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令人难以置信的是，引起细胞活动的光敏感基因可以通过精确手术直接植入到神经元中。然后，打出一道光束，神经元被激活。更重要的是，这使得科学家们可以激活这些通路，这样你就可以拨动开关以打开和关闭某些行为。
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光遗传学这项技术虽然只有十多年的历史，但已被证明成功地控制了某些动物的行为。打开一盏灯的开关，就可能使果蝇突然飞出，蠕虫停止扭动，小鼠疯狂地绕圈跑。对猴子的试验，甚至人体试验也开始了探讨。该技术有很大的希望将直接应用在治疗疾病上，如帕金森氏症和抑郁症。
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心灵的未来 透明的大脑
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像光遗传学一样，另一个壮观的新发展是使大脑完全透明，让神经通路完整暴露在肉眼之下。在2013年，斯坦福大学的科学家宣布，他们已经成功地让老鼠的整个大脑完全透明，并使人的部分大脑透明。该项研究是如此的出色，这令《纽约时报》的头版登出了这样的标题：“大脑像果冻一样清晰地展现，让科学家们去探索。”
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在细胞水平上，单个的细胞看上去是透明的，它所有的显微组分是充分暴露的。然而，一旦数十亿个细胞放在一起形成像大脑这样的器官后，脂类添加物（脂肪、油、蜡和不溶于水的化学物）会使器官变得不透明。这项新技术的关键在于去除脂类的同时保持神经元的完整。斯坦福大学的科学家通过将大脑放在水凝胶（凝胶状物质主要由水构成）中做到了这一点，水凝胶与所有大脑的分子结合，但不与脂质结合。通过将大脑放在有电场的肥皂溶液中，用该溶液冲洗大脑，带走脂质，留下透明的大脑。加入染料后可以使神经通路清晰可见。这将有助于识别和绘制大脑的许多神经通路。
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让组织透明不是新的方法，但要精确地得到使整个大脑透明的合适的条件则颇费心计。“我烧掉和融化了一百多个大脑，”一位在这项研究的领军科学家钟光勋（Kwanghun Chung）博士承认说。被称为克拉里蒂（Clarity，钻石净度）的这项新技术，也可以应用于其他器官（甚至多年前保存在甲醛这样的化学物质中的器官）。他已经制备出透明的肝、肺和心脏。这项新技术已开始在医学的各个领域中应用。特别是，它将加速定位大脑的神经通路，因此成为大量研究和资助的重点。
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心灵的未来 四种基本作用力
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第一代脑扫描的成功的确是惊人的。在它们引进之前，只有30个左右的大脑区域是确切知道的。现在仅磁共振成像（MRI）机就可以识别200～300个大脑区域，打开了整个大脑科学的全新领域。仅仅在过去的15年内就有了这么多的源于物理学的新扫描技术，人们不禁会问：还会有更多吗？答案是肯定的，其种类会比原来的更多更完善，但并不都是完全的新技术。这是因为支配宇宙的只有四种基本作用力：引力、电磁力、弱核力和强核力。（物理学家们曾试图找出第五种力的证据，但到目前为止，所有这样的尝试都失败了。）
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电磁力，照亮我们的城市和代表着电和磁的能量，几乎是所有新的扫描技术的源泉（唯一的例外是正电子发射断层显像［PET］扫描，它是由弱核力控制的）。因为物理学家已经有超过150年与电磁力打交道的经验，创造新的电场和磁场没有什么神秘的，所以任何新的大脑扫描技术将最有可能是一种新型的现有技术的修改，而不是全新的东西。与大多数技术一样，这些机器的尺寸和成本将下降，这大大增加了这些精密仪器的广泛使用。物理学家们正在进行基本计算，必须做些什么才能将MRI机安装到手机里。同时，这些大脑扫描面对的最根本的挑战是分辨率：空间分辨率和时间分辨率。随着磁场更加均匀，电子器件变得越来越灵敏，MRI扫描的空间分辨率会增加。目前，MRI扫描只可以看到在几分之一毫米内的点或像素。但是每一点可能包含成百上千个神经元。新的扫描技术会进一步减少这个尺寸。这种方法的最终发展会创建一个类似磁共振成像（MRI-like）的机器，能识别单个神经元和它们的连接。
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磁共振成像（MRI）机的时间分辨率也是有限的，因为它们分析的是含氧的血液在大脑中的流动。机器本身具有很好的时间分辨率，但追踪血液流动使它慢下来。在未来，其他的MRI机将能够找到与神经元的激活更直接连接的不同的物质，从而实现心理过程的实时分析。过去的15年的成功无论多么壮观，然而，它们还仅仅是对未来的尝试。
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心灵的未来 新的大脑模型
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从历史上看，随着每一个新的科学发现，就伴随出现一种新的大脑模型。最早的大脑模型之一是“矮人”（homunculus），一个小人居住在人的大脑内并做出所有的决定。这种模型不是很有帮助的，因为它没有解释在矮人大脑里发生了什么。也许在矮人的大脑里还藏着一个矮人呢。
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随着简单的机械装置的到来，又提出了一个机械大脑模型，比如一个时钟，大脑好比一个有机械齿轮和传动装置的时钟。这个比喻对列昂纳多·达·芬奇（Leonardo da Vinci）这样的科学家和发明家来说是有用的，他实际上设计了一个机器人。
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19世纪末，蒸汽动力创造了新的帝国，又出现了另一个类比，即一个蒸汽发动机模型，能量以彼此竞争的方式流动。历史学家们猜测，这种水力模型影响了西格蒙德·弗洛伊德（Sigmund Freud）对大脑的描述，他认为在大脑中有三种力在不断地斗争：自我（代表自己和理性思维），身份（代表压抑的欲望），超我（代表我们的良心）。在这个模型中，如果由于这三种力之间的冲突而产生太大的压力，整个系统就有可能衰退或普遍崩溃。这个模型是巧妙的，连弗洛伊德自己也承认，它需要在神经元级别对大脑进行详细的研究，这将需要又一个世纪。
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在20世纪早期，随着电话的出现，另一个类比又浮出水面，即大脑像一个巨大的交换机。大脑是一个连接到一个巨大网络的电话线网。意识是一长排的电话话务员坐在一个巨大的开关面板前，不断地插入和拔出电线。不幸的是，这个模型没有讲到这些信息是怎样连接在一起形成大脑的。
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随着晶体管的出现，另一个模型成为时尚：计算机。传统的开关站被含有数以百万计晶体管的微芯片取代。也许，“心灵”只是一个运行在“湿件”（wetware，即脑组织而非晶体管）上的软件程序。该模型持续了很长时间，一直到今天，但它有其局限性。晶体管模型不能解释大脑是如何进行计算的，因为大脑所做的计算将需要一个像纽约市大小的计算机才能完成。而且大脑没有程序，没有Windows操作系统或奔腾芯片。（同时，有奔腾芯片的PC机的运行速度是非常快的，但它有一个瓶颈。所有的计算都必须通过这个单一的处理器。大脑是相反的。每个神经元的激活是相对缓慢的，但它有1000亿个神经元同时处理数据，因此远远弥补了这个缺陷。一个缓慢的并行处理器可以打败一个非常快的单一处理器。）
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最新的类比是互联网，它将数十亿台计算机连接在一起。在这种描述中，意识是一种由数十亿个神经元集体行动而奇迹般产生的“自然发生”现象。（这种描述的问题是，它完全没有讲到这个奇迹是怎样发生的。它用混沌理论这块地毯将大脑的所有复杂性掩盖起来。）
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毫无疑问，这些类比有真理的内核，但没有人真正捕捉到大脑的复杂性。然而，对于大脑，我发现有一个大脑的类比是有用的（尽管还不是完全适用），将大脑比喻成一个庞大的公司。在这个比喻中，有一个庞大的官僚机构和管辖权限，在不同的办公室间有大量的信息流动渠道。但重要的信息，最终在首席执行官所在的指挥中心汇集起来，做出最后的决定。
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如果将大脑比喻为大公司是有效的，那么它应该能够解释大脑的某些特征：
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