(1)Background 1. Cultural Evolution: 2. How to study? 从基因到蛋白到细胞到组织到器官到行为 (2)The beginning of neuroscience-cellular anatomy: 1. Frontier 1: Connectomics(连接组学):将大脑切成纳米级别的切片,通过切片的分析以及重新组合,进而分析大脑的结构(神经元之间如何建立连接、大脑有那些元素组成、大脑的构造等),获得大脑的细节。 Some prospects: 2. Frontier 2:Brainbow(彩虹脑):干预大脑中的基因,即向大脑中特别的基因中插入些许DNA片段(荧光基团),使大脑中特殊的神经元带有特别的颜色,从而使大脑变得“多姿多彩”。 Prospects: :例如学习时,与学习相关的神经元会产生电信号进而激发荧光,便于我们了解与学习有关的信号通路。 3. Frontier 3:Brain Machine/ Computer interface(脑机接口):每一个神经元细胞有自己特别的spike ,一个动作中由许多spikes组成 Future Challenges::除此之外还需在机械臂上添加sensor(比如温度感应的sensor等) 4. Frontier 4:Opotogenetics(光遗传),即给神经元加感光的标签—当这些神经元收到光刺激时,他们会产生电信号,进而产生行为(天然的便是retina):可以利用此技术寻找行为相关的信号通路,也可以利用此技术来治疗疾病(抑制或者促进某一病变区域电信号的产生) 5. Frontier 5:Simulation of the brain(大脑的仿真)-Blue Brain Project 1. Step1:将该神经元电信号进行数学建模,形成改神经元的数学特征 2. Step2:通过不断的建模,形成一个模拟的大脑,进而来研究疾病亦或是重要的信号通路