从“人类脑计划”到计算神经科学ppt课件

从从“人类脑计划人类脑计划”到计算神经到计算神经科学科学韩芳东华大学信息学院东华大学信息学院2013.92013.9从“人类脑计划”到计算神经科学韩芳主要内容1.“人类脑计划人类脑计划”介绍介绍2.计算神经科学概述计算神经科学概述主要内容1.“人类脑计划”介绍2.计算神经科学概述Part1.人类脑计划介绍人类脑计划介绍 Part 1.人类脑计划介绍 1.人类脑计划介绍 问题的提出问题的提出 生命是什么？生命是什么？灵魂在那里？灵魂在那里？大脑如何思维？大脑如何思维？揭示大脑奥秘是人类面临的最大挑战揭示大脑奥秘是人类面临的最大挑战.脑科学是脑科学是2121世纪最具有原创性的科学！世纪最具有原创性的科学！1.人类脑计划介绍 生命是什么？1.人类脑计划介绍 人与其它物种之区别人与其它物种之区别 人类有极其复杂的大脑，它是千百万年进人类有极其复杂的大脑，它是千百万年进化的结晶。在过去六亿年中，生物的进化产生化的结晶。在过去六亿年中，生物的进化产生了由大量神经元相互联结而形成的神经网络，了由大量神经元相互联结而形成的神经网络，解决了在不断变化的复杂环境中，人脑如何处解决了在不断变化的复杂环境中，人脑如何处理各种复杂信息的问题。理各种复杂信息的问题。人的高级认知功能的高度发展，使得人类人的高级认知功能的高度发展，使得人类成为万物之首，具备了主宰世界的能力。成为万物之首，具备了主宰世界的能力。1.人类脑计划介绍 人类有极其复杂的大脑，它是千1.人类脑计划介绍 人脑是精巧而完善的智能信息处理系统人脑是精巧而完善的智能信息处理系统 研究发现，一个成人大脑内有上千亿个神经细胞（研究发现，一个成人大脑内有上千亿个神经细胞（10 10 的的1111次次方），还有超过方），还有超过1010的的1414次方个神经突触。次方个神经突触。脑是生物体内结构和功能最复杂的脑是生物体内结构和功能最复杂的组织，是接受外界信号、产生感觉、形组织，是接受外界信号、产生感觉、形成意识、进行逻辑思维、发出指令、产成意识、进行逻辑思维、发出指令、产生行为的指挥部。生行为的指挥部。掌管着人类每天的语言、思维、感掌管着人类每天的语言、思维、感觉、情绪、运动等高级活动。觉、情绪、运动等高级活动。1.人类脑计划介绍 研究发现，一个成人大脑内有上千亿个神1.人类脑计划介绍 脑科学的研究热潮正遍布全球脑科学的研究热潮正遍布全球 人脑的结构和功能极其复杂，需要从分子、细胞、系统、人脑的结构和功能极其复杂，需要从分子、细胞、系统、全脑和行为等不同层次进行研究和整合，内容极其丰富。全脑和行为等不同层次进行研究和整合，内容极其丰富。世界各国投入了大量的人力和财力进行专门研究：世界各国投入了大量的人力和财力进行专门研究：美国：美国：1989年，美国在全世界率先推出了全国性的脑科学计划，年，美国在全世界率先推出了全国性的脑科学计划，并把并把20世纪的最后十年命名为世纪的最后十年命名为“脑的十年脑的十年”。这一举动立刻得。这一举动立刻得到了国际脑研究组织和许多国际学术组织的响应。美国提出到了国际脑研究组织和许多国际学术组织的响应。美国提出“脑的十年脑的十年”计划重点是保护脑，防治脑疾病。计划重点是保护脑，防治脑疾病。1.人类脑计划介绍 人脑的结构和功能极其复杂，需要1.人类脑计划介绍 脑科学的研究热潮正遍布全球脑科学的研究热潮正遍布全球 欧洲：欧洲：1991年欧共体制定了年欧共体制定了“EC脑十年计划脑十年计划”；日本：日本：1995年日本学术会议设立年日本学术会议设立“脑科学和意识问题脑科学和意识问题”特别特别委员会。委员会。1996年日本科学技术厅在总结它和通产省等年日本科学技术厅在总结它和通产省等1986年所提年所提出出“人类前沿科学计划人类前沿科学计划”十年实践结果的基础上提出了十年实践结果的基础上提出了“脑科学脑科学时代时代脑科学研究推进计划脑科学研究推进计划”，正式提出了，正式提出了“了解脑、保护脑、了解脑、保护脑、创造脑创造脑”的口号，并指出的口号，并指出“了解脑也就是了解人类本身了解脑也就是了解人类本身”。1.人类脑计划介绍 人们相信脑科学的研究成果将为人类更好地：人们相信脑科学的研究成果将为人类更好地：了解自己、了解自己、保护自己、保护自己、防治脑疾病、防治脑疾病、开发大脑潜能开发大脑潜能 等方面做出重要的贡献。等方面做出重要的贡献。1.人类脑计划介绍 “认识脑、保护脑、创造脑认识脑、保护脑、创造脑”三大目标三大目标 人们相信脑科学的研究成果将为人类更好地：1.人类脑计1）以往有关脑的研究包括神经（解剖、生理、病理、生化、以往有关脑的研究包括神经（解剖、生理、病理、生化、免疫、电生理、心理）等，已经获得了大量有关动物脑和人脑的免疫、电生理、心理）等，已经获得了大量有关动物脑和人脑的实验数据和研究结果。实验数据和研究结果。2）近年来分子神经生物学研究从基因水平来揭示人脑的奥秘，）近年来分子神经生物学研究从基因水平来揭示人脑的奥秘，先进的基因芯片技术在每秒钟就可以得到大量微观水平上的实验先进的基因芯片技术在每秒钟就可以得到大量微观水平上的实验数据。数据。3）脑功能成像（）脑功能成像（fMRI、PET、ERP等）使我们能从活体和等）使我们能从活体和整体水平来研究脑，可以在无创伤条件下了解到人的思维、行为整体水平来研究脑，可以在无创伤条件下了解到人的思维、行为活动时脑的功能活动。活动时脑的功能活动。这些新方法、新技术极大地增强了宏观水这些新方法、新技术极大地增强了宏观水平上的脑研究能力，同时也产生了海量的实验数据。平上的脑研究能力，同时也产生了海量的实验数据。1.人类脑计划介绍脑的研究正在产生海量的数据脑的研究正在产生海量的数据 1）以往有关脑的研究包括神经（解剖、生理、1）神经科学家面临的重要问题之一，就是能否灵活有效）神经科学家面临的重要问题之一，就是能否灵活有效地管理数据，最大限度地利用已有的实验数据。建立地管理数据，最大限度地利用已有的实验数据。建立“全球神全球神经信息数据库经信息数据库”和和“神经信息电子网络神经信息电子网络”，已经迫在眉睫。，已经迫在眉睫。2）应加强神经科学和信息科学的合作和相互渗透，建立）应加强神经科学和信息科学的合作和相互渗透，建立新的研究模式，即实验数据新的研究模式，即实验数据数学理论数学理论计算机模拟和预测计算机模拟和预测生物学实验验证生物学实验验证数学模型与验证后的理论，力求达到事半功数学模型与验证后的理论，力求达到事半功倍，加快脑的研究进程。倍，加快脑的研究进程。1.人类脑计划介绍 海量的数据呼唤新的学科海量的数据呼唤新的学科-神经信息科学神经信息科学 1）神经科学家面临的重要问题之一，就是能否灵活有神经信息学神经信息学 指指 神经科学和信息学相互结合的研究领域。它神经科学和信息学相互结合的研究领域。它是人类脑计划的核心内容。是人类脑计划的核心内容。目目 标：标：利用信息技术，建立神经信息学数据库。利用信息技术，建立神经信息学数据库。1 1）以便能对不同层次的有关脑的研究数据，进行检索、以便能对不同层次的有关脑的研究数据，进行检索、比较、分析、整合、建模和仿真，绘制出脑功能、脑结构和神经比较、分析、整合、建模和仿真，绘制出脑功能、脑结构和神经网络的图谱；网络的图谱；2 2）能从基因到行为各个水平加深人类对大脑的理解，能从基因到行为各个水平加深人类对大脑的理解，达到达到“认识脑、保护脑和创造脑认识脑、保护脑和创造脑”的目的。的目的。1.人类脑计划介绍 人类脑计划的核心人类脑计划的核心 神经信息学神经信息学 神经信息学 指 神经科学和信息学相互结合的研究领域全球人类脑计划全球人类脑计划/神经信息学的概念最初由美国提出，神经信息学的概念最初由美国提出，1999年在美年在美国与欧共体合作的基础上形成国与欧共体合作的基础上形成USA-EC神经信息学双边合作组织。神经信息学双边合作组织。美国神经信息学的国内分支机构是美国国立卫生院（美国神经信息学的国内分支机构是美国国立卫生院（NIH）神经）神经信息学办公室。该国对人类脑计划信息学办公室。该国对人类脑计划/神经信息学的专项资助（神经信息学的专项资助（PhaseI和和PhaseII研究基金）目前已近研究基金）目前已近1亿美金，资助方向是神经科学和信息亿美金，资助方向是神经科学和信息学相结合的研究内容。美国人类脑计划学相结合的研究内容。美国人类脑计划/神经信息学的研究集中在嗅觉神经信息学的研究集中在嗅觉神经信息学（神经信息学（YaleUniversity）、人脑图谱（）、人脑图谱（UCLA）和认知神经信息）和认知神经信息学（学（DartmouthCollege）三个方面。美国重视神经信息学人才培养，）三个方面。美国重视神经信息学人才培养，NIH已启动专项培训和教育计划，资助神经科学和信息学的交叉学科已启动专项培训和教育计划，资助神经科学和信息学的交叉学科人才的培养。人才的培养。1.人类脑计划介绍 神经信息学的建立和发展神经信息学的建立和发展 全球人类脑计划/神经信息学的概念最初由美国提出，12000年在年在OECD的科学论坛（的科学论坛（GSF）批准下，建立以美国为牵）批准下，建立以美国为牵头国家的神经信息学工作组（头国家的神经信息学工作组（OECD-GSFNI工作组），参加国家工作组），参加国家有：美国有：美国(组长组长)、英国、法国、日本、中国等、英国、法国、日本、中国等21个成员国或观察员个成员国或观察员国。这标志着神经信息学全球合作计划正式启动，其概念已经在国国。这标志着神经信息学全球合作计划正式启动，其概念已经在国际范围内得到认可。际范围内得到认可。2004年年4月的月的OECD-GSF-NI巴黎工作会议上，原巴黎工作会议上，原OECD-GSF-NI工作组更名为国际神经信息学协调委员会工作组更名为国际神经信息学协调委员会(InternationalNeuroinformaticsCoordinatingFacility，INCF)，负责具体执行新，负责具体执行新一轮神经信息学国际合作计划（一轮神经信息学国际合作计划（PrograminInternationalNeuroinformatics，PIN）。）。1.人类脑计划介绍神经信息学的建立和发展神经信息学的建立和发展 2000年在OECD的科学论坛（GSF）批准下，建INCF提出神经信息学的最终目标依旧是建立一个有关神提出神经信息学的最终目标依旧是建立一个有关神经系统所有数据的全球知识管理系统和网络协同研究环境，组经系统所有数据的全球知识管理系统和网络协同研究环境，组织全世界最顶尖的研究机构和科学家，开展全球性脑科学科研织全世界最顶尖的研究机构和科学家，开展全球性脑科学科研大协作。目前的任务是协调全球神经信息学工作、制定神经信大协作。目前的任务是协调全球神经信息学工作、制定神经信息学的发展计划、工作指南、数据标准和共享规范。息学的发展计划、工作指南、数据标准和共享规范。1.人类脑计划介绍神经信息学的建立和发展神经信息学的建立和发展 INCF提出神经信息学的最终目标依旧是建立一个欧盟自欧盟自1999年与美国共同成立年与美国共同成立USA-EC神经信息学双边合作神经信息学双边合作组织以来，在全球人类脑计划组织以来，在全球人类脑计划/神经信息学国际合作中扮演重要角神经信息学国际合作中扮演重要角色，具有很好的工作基础和突出贡献。欧盟委员会近年来坚决支色，具有很好的工作基础和突出贡献。欧盟委员会近年来坚决支持其成员国参与持其成员国参与OECD-GSF-NI工作组各项活动，并协助美国建工作组各项活动，并协助美国建立和完善了国际神经信息学协作组织（立和完善了国际神经信息学协作组织（INCF），成功争取了国），成功争取了国际神经信息学协作组织主办国地位，并联合欧盟际神经信息学协作组织主办国地位，并联合欧盟15个成员国投入个成员国投入科研基金，建立欧洲神经信息学数据库，发行神经信息学科研基金，建立欧洲神经信息学数据库，发行神经信息学SCI杂杂志。志。1.人类脑计划介绍神经信息学在欧洲神经信息学在欧洲 欧盟自1999年与美国共同成立USA-EC神经信息欧洲神经科学和计算神经科学研究有着悠久的历史，因此在欧洲神经科学和计算神经科学研究有着悠久的历史，因此在对神经信息学的认识上，与美国有所不同。在美国，神经信息学对神经信息学的认识上，与美国有所不同。在美国，神经信息学强调强调神经科学数据库的建立和共享神经科学数据库的建立和共享，而在欧洲，在致力于建立神，而在欧洲，在致力于建立神经科学共享数据库的同时，更强调经科学共享数据库的同时，更强调神经系统中的信息处理的研究神经系统中的信息处理的研究信息学工具的开发信息学工具的开发。目前，英国医学研究委员会（目前，英国医学研究委员会（MRC）启动神经信息学人才培）启动神经信息学人才培养计划，开始授予神经信息学博士学位，英国、德国、荷兰、波养计划，开始授予神经信息学博士学位，英国、德国、荷兰、波兰等国相继建立了神经信息学网站投入运行或试运行。兰等国相继建立了神经信息学网站投入运行或试运行。1.人类脑计划介绍神经信息学在欧洲神经信息学在欧洲 欧洲神经科学和计算神经科学研究有着悠久的历史，因此1）“曼哈顿计划曼哈顿计划”、“阿波罗登月计划阿波罗登月计划”和和“人类基因组人类基因组计划计划”是划时代的三大科学工程，它们给整个人类社会带来了深是划时代的三大科学工程，它们给整个人类社会带来了深远的影响。远的影响。2）“人类基因组计划人类基因组计划”是是“生物实验结果和信息科学的完生物实验结果和信息科学的完美结合美结合”，人类基因库将为人类健康、疾病诊断、药物开发、生，人类基因库将为人类健康、疾病诊断、药物开发、生态平衡和生物学研究作出不可估量的贡献。态平衡和生物学研究作出不可估量的贡献。3)在在“人类基因组计划人类基因组计划”之后应该是之后应该是“人类蛋白质组计划人类蛋白质组计划”和和“人类脑计划人类脑计划”。1.人类脑计划介绍 “人类脑计划人类脑计划”是是人类历史上的重大科学计人类历史上的重大科学计划划 1）“曼哈顿计划”、“国际神经信息合作组织已在全球召开了国际神经信息合作组织已在全球召开了4次会议，具体已提次会议，具体已提出了几项重大建议：出了几项重大建议：1）创建全球性的神经信息学电子网络；）创建全球性的神经信息学电子网络；2）开发先进的神经信息学工具、方法和数据库；）开发先进的神经信息学工具、方法和数据库；3）通过数据资源共享和建模仿真来了解神经系统的结构和功能，）通过数据资源共享和建模仿真来了解神经系统的结构和功能，推动脑科学进步。推动脑科学进步。1.人类脑计划介绍 当前正在推动的工作当前正在推动的工作 国际神经信息合作组织已在全球召开了4次会议，具体已 目前人类脑计划开展的国际大合作，使用通用数据库，统目前人类脑计划开展的国际大合作，使用通用数据库，统一格式、统一标准，将脑的结构和功能、微观和宏观的研究结果一格式、统一标准，将脑的结构和功能、微观和宏观的研究结果联系起来，绘制出健康和疾病状态下脑的功能、结构、神经网络、联系起来，绘制出健康和疾病状态下脑的功能、结构、神经网络、细胞和分子生物学的细胞和分子生物学的“图谱图谱”。成员国的科学家们可以在数据库。成员国的科学家们可以在数据库中进行搜索、比较、分析和整合，并进行数学模拟和仿真计算，中进行搜索、比较、分析和整合，并进行数学模拟和仿真计算，这将十分有利于理论假设的形成和研究者之间的电子合作，也可这将十分有利于理论假设的形成和研究者之间的电子合作，也可以避免不必要的重复性研究。以避免不必要的重复性研究。1.人类脑计划介绍 目前人类脑计划开展的国际大合作，使用通用数据库，1）应充分利用我们人类脑资源丰富等优势，积累有特色的基）应充分利用我们人类脑资源丰富等优势，积累有特色的基础数据；础数据；2）在具有中国特色的传统医学（如针灸等）、汉语认知与特）在具有中国特色的传统医学（如针灸等）、汉语认知与特殊感知觉的神经信息学研究等领域深入开展工作；殊感知觉的神经信息学研究等领域深入开展工作；3）建立中国的神经信息平台、电子网络和信息数据库，从而）建立中国的神经信息平台、电子网络和信息数据库，从而更好地和国外科学家协作，共享科研成果和国际资源。更好地和国外科学家协作，共享科研成果和国际资源。1.人类脑计划介绍 中国的神经信息学研究中国的神经信息学研究1）应充分利用我们人类脑资源丰富等优势，积累有特色的基础数据 计算神经科学是使用计算神经科学是使用数学分析数学分析和和计算机模拟计算机模拟的方法在不同的方法在不同水平上对水平上对神经系统神经系统进行模拟和研究的科学：从进行模拟和研究的科学：从神经元的真实生神经元的真实生物物理模型物物理模型，它们的动态交互关系它们的动态交互关系以及以及神经网络的学习神经网络的学习，到，到脑脑的组织和神经类型计算的组织和神经类型计算的量化理论等，从计算角度理解脑，研的量化理论等，从计算角度理解脑，研究非程序的、适应性的、大脑风格的信息处理的本质和能力，究非程序的、适应性的、大脑风格的信息处理的本质和能力，探索新型的信息处理机理和途径，从而创造脑。它的发展将对探索新型的信息处理机理和途径，从而创造脑。它的发展将对智能科学、信息科学、认知科学、神经科学等产生重要影响。智能科学、信息科学、认知科学、神经科学等产生重要影响。Part2：计算神经科学1、定义、定义 计算神经科学是使用数学分析和计算机模拟2、发展历史、发展历史1891年，年，Cajal创立神经元学说，认为神经系统是由独立的神经创立神经元学说，认为神经系统是由独立的神经细胞组成的，这些神经细胞连在一起组成神经通路；细胞组成的，这些神经细胞连在一起组成神经通路；1906年，年，Sherrington提出突触的概念，他认为这是神经元之间提出突触的概念，他认为这是神经元之间相互交流信息的场所；相互交流信息的场所；1943年，年，McCulloch和和Pitts首次提出首次提出M-P神经网络模型神经网络模型；1948年，年，Hebb提出神经网络学习规则；提出神经网络学习规则；1952年，年，Hodgkin,Huxley建立了单个神经元的数学模型；建立了单个神经元的数学模型；1950s，1960s，对树突的功能开始重视，并逐渐认识到树突在，对树突的功能开始重视，并逐渐认识到树突在神经整合中的作用；神经整合中的作用；1960s，1970s，发现了神经调制物质及第二信使；，发现了神经调制物质及第二信使；2、发展历史1891年，Cajal创立神经元学说，认为神经系1970s，计算机化的影像技术应用于脑研究；，计算机化的影像技术应用于脑研究；1989年，年，Hopfield提出了学习记忆模型，开拓了神经网络用于计提出了学习记忆模型，开拓了神经网络用于计算机的新途径；算机的新途径；Amari在统计神经动力学、神经场的动力学理论、联想记忆，特在统计神经动力学、神经场的动力学理论、联想记忆，特别在信息几何方面作出了一些奠基性的工作；别在信息几何方面作出了一些奠基性的工作；1990年，美国开年，美国开展了展了“脑的十年脑的十年”的研究计划；的研究计划；1991年欧洲也成立了年欧洲也成立了“欧洲脑的十年欧洲脑的十年”委员会，推行委员会，推行“欧洲脑的欧洲脑的十年十年”计划；计划；1996年，瑞士年，瑞士世界经济论坛世界经济论坛上宣布成立上宣布成立“脑研究联盟脑研究联盟”；1996年，日本推出了为期年，日本推出了为期20年的年的“脑科学时代脑科学时代”计划纲要。计划纲要。在我国，在我国，1992年把年把“脑功能及其细胞和分子基础脑功能及其细胞和分子基础”列入国家科委列入国家科委重大基础研究攀登项目，又把主要脑疾病的防治作为国家重大基础研究攀登项目，又把主要脑疾病的防治作为国家“九五九五”攻关项目。攻关项目。1995年成立了年成立了“中国神经科学学会中国神经科学学会”。1970s，计算机化的影像技术应用于脑研究；3、研究问题、研究问题单个神经元的计算模型：单个神经元是构成神经网络的基本单元，单个神经元的计算模型：单个神经元是构成神经网络的基本单元，它由神经细胞体、树突和轴突构成，神经元之间通过突触连接；它由神经细胞体、树突和轴突构成，神经元之间通过突触连接；3、研究问题单个神经元的计算模型：单个神经元是构成神经网络的 神经元的计算模型：神经元的计算模型：（1）离子通道模型）离子通道模型（2）电缆特性和房室模型）电缆特性和房室模型（3）突触动力学模型）突触动力学模型（4）树突动力学模型）树突动力学模型 神经元的计算模型：（1）离子通道模型神经活动的基本过程：研究神经元离子通道及其调控、突触传神经活动的基本过程：研究神经元离子通道及其调控、突触传递及其调控、神经元受体及信号转导、神经活动的同步机理；递及其调控、神经元受体及信号转导、神经活动的同步机理；神经活动的基本过程：研究神经元离子通道及其调控、突触传递及其学习和记忆的神经机制：神经系统因活动和环境等因素的作用学习和记忆的神经机制：神经系统因活动和环境等因素的作用而在结构和功能上发生改变，这种改变是学习和记忆等高级脑而在结构和功能上发生改变，这种改变是学习和记忆等高级脑功能的基础。研究产生这种可塑性、特别是神经突触的可塑性功能的基础。研究产生这种可塑性、特别是神经突触的可塑性的机制以及学习规则。研究神经元回路信息编码及加工机理；的机制以及学习规则。研究神经元回路信息编码及加工机理；神经元和神经系统发育的分子机制：神经细胞在脑发育时由神神经元和神经系统发育的分子机制：神经细胞在脑发育时由神经干细胞分化而来，以后经过迁移、长出突起、通过形成突触经干细胞分化而来，以后经过迁移、长出突起、通过形成突触互相连接等过程逐步形成复杂精密的脑。研究调节神经干细胞互相连接等过程逐步形成复杂精密的脑。研究调节神经干细胞分化、维持神经细胞存活、调节神经细胞迁移、突起生长和突分化、维持神经细胞存活、调节神经细胞迁移、突起生长和突触形成的神经营养因子，研究它们的作用和作用机理；触形成的神经营养因子，研究它们的作用和作用机理；神经递质：研究神经递质的构成，神经递质的合成、维持、释神经递质：研究神经递质的构成，神经递质的合成、维持、释放及与受体的相互作用。放及与受体的相互作用。从“人类脑计划”到计算神经科学ppt课件计算神经科学的研究力图体现人脑的如下基本特征计算神经科学的研究力图体现人脑的如下基本特征:大脑皮层是一个广泛连接的巨型复杂系统；大脑皮层是一个广泛连接的巨型复杂系统；人脑的计算是建立在大规模并行模拟处理的基础之上；人脑的计算是建立在大规模并行模拟处理的基础之上；人脑具有很强的人脑具有很强的“容错性容错性”和联想能力和联想能力,善于概括、类比、善于概括、类比、推广；推广；大脑功能受先天因素的制约大脑功能受先天因素的制约,但后天因素但后天因素,如经历、学习与训如经历、学习与训练等起着重要作用，这表明人脑是有很强的自组织性与自适练等起着重要作用，这表明人脑是有很强的自组织性与自适应性。应性。从“人类脑计划”到计算神经科学ppt课件4 4、研究意义、研究意义医学上，神经科学所揭示的每一点，都使人类更接近于能够预医学上，神经科学所揭示的每一点，都使人类更接近于能够预防或缓解像癫痫、帕金森病、阿耳茨海默病等神经疾患，以及防或缓解像癫痫、帕金森病、阿耳茨海默病等神经疾患，以及抑郁症或者狂想症等精神疾病；抑郁症或者狂想症等精神疾病；计算机领域，研究人脑有利于制造性能更高的计算机；计算机领域，研究人脑有利于制造性能更高的计算机；哲学上，动物和人的感知、学习记忆、语言思维等现代认知科哲学上，动物和人的感知、学习记忆、语言思维等现代认知科学的内容，理应与哲学中的认识论密切相关，哲学上唯心论和学的内容，理应与哲学中的认识论密切相关，哲学上唯心论和唯物论之争也与脑科学和神经科学息息相关；唯物论之争也与脑科学和神经科学息息相关；此外，神经科学研究的发展也有利于推动此外，神经科学研究的发展也有利于推动数学数学、物理物理、生物生物等等学科的进一步发展。学科的进一步发展。4、研究意义医学上，神经科学所揭示的每一点，都使人类更接近于5 5、国内外相关研究机构、国内外相关研究机构国内研究机构：上海上海：神经科学所，复旦大学，上海交通大学，华东理工大学，上海大学等；北京北京：中科院生物物理研究所，北京大学，清华大学，北京师范大学脑与认知科学重点实验室等；西安西安：陕西师范大学，西安交通大学，第四军医大学等；香港香港：香港浸会大学，香港城市大学 南京南京：南京大学(王炜，刘锋)5、国内外相关研究机构国内研究机构：国外研究机构：德国：Prof.JurgenKurths,Prof.F.Kaiser（Darmstadt）,Prof.Pikovsky,Prof.AlexanderMikhailov(Berlin,constructnetworkmodel)等新加坡：HuBambi等美国：Prof.JohnRinzel,Eric.Shea-Brown,PeterJung等西班牙：JordiGarciaOjalvo等日本：HideoHasegawa等国外研究机构：6 6、相关期刊、相关期刊物理类：物理类：PNAS,PRL,PRE,PhysicaD,ReviewofModernPhysics,NewjournalofPhysics,EuropeanphysicsLetter,PhysicaA,PhysicaLetterA,Chaos,IJBC,EuropeanPhysicsJournalB等6、相关期刊物理类：神经类：神经类：Neuron,Brain,J.Neuroscience,Neurocomputation,J.Comput.Neurosci.,J.Neurophysiol.,NatureRev.Neurosci.,Visualresearch,TrendsinNeurosci.,Neuroreport等神经类：7.发展前景发展前景著名神经生理学家、诺贝尔医学和生理学奖获得者著名神经生理学家、诺贝尔医学和生理学奖获得者Eccles预言：预言：“在在30年内，世界上大多数最伟大的科学家将都是在研究脑年内，世界上大多数最伟大的科学家将都是在研究脑”。诺贝尔医学或生理学奖获得者、研究诺贝尔医学或生理学奖获得者、研究DNA分子双螺旋结构的生分子双螺旋结构的生化学家化学家Crick指出：指出：“对于人类来说，没有任何一种科学研究对于人类来说，没有任何一种科学研究比研究人脑更重要比研究人脑更重要”。7.发展前景著名神经生理学家、诺贝尔医学和生理学奖获得者EThanks for your attentions!Thanks for your attentions!Thanks for your attentions!