第30章：【学海无涯荡轻舟】秋山空
（2012年10月2日，周二，夜晚；林荫下的街道） 入秋之后，天色一黑，凉意顿起。林荫下的街道树影参差，行人寥寥，主干道上的车辆却川流不息，灯光衔接汇成一道长河。 秋山空疲惫地走在街上。由于明天研究所要进行大规模的设备检修和更新，他们一干研究人员不得不加班到深夜，整理设备和数据资料，并妥善安置好实验动物。 不过，一想到接下来的几天除了教学任务基本上不用工作，他的心情就格外好。 传统上，日本研究所的学生和博士后都很努力。虽然没有明文规定到实验室的时间，但是从周一到周日，每天从早上九点到晚上十二点基本都是有人的。教授们也一样是很拼的，秋山空经常能够在凌晨二三点受到来自其他教授的回信。 然而，他对这种风气却不是十分赞同。拼搏精神固然值得鼓励，但是自然规律不会因为个人的意志而改变，充足的休息对于大脑而言至关重要。 大脑的重量仅有1.36千克左右，约为平均成人体重的2%，却占用了人体消耗能量的20%到25%。大脑在其生理过程中会产生大量垃圾蛋白和其他生物废物，每天需要清除约7克垃圾蛋白，并用全新的蛋白替换。 大脑清除废物的系统被名为[胶质淋巴系统]，涉及到一种被称为[星形胶质细胞]的支持细胞。[星形胶质细胞]可以为复杂的神经元网络提供各种功能，并帮助信号在大脑内传导，其延展部分[星形胶质细胞终足]会缠覆在大脑和脊髓中的血管周围，就像两个一粗一细套在一起的管子。脑脊液首先进入动脉周围的间隙，通过毛细血管和小静脉周围的间隙离开大脑并带走废物，废液最终进入正常的淋巴系统，和来自其他器官的废液一起被肾脏或肝脏处理掉。 在睡眠时，脑细胞之间的空隙会扩大，从而增加了胶质淋巴系统中液体的流量，有助于脑脊液更高效地清除大脑内的废物。由于[胶质淋巴系统]在睡眠时清理废物的效率高于在清醒时，神经疾病患者的睡眠障碍会进一步使病情恶化。相应的，正常人在缺乏睡眠后会也出现类似的症状，如注意力下降、记忆力减弱、疲劳、易怒、情绪波动大等。与此同时，来自心理学研究人员的对照试验表明，在学习期间穿插睡眠可以有效提升长期记忆能力。 “唉，讽刺的是，这个风气的逐渐改变居然还是从星河联邦启动‘彼岸’计划之后开始的。还有学术界的门阀之见，以前像我这样京都大学出身的基本上不可能在东京大学当教授，近年来好了不少。” 秋山空想到这里，摇了摇头：“算了，我一个[观察者]cao哪门子的心。唔……似乎明天是富樫勇太他们学校的学园祭？既然没什么事的话，去看看也不错。不知道这几个中二病有什么活动呢？” …… （2012年10月2日，周二，深夜；公寓四楼，秋山空家） “哈……欠……” 临睡前发来的一封论文推送邮件激起了秋山空的兴趣，让向来保持规律作息的他忍不住熬夜一回。这是一篇发表在《Neuron》杂志上的论文，来自美国北卡罗莱纳大学医学院和国家卫生研究院的一个团队，阐述了一种新的化学遗传学技术。 化学遗传学应用小分子有机化合物来系统地干扰和探索细胞内的生物学过程，以往大多用于设计针对特定受体的药物，近年来在研发抗癌药物的领域应用较多。这一篇论文的创新之处在于将其应用于cao控动物大脑中的神经元。 该团队的研究人员对G蛋白偶联受体的化学结构进行人工修改，使其只能由指定的化合物来激活或抑制。研究人员使用病毒载体将人工受体送到特定的神经元中，然后通过注射指定的化合物cao纵神经元的激活或抑制。该团队用小鼠作为实验对象，通过这种技术成功地cao纵了小鼠的进食。 尽管这篇论文最后提出这项技术可以用于治疗神经疾病，秋山空还是考虑到类似的技术应用于脑机接口的可能。他所从事的侵入性脑机接口领域，是植入人工设备和生物组织融合形成“赛博格”组织，输入信息主要是采用刺激特定神经元的方式，如感觉皮层和运动皮层。 “如果植入的人工设备本身就是一个“赛博格”组织，由基因改造过的人造细胞和电子设备融合而成，其制造的特定蛋白质能作用于事先改造过的神经细胞上的受体……这岂不是某种意义上的脑控？” “反正有[星河联邦]在暗中cao纵，应该不至于看着人类自己作死。不过话说回来，他们那套cao纵思维的技术比这不知高到哪里去了。” …… （2012年10月3日，周三，早晨；公寓四楼，秋山空家） “水螅神经系统的完整活动成像？” 秋山空一边端起茶杯小口啜饮，一边用手指划过平板电脑，将电子版的论文稍稍往下翻。 传统上，水螅的神经系统被描述为由两个神经网络组成。Yuste和Dupre两位研究者使用钙离子成像技术，展示了这些神经网络中存在的多个通路，并显示其与相应行为的联系。 这项研究的技术基础是基因工程和生物发光钙离子指示剂，并没有什么特别的创新。目前设计的几种发光蛋白质主要有aequorin、obelin、clytin和mitrocomin；研究人员将发光蛋白的基因转入水螅的神经元细胞，当神经元激活放电时，钙离子浓度上升，这些发光蛋白质便发射出能被仪器记录的可见光，使整体神经系统的活动可以按时间次序被记录下来。 通过这种方法，Yuste和Dupre两位研究人员分别观察了水螅在进行不同活动时的神经回路激活状况。两位研究者在论文中记录了水螅进食和躲避等行为背后的神经活动。秋山空对这种动物没有特别的研究，对此只是了解个大概。 平心而论，水螅的神经系统相比人类的要原始和简单很多，这项研究只能说是在破解神经元编码的旅途上迈出了第一步。不过秋山空相信，在星河联邦暗中帮助降低试错成本的情况下，地球的科学家们用不了多久就能够破解人类的大脑。 “唔，差不多该出发了。” 秋山空看了看时间，将桌上的盘子和茶杯放入洗碗机，然后拎起提包走下楼去。 ……