色的视力 - 任何无脊椎动物中最好的视力 - 它使其能够在视觉上零零并专注于猎物。
更重要的是，章鱼的八个敏捷，无骨的武器中的每一个都配备了大约4400万个神经细胞，几乎所有神经元的神经元几乎10％）。这些手臂神经元与动物的大脑有关。
当章鱼发现一条美味的鱼时，从动物的眼睛到大脑的视觉信息传播。然后，这些信息通过其手臂神经元传播，以帮助这些柔软的扭曲者确定如何抢购饭菜。
相反，触觉信息，例如螃蟹粗糙的外壳的感觉，可以通过章鱼的手臂回到大脑的学习和记忆中心，以帮助这些聪明的动物提高其狩猎技巧。
由芝加哥大学克利夫顿·拉格萨尔（Clifton Ragsale）领导的团队是第一个使用现代分子技术研究章鱼独特的神经系统如何处理视觉信息的团队，以及章鱼的加工系统是否与脊椎动物的处理系统明显不同。如果发现这种差异，它们可能会揭示大脑处理视觉信息和学习的其他方法。产生的见解可能会为机器人技术和图像检测设备产生重要的应用。
鸟类对气候变化的反应：一切都在他们的脑海中
不同的鸟类使用不同的提示来确定何时迁移和繁殖。是否有任何特定物种能够足够快地调整其此类活动的时间来跟上气候变化，这可能部分取决于它使用的线索。
在不同程度上，所有鸟类种类都将白天长度作为提示。他们测量日光，并通过大脑深处的光激活受体预测季节性变化。光穿透了他们的头骨，甚至不一定会穿过他们的眼睛。
由于白天的长度不受气候变化的影响，因此一些长距离迁移者，例如pied-flycatcher，其主要的迁移提示是白天的长度，它们在其春季繁殖地保持了相当一致的到达时间。然而，现在的春季温度往往会更早升高在一年中，由于气候变化。因此，现在，此类迁移者倾向于相对于过早的弹簧到达较晚的繁殖地，因此现在错过了昆虫人口以前盛宴的峰值。随着食物的少量，此类迁移者现在产生的小鸡较少，这可能会导致人口下降。
一些鸟类物种增强了与其他提示的迁移和/或繁殖（如温度变化）的迁移和/或繁殖的线索，这些线索可能也会在其大脑中进行处理。某些温度敏感鸟类物种的迁移活动时间的变化与气候变化相关的温度变化相关。
但是，大多数关于鸟类日期加工的研究仅针对雄性。现在，伯克利分校的加利福尼亚大学的妮可·富特（Nicole Perfito）正在研究两个鸟类物种过程日长度和其他影响卵子时机的提示的女性，这是其对气候变化的潜在反应的重要因素。
仍然想要：人脑的完整零件清单
人脑大约有1000亿个神经元。但是，科学家还没有完全清点存在存在的许多类型的脑细胞及其功能。他们也不了解来自神经元的电信和化学信号如何产生思想，行为和动作。
没有这样的知识，科学家仍无法解释创伤性损伤和神经退行性疾病如何损害脑功能或应受到治疗。相比之下，想象一下试图修复汽车引擎而没有完整零件清单和/或了解其引擎如何运行的机械师！
然而，通常会发现新型的脑细胞，部分原因是新的脑成像技术可以放大大脑以揭示越来越多的细节，就像Google Maps可以放大社区一样。
但是，如果没有通用分类系统，已经发现的细胞类型可能已根据不一致的标准（例如形状，功能或位置）命名和分类。因此，一些新发现的“发现”细胞类型确实可以重新发现，更名为细胞类型。
为了标准化神经元的命名并创建普遍接受的神经元类型清单，麻省理工学院和其他人的爱德华·博伊登（Edward Boyden）正在与之合作艾伦脑科学研究所创建第一个全面的脑细胞类型数据库。
设计师抗体最终可能有助于与阿尔茨海默氏症作战
抗体传统上是由人体免疫系统响应入侵者生产的蛋白质，已经在我们与流感病毒和其他有害实体的斗争中建立了盟友。现在，他们正在设计用于治疗并可能保护我们免受疾病连接蛋白的设计，例如阿尔茨海默氏病。
这样的工程需要设计具有极端靶向能力的抗体，以便可以将其定向去地点并确切地完成所需的操作。用于治疗或实验原因的抗体通常取自免疫动物或巨大的抗体文库。因此，很难定制它们。
彼得·泰西尔纽约特洛伊（Troy）的伦斯勒（Rensselaer）理工学院的研究所正在努力设计具有精确特性的抗体。通过将靶蛋白的DNA序列置于抗体中，Tessier可以设计抗体与选择蛋白质结合的抗体，例如β-淀粉样蛋白斑块，这是一种与阿尔茨海默氏症相关的蛋白质。进一步的研究可能会导致抗体的发展，这些抗体在损害之前识别和去除毒性颗粒。
编者注：幕后描绘的研究人员已得到文章的支持国家科学基金会，联邦机构负责资助基础研究以及整个科学和工程领域。本材料中表达的任何观点，发现和结论或建议都是作者的意见，不一定反映了国家科学基金会的观点。看到幕后档案。
