作者：FranklinWhite
编辑：窗敲雨
大脑，我们身上最复杂的器官，一切感受、行动与思想的发源地。如果查查资料，不难了解到有关人脑的种种知识：这坨软趴趴的东西大约有1.2~1.4千克重，在纵横的褶皱里折叠收纳着广阔的表面积。而最重要的，还是其中复杂有序的神经元网络。2009年的一项研究估计，人脑子里的神经元数量约有860亿[1]。
860亿？哦，这听起来……似乎是够多的。但是，书本、论文上的数字依然十分抽象。脑子里的神经网络究竟是什么样？人们还是很难产生直观的感受。
这时候，就轮到搞艺术的科学家登场了。来看看这幅放大22倍的金色“大脑切片”吧：
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在2016年6月，神经学博士格雷格•邓恩（Dr. Greg Dunn）联手应用物理博士布赖恩•爱德华兹（Dr. Brain Edwards）推出了这件艺术作品。与教科书上平淡的插图不同，这幅作品是基于神经解剖学理解的艺术化再创作。在8×12英尺（2.43×3.66米）的展示区域内，聚集着密密麻麻、彼此交织的“脑神经元”，总共有50万个之多。
邓恩一直倾心于在作品中表现神经系统之美。早在2011年，获得了宾夕法尼亚大学神经学博士学位的他就踏上了艺术的道路。他早期的创作将神经结构与东方传统绘画相结合，给人们带来了焕然一新的体验。而近年来，他的作品日趋精细复杂。
单是把这么多神经元排列在一起，场面已经相当壮观，但这可不只是一幅静态的画像。当投射在上面的光线移动起来时，真正的好戏这才上演。
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随着灯光游移，展现在观者眼前的是一幅流动的图景：光线所到之处，神经元们被依次“点亮”，金色的闪光，就象征着神经信号的流动。
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这件作品被称为“自我之影”（Self Reflected）。它展示的是大脑在受到艺术作品的视觉刺激之后所发生的活动，而当欣赏者驻足观看时，他们的脑中也正闪现着这番光景。通过对金属表面的精细加工，光线反射被组织成了有序的“神经传导图”。改变观察视角，也总会从中看到新的光影变幻。
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在这件作品中，我们所看到的是人脑中一个从右向左略微倾斜的矢状截面（注：矢状面即前后方向的纵切面）。当光束从左往右移动，我们可以看到反射光表现的“神经冲动”依次经过各个功能脑区：小脑、丘脑、嗅球、基底核、脑桥，以及负责不同功能的大脑皮层——额叶皮质（与情绪和个性有关），运动皮质，感觉皮质以及视皮质。不同的是，我们的大脑只需要500微秒就能完成整个过程。
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《自我之影》的制作过程。左图为画作取材的大脑截面示意MRI图；右上为光蚀刻的过程；右下为覆盖金箔的过程。图片来自：BRIAN EDWARDS/GREGG DUNN
如此精妙绝伦的作品背后，是长达两年的艰辛过程，以及科学技术的支持。整个过程结合了手绘、科学数据、计算机模拟、光刻、镀金，以及最终的照明设计。
首先，邓恩亲手设计绘制了共150种神经元图像。在爱德华兹的帮助下，这些神经元分别被扫描，并且在电脑上排布到了正确的解剖部位。然而，这还远远不够——就像每一场成功的交响乐一样，光是凑齐“乐手”可不行，更重要的是让他们形成相互联系的网络，并有序地进行“演奏”。运用爱德华兹的算法，他们花了2周时间在计算机上模拟了大脑的发育模式，最终将50万个神经元相互连接在了一起。
至此，这幅作品才完成了草图部分。
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计算机生成的部分“神经通路图纸”（小脑），彩色图像体现了神经信号随时间的变化。图片来自：BRIAN EDWARDS/GREGG DUNN
有了计算机上的设计图纸，接下来还需要一种关键技术来实现最终的反射效果——那就是“微蚀刻”（Miroetchings）。这与那些加工芯片的光刻技术类似：在不锈钢板上覆盖光敏聚合物，再用精准控制的光线进行“雕刻”。对表面不同角度的加工改变了局部对光线的反射，这样就能让神经元被特定方向的光照“点亮”。观众们在展品面前移动视角，也会让画面动起来。最后，作品的表面被手工镀上1750片金箔。在展示台上，还安装了144个LED灯组成的阵列，来展现微蚀刻作品上的光影流动。
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随着光线的流转，电信号似乎从大脑的一个区域扩散到另一个，而且每一个观察角度都传递了有微小差异的信息。“当你看到光线划过如此一个庞然大物，整个神经活动逼真地在你的眼前爆炸，甚至一个小孩也能当即惊呼：‘天啊，这真的太复杂了！’”邓恩说。“然而这只是大脑真正复杂程度的亿分之一。”当144个LED灯全部点亮，我们看到的就是海报上的黄金全脑图像。在作品展示中，光束经历了5秒时间依次通过各个脑区，而在现实中，神经冲动传递的速度是它的1万倍。
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《自我之影》的动态全貌。原视频来自：NewsWorks
这无疑是目前世界上最为精细复杂的脑神经艺术，但即便如此，它依然难以与真实的人脑媲美。通过艰辛的工作和不断的修改，是大脑创造了我们所看到、听到、感知到甚至想到的一切，也正是大脑创造了人性。而这幅作品，旨在向我们展示一个人性与“自我”的镜像。
“大脑，我们身上最复杂的器官，一切感受、行动与思想的发源地……”
没错，这个想法是你的大脑产生的。
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