2019年4月3日，在学生发展空间（黄玲玲楼）202报告厅，中国科学院神经科学研究所所长蒲慕明院士做客光华讲堂，为同学们带来 “大脑的可塑性”主题讲座。中国科学院神经科学研究所所长专项助理孙衍刚，华东师范大学副校长梅兵，“脑功能基因组学”教育部重点实验室主任林龙年，生命科学学院副院长江文正、党委副书记徐敏华，光华书院院长温玉亮、党委书记赵旌旌、光华书院副院长谢雨杉共同出席。
讲座由林龙年教授主持，他先就大家对脑科学的关注点和相关研究做了简介，并表示中国的脑计划正在启动，号召大学生抓住机遇，参与到国家大科学计划研究中提升自己。
在同学们热切期盼中，讲座正式开始。蒲院士首先指出，大脑作为最重要也最难理解的器官，最有意思的现象是它的可塑性，即个体出生后能在不断变化的环境中形成新的结构和功能。人们的学习记忆就是大脑可塑性的直接表现。
大脑的结构和功能是什么？
蒲院士向同学们展示了大脑组织构成图片，指出大脑皮层的不同区域负责不同的脑功能，其中控制脸部和手部的皮层占比面积特别大，是因为有众多的神经细胞来调节脸部和手部功能的行使。对手部锻炼的越早，特别是左手，大脑皮层的活跃面积越大。
神经网络的认知与探索
在讲到神经网络时，蒲院士表示，脑研究之所以成为科学界的重大挑战之一，是因为神经网络由近千亿神经元通过百万亿个突触联结组成，是大脑学习记忆的结构基础，以特殊神经环路实现感知、运动、思维等功能。即使是基于神经元、动作电位、突触这些已被研究透彻的结构领域，神经网络依然具有很大复杂性。
赫伯学习法则与假说
在讲到“学习与记忆是可塑性的基础”时，蒲院士向同学们介绍了赫伯学习法则：同步的电活动可造成突触加强或稳固，不同步电活动可造成突触削弱或消失。通过解释海马区记录到的电活动造成的突触“长期强化（LTP）”和“长期弱化（LTD）”现象，向在场观众说明学习是形成记忆的过程，记忆形成是学习的结果。
怎样提取记忆
赫伯假说在功能上和结构上都是很好的假说，它的目的在于解释感知知觉的记忆，储存在突触的强化和弱化之间，有的强化，有的弱化，就会使神经联结的功能发生改变，只要再度激活已储存的改变后的联结，就可以达到提取的目的。蒲院士进一步向同学们举例说明了这一记忆提取的过程。
大脑可塑性的变化
就可塑性的变化来说，蒲院士表示大脑可塑性最强的时期是出生之后的一段时间，这期间大脑不断变大，皮层不断加厚，形成神经联结网络。神经网络是出生以后才形成的，它不但会增加，而且也会消减，当消减异常时会造成不同的疾病。此时就涉及到发育关键期的可塑性，每一种功能都有特定的关键期，如视觉功能在2、3岁之前就会形成，语言功能在6、7岁之前就会形成，但环境会影响神经网络的形成，如果在特定的时间段没有足够信息的输入，就会导致之后功能异常，或在之后要耗费更多的时间学习。
聪明才智的来源
蒲院士进一步向大家解释，从神经网络发育角度来看，智力来源于神经网络，没有神经网络就不能处理信息，出生之后人所处环境引起的一系列电活动塑造了神经网络，所以智力形成和所处环境有很大关系。当然，智力形成也和基因有关，如果基因缺陷造成网络异常，就属于遗传病的范畴。基因是神经网络形成的基本材料，环境提供了利用材料的途径，决定了网络的功能，二者缺一不可。
蒲院士的讲座大大激发了同学们的兴趣，提问非常踊跃，蒲院士耐心地给出解答。同学们的问题引发了蒲院士关于“中国科学家责任心”的阐述，他指出，中国科学研究要走与西方不一样的路。以脑科学为例，西方基础研究成果颇丰，但应用滞后于实践导致脑疾病问题没有得到实际解决。而中国科学家聚焦于奉献社会，在理论大厦搭建良好的情况下着力于解决脑部疾病等一些问题。这是中国知识分子的责任与担当。这一番话，引起现场掌声雷动。
交流后，为使同学们有能直接参与脑科学重大研究计划的机会，孙衍刚研究员介绍了“全脑介观神经联接图谱项目”以及神经所“暑期学校”的学习实践机会，邀请同学们加入。
整场讲座在热烈的掌声中结束。如果说“大脑的可塑性”主题讲座让同学们看到了脑科学的世界，那么“全脑介观神经联接图谱项目”就为想要尝试脑科学研究的同学们打开了一扇门，期待同学们的积极尝试，如蒲院士所期，把个人成长与国家的需求联系在一起，肩负责任，不忘使命。
文案|渠荟超、缪丹祎
摄影|林祉恒、廖漫婷
