人類對腦科學的研究可追溯到文藝復興時期，距今已有500多年的歷史，但時至今日，腦科學仍然是科學研究領域最難攻克的堡壘之一，被譽為生命科學的“疆域”。

　　腦科學的發展歷程可劃分為啟蒙階段、萌芽階段、開拓階段、大發展階段。

　　1. 啟蒙階段(16世紀之前)

　　在長達數千年的人類歷史中，人們把一切精神活動都歸于“心”的功能，在對腦的認知上是“心腦”一體的。早在古希臘時期，醫生阿爾克邁翁(Alcmaeon)發現眼睛后部與大腦相連，從而發現了視神經，但其對腦的認識仍以主觀想象為主。另一位醫生希波克拉底認為，人的情緒和感覺均源自于腦，大腦是人類神智的載體。與希波克拉底相反，亞里士多德則認為神智在心而不在腦。此后，關于神智、靈魂、精神及元氣的爭論長達數世紀之久，人們對腦的認知一直停留在感性層面。

　　2. 萌芽階段(16世紀初至19世紀初)

　　文藝復興時期，達·芬奇(L.da
Vinci，1452~1519)通過人體解剖繪制出了大腦的4個腦室。1543年，維薩留斯(A.Vesalius，1514~1564)編著出版的《人體構造》對腦室進行了完整的描述。1664年，英國醫師托馬斯·威利斯(Thomas
Willis，1621~1675)出版《腦的解剖學，兼述神經及其功能》，其中插圖與現在神經解剖學教科書上的解剖結構圖基本相同。

　　進入18世紀，生理學研究方法被應用到腦科學研究中。腦的興奮性與肌肉反應之間的關系、信息傳遞工作原理成為研究熱點。但在蒙昧、迷信的時代環境下，人們對腦的研究主要還是以零散的、偶然的發現為主，主動的、有意識的腦科學研究異常艱難，科學成果自然也寥若晨星。

　　3. 開拓階段(19世紀初至20世紀60年代)

　　19世紀，腦科學進入快速發展階段，取得了一系列開拓性成就，如生物電的發現、神經元學說的創立、腦功能的定位、神經網絡學說的創立等。

　　20世紀前后，人們對腦功能的研究取得突破性進展，尤其是乙酰膽堿的發現，加快了腦信息傳遞機理研究的進程。英國分子生物學家查爾斯·斯科特·謝靈頓(Charles
Scott Sherrington)將神經元之間的結構命名為“突觸”，認為突觸是神經元之間信息溝通的“橋梁”。隨后，約翰·艾克爾斯(John
Eccle)與理查德·克里德(Richard Stephen Creed)證實了抑制性突觸的存在。

　　20世紀50年代至60年代，科學家發現大腦皮層內和皮層下的邊緣系統，組成了一個復雜的神經網絡，來控制情緒的生成和表達，以及情緒記憶的形成、存貯和提取，從而建立起了相對完整的腦功能圖譜。

　　4. 大發展階段(20世紀60年代至今)

　　20世紀60年代，腦科學正式成為一門獨立學科，其研究范圍幾乎涉及到生命科學的所有領域。例如，1961年，貝克西(Békésy, Georg
von)因發現耳蝸內部刺激的物理機制而獲得諾貝爾生理學或醫學獎;1970年和1977年的諾貝爾生理學或醫學獎分別頒給了腦信息傳遞功能與情緒產生機理的發現者和研究者，他們發現神經元之間并不直接接觸，而是以電脈沖的方式進行信息傳遞。

　　20世紀80年代至90年代，腦科學在微觀領域的細胞分子學研究、宏觀領域的大腦皮層功能研究成就卓然。1981年，美國科學家斯佩里(Roger
W.Sperry)因證明大腦左右兩半球的功能存在顯著差異而獲得諾貝爾生理學或醫學獎;1986年，意大利科學家利瓦伊·蒙塔爾奇尼(Rita Levi
Montalcini)因發現神經生長因子而獲得諾貝爾生理學或醫學獎;1991年，德國科學家內爾(Erwin
Neher)因發現細胞內離子通道、研發膜片鉗技術而獲得諾貝爾生理學或醫學獎，其在神經突觸傳遞和可塑性領域也非常權威。

　　此外，腦科學在視覺、聽覺、嗅覺、腦損傷等方面的研究，以及在學習、記憶、語言、睡眠、覺醒等高級功能方面的研究，也取得較大進展。其中，瑞典科學家維瑟爾(Torsten
N.Wiese)與美國科學家休伯爾(David H.Hubel)因闡明視覺系統形成的機理而共同獲得1981年的諾貝爾生理學或醫學獎。

　　進入21世紀，腦科學研究呈現百花齊放、百家爭鳴的局面。科學家們不但揭開了五覺(視覺、嗅覺、味覺、聽覺、感覺)的工作原理、腦信息傳遞和優化處理的機制，揭示出精神疾病(如抑郁癥、帕金森癥、癲癇等)的產生機理，還成功繪制出大腦的動態發育藍圖，破譯了人類大腦的兩個組織軸，以及腦神經元網絡結構適應環境的動態機制等。

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