大脑是如何运转的？意识是如何产生的？严重危害人类健康的抑郁症、精神分裂症、阿尔茨海默病、帕金森等疾病的发病机制，难以全部破解和治疗的原因是什么？
包爱民
浙江大学脑科学与脑医学学院教授
国家健康和疾病人脑组织资源库常务副主任
中国神经科学学会应激神经生物学分会委员
浙江省神经科学学会理事
大家好，我是包爱民，来自浙江大学脑科学与脑医学学院我同时也是国家健康和疾病人脑组织资源库的一位建设者。
我们人脑是如何运作的？我们的意识是如何产生的？我们是不是只用了10%的大脑？还有人和人之间为什么如此不同？
这些显然都需要通过针对人脑的研究才能够揭秘。还有我们更关注的就是大脑的疾病，大家知道目前像抑郁症，精神分裂症，阿尔茨海默病，帕金森病，渐冻症等等，还缺乏有效的治疗方法或者说是药物，而究其原因是我们现在对这些疾病，病因还没有完全阐明。
而研究这些疾病，显然需要研究人脑本身，这是为什么？大家看左边这幅图，这只是一个大脑里面的示意图，我们大脑中大约有800亿或者是1,000亿数量不等的神经元，更不要说神经元之间还有其他的一些细胞，我们称之为胶质细胞，这个数量可以是等倍的，甚至数倍于神经元，所以这是一个浩瀚的数量，而大家看神经元和神经元之间，有这种长长的纤维，我们也称之为神经突起相连，所以它形成了一个非常复杂的网络结构，这样的纤维长度，在成人大脑里大约有10万公里。
由于每一个大脑都不一样，但是我们大家得了同样的疾病的话，当然有我们的共性，但是也要找出其中的个性。今天科学家们更多的是在用实验动物，比如说大鼠、小鼠，甚至用到猴子，在研究人脑，我们必须感谢这些动物，向我们研究人脑疾病提供了很有益的启示。但是它们是完全不同的，用右下方这个漫画向大家显示，小鼠不管是在显示它失望、高兴、狂喜、害怕等等，它是没有表情的，而我们人类是有着丰富的表情，丰富的感受。上面的图也显示了人脑和鼠脑的巨大差异。
还有比如说我们的帕金森病，小鼠或者大鼠我们还没有天然的看到它们得这个病，这一些动物都是我们科学家在尽力去让它们模仿1~2个症状，或者若干个人脑疾病的症状。但是它无法模拟这个疾病，从遗传开始到人类发育，包括我们在妈妈子宫里，以及出生后童年期，种种经历影响我们大脑发育，导致我们成为现在的我，包括我们是对疾病容易易感，还是对疾病有抵抗性有韧性。
大家还会说影像学越来越先进了，看得越来越清楚了。是的，大家看左边这个，现在的功能性的核磁共振，可以看清楚刚才我提到的这些环路，不同的环路，负责不同的功能，它们是哪些地方活性高了，或者活性低了，但是这样的影像无法看清楚分子的改变。
另外虽然躯体很重要，给我们供氧供能，但是我们也注意到，比如说缺胳膊少腿，我可以是一个强者，只要我大脑还很坚强。
例如双脑的连体双胞胎，她的基因都完全一样，她们共用一副躯体，她们从小看到的、听到的、学到的也都一样，但她们说，我们是完全不同的两个人，因为大脑就是我们，叫我即我脑。既然即我脑，那么当我们现在这样活着的时候，你很难请脑外科医生或者科学家，把你大脑拿出来研究，一般如果能够拿出来，都是一些病变的组织，比如癫痫的组织，比如肿瘤组织，你很难知道，我们全脑发生什么变化。
在过去的历史中，我们针对人脑的研究，已经让我们洞悉我们自己的很多特征。比如说在功能方面，这是1861年法国医生Broca，他发现了一位病人中风了以后，不会说话了，他心里很清楚，但是他不会说话了，所以这个叫失语症。他就在这位患者去世后，研究了他的大脑。大家看一下左侧的标红的区域，这是额叶，额叶的后方外侧裂上方有一个病损。当然不能根据一个病人的大脑，有这么一个病损，就说这个就是失语症的原因，他陆续又研究了7~8例，这样的失语症患者，都发现是这个地方，所以他发表了论文叫做《我们用左脑说话》。现在我们已经知道这是语言区，我们为了纪念他，我们称之为Broca区。
大家知道在爱因斯坦去世以后，美国的病理学家哈维博士，就自己把爱因斯坦的大脑留了下来。他做了很多爱因斯坦大脑的诊断切片，发送给世界上最优秀的神经科学家去研究。已经发现爱因斯坦大脑里，有着比常人更多的处理数字，处理空间的脑区，以及多于常人的胶质细胞。不能因一个大脑，就断定这些就是天才的标志，如果我们好奇，我们需要更多的大脑。因此大家也明白了，我们不能像过去这位哈维教授这样，悄悄摸摸的把大脑留下来，大家知道这个不符合伦理学。
那么我们就要建设脑库，大家注意我们中国的翻译叫脑库，好像是一个库存的地方，但事实上它的英文就是国际通用的是Brain Bank，这是因为它的运作模式非常像一个银行。在这个概念里，就是我们的大脑，去世后的大脑存进脑银行，然后科学家就有点像向银行贷款的方式，来向脑库申请人脑研究样本。
比如我要研究老年痴呆阿尔茨海默病，我需要多少例的，阿尔海默病患者的脑样本，我还需要多少例的健康对照。注意所有这样的研究都是疾病对照研究，因为要不然你不清楚这个是疾病造成的，还是它的个体特征。所以你一定要用同年龄，同性别，最好是同文化环境，同样的死亡时间，死亡季节越像越好，除了疾病之外，其他的因素匹配的越严越好。所以正常的没有脑部疾病的大脑，脑库也要收，而且一个成功的脑库，这种正常对照的数量，需要是疾病数量至少四倍以上。那么最后产生的利息是什么呢？是对疾病的了解理解，以及制作出来的药物，或者是治疗的方法。
这就是我们的脑库，给大家简单的看一下，我们要做的工作，就用这五个方框显示。首先我们要收集去世后的大脑，这些大脑都有《捐献知情同意书》，他们都是我们称之为无语良师的大爱捐献者，在去世后留下大脑，然后再去火化的。还要有一个生前病史，因为请注意如果生前得过疾病，用过一些药，这很可能会影响大脑的一些特征，那么这个也需要发送给科学家，去充分考虑的。
接下来我们脑库的工作人员，就要把大脑取出，把遗体遗容遗貌修复好，要按家属的愿望是送回家，还是送到殡仪馆，继续的遗体告别乃至火化。但我们掉过头来就要处理好它，根据研究目标的不同，我们的大脑通常分两半保存，而且分脑区，因为通常不会有一个科学家说，我要整个大脑，他一般都是说我想研究额叶，我想研究海马，所以我们有冻存的 有固定的。另外我们要做好一个叫最后诊断，这个非常重要，这是最后的神经病理诊断。请注意生前的临床诊断，由于医生都是凭借自己的经验，凭借你的症状主诉，这个是有一定的误诊率，所以最后的右下方的实验室，就是一个脑库的必配实验室，它将为病理医师做好诊断切片，由病理医师打下最后诊断，以最后诊断发送科研，做到准确科研。
那么建成脑库对我们有什么用吗？我举两个简单的例子，第一是国际上的一个发现，我们的脑库的老师是荷兰人脑库，他们建于1985年，他们所建立的整套国际伦理，以及整套工作的标准化流程，都是我们今天在学习的，因为我们将来希望国际化，大家一起做跨文化研究。
他们建成十年之后发现了这样一个现象，有一些比如说她生下来，她是女性，她的性染色体是xx，她的整个性器官都是女性，但是她认为装错了，我一定是个男性，我一定要把自己变为男性。当然也有男变女，这个男变女，女变男，曾经我们以为都是精神分裂症。
但是事实上大家看我举的这位例子，我们的Barres教授是我们的同行，是神经科学家，他以前是Barbara Barres，然后中间这幅图是他变性，女变男变性以后，后面是他中老年期的一幅照片。
大家看图的右方，虽然是用荷兰人脑库，提供的脑样本做的科研，但它其实是一位中国当时的博士生，后面他是中国科技大学的教授，周江宁教授发现的。这个a图是异性恋男性的一个核团，大家注意上方左画了一个框，然后它的一半显示在中间这一列，红色的区域叫终纹床核，你可以不要记住它，但是你注意这个神经核团，它确定我们的性别，你认为你是男或女，不是由你的性染色体决定的，也不是你外面的性器官决定的，而是大脑决定的，这就是他们为什么一定要把它改掉。
大家看异性恋男是A，异性恋女是B，这就看出了男女是有明显差异的，大家看最下面D，男变女的，这些性别认同障碍，障碍是什么，他长了一个女性的核团，这就是他想变性的原因，这被称为1995年的世界100大发现。根据这样的发现，荷兰立刻就改变了它的法律，我们中国还有欧洲，英国等等都改变了，对这样的一个群体，我们会把他们的出生证，改为性别认同的身份。
这是我们组自己的研究，是近期的一个研究，我们注意到大家都是在老年的过程中，有一群人就得了阿尔茨海默病，但还有一群人到了80岁90岁没有痴呆，头脑好使的很，什么原因呢？所以我们就建立了，死亡后的认知功能正常的这些人的队列，有男性，有女性。然后我们发现大脑一个叫内嗅皮层，这个皮层和海马很近，海马就是管我们近期记忆，并且把近期记忆，传到长期记忆去的一个脑区，内嗅皮层就在它的旁边，而且和海马一起，都是大脑中最早发生，可以导致认知功能下降的，阿尔茨海默病病理蛋白的区域。
所以我们就要看为什么是这个脑区？我们的初步发现很有意思，有性别差异。老太太们，如果你想在整个的衰老过程中，保持认知功能完好，你的脑区是激活的，这些人不是故意去激活的，但是它有这个特征，它的活性在不断地随着年龄的增加而增加，它的一个性甾体，实际上这是一个脑中对神经元活性，非常重要的系统，也是在激活。那么老爷爷们就保持稳定，注意也不能往下降，至少要保持稳定，但是好像没有特别的用力，所以这是一个性别差异。因为当女性有这么一个特征的时候，事实上病理蛋白也在悄悄的累积，但是它就越不过关，向别的地方广泛传播，然后导致你认知功能下降。
我们接下来的研究是，我们要看，怎么样让一个人认知功能从好降下来的，这就是我们正在做的科研。所以有这样的死亡后的人脑组织的队列，就非常方便我们去探究这个问题，所以我们非常感谢这些捐脑者。
为了解决人脑疾病，就需要科学家们去研究，疾病的人脑和对照者的大脑，因此就需要建设中国人脑库。我们应该有自己的脑库，因为我们的大脑，很可能有我们自己的遗传背景，和生活环境的特征。迄今为止我们浙江大学的，国家健康和疾病人脑组织库，已经收到了596例的全脑捐赠，已经为国内的80个课题组，提供了8,000余份研究样本，有很好的发现发表。
您可能会说我们将近600例，很好，够了吗？我想告诉大家并不够，我刚才提到的荷兰，这么小的一个国家，现在已经接近8,000例。我们的建设过程中如果说遇到一些困难，其实是民众观念的一些阻碍，因为很多的老规矩就是死要完尸，即使是去火化，我也希望什么都不少。然而陈旧的观念正在改变，大家知道现在器官移植，遗体捐献，器官捐献在我们国家已经立法，它已经是合法的合规的，已经管理起来。我们的主张就是活就好好的活，快快乐乐的活。但是去世以后，如果说是火葬或者土葬，大脑就没了。如果您把大脑能够在去世后捐献出来，它应该被视为一个，对未来子孙，乃至全人类的一个贡献，用我们老百姓的话说，这就是更长久。
这是我们脑库的宣传册，这里面介绍了一下联系的方式。大家看我们另外圈出来的一个注意事项，大脑是全身所有组织器官中，在去世后自融的最快的组织，用老百姓的话说就是慢慢就化掉了。由于我们的脑库仅仅是为了科研，因此我们把这个时间定在12小时以内。我们脑库只负责全年365天，每天24小时待命，也就是说如果发生了有人去世，他又填写过知情同意书，那么就会由他的至亲亲属，或者是他的监护人，给我们脑库打电话，我们就会立即派车去接遗体过来，到脑库取脑。最后我们会根据家属的同意，将其姓名镌刻在无语良师碑上。
我们学校的校园里就有一块无语良师碑，为的是医学生，老师们，民众们和家属们能够去缅怀。所以我想用镌刻在无语良师碑上的，这样的一些话，来向大爱捐献者致敬：他们无论性别与年龄，无论平凡或卓越，他们都是传道授业的无语良师。他们虽然不言不语，却教于莘莘学子洞开生命之谜的密钥；他们虽然不言不语，却给予无数患者摆脱病魔的康复之音。
我还想致敬那些全年无休的，在时刻准备着的中国脑库建设者们，请注意每一个省份都有，甚至逐渐的到了每一个城市了，所以全国脑库的建设者也在齐心协力，遵循统一的工作标准，统一的诊断标准，试图尽快的解决这些人脑疾病。