荷兰举办了8年神经科学艺术大赛,这些头奖作品让人脑洞大开

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创造力并非生成于推理论断。
——Rodolfo R. Llinás,神经科学家
说到科学艺术类作品的竞赛,像是尼康的“小世界微观摄影大赛”、美国材料研究学会的“科学即艺术大赛”,还有普林斯顿大学的“科学艺术摄影大赛”等几项赛事,熟悉的人可能已经比较多。
实际上在其他细分领域类似的比赛也不少,并且近几年来形式可谓越来越丰富。像是神经科学领域的“神经科学艺术大赛”就有着非常好的上升势头,出现了不少让人印象深刻的获奖作品。
大脑是艺术的原发地
“神经科学艺术大赛”荷兰神经科学研究所(NIN)从 2011 年开始创办,迄今已经办满了八届。该机构下属荷兰皇家艺术与科学学院(KNAW),举办这种活动也算是得天独厚。
他们在主页上如是描述赛事的愿景:目标是使得神经科学实验室的研究更加真实可感,同时也旨在让科学家从不同的角度评估自己的工作。
既然人类的审美判断、文学记忆的载体基础都来自于大脑神经,这个无可取代的艺术原发地,如何不能作为艺术本身来展示呢?
血液炎症与抑郁症
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2018 年头奖作品:《最悲伤的句子,超越语言和文字》
For all sad words of tongue and pen, the saddest are these, it might have been
科学艺术家:Carmine Pariante(英国伦敦国王学院)和 Lynn Lu(新加坡南洋美术学院/英国伦敦艺术大学)
这个作品想要表达的主题是,人体内由压力引起的血液炎症会对大脑产生影响,抑制新神经元的生成,进一步导致抑郁症状。
参与者会受邀请和艺术家私下说一件悲伤的事,艺术家把它写在一张纸上,并从参与者的手指上采一滴血。作为交换,参与者将获得一小瓶抗炎症的试剂。
两天后,放在培养皿中的血液呈现为“发炎”,而小瓶中的试剂则被一一倒空,匿名记下的悲伤事则挂满了现场的墙。
自主神经与非线性
2018 年荣誉奖作品:《维持复杂生命的复杂节奏》
Complex Rhythm Sustaining Complex Life
科学艺术家:Yishul Wei(荷兰神经科学研究所)
心律是一项基本的生命体征,它与我们的身体状况、活动、情感和感受有关,即使在人睡着之后,心率仍表现出可变性,这是由自主神经系统每天 24 小时的不间断调节所带来的。
这张图显示了入睡后的健康成人的心电图(ECG),连续记录了 15 分钟。连续等长的片段对应着平均心率,彼此叠加。
很明显可以看出,心脏节律不完全是周期性的,否则心跳(心电图中的R波或“尖峰”)会重叠,但也不是随机的,具有复杂结构,反映了我们意识之外潜在的复杂非线性神经控制。
奖赏刺激与神经元
2017 头奖《未知变异性》
Unknown Variability
科学艺术家:Sean Cavanagh(格罗宁根大学)
这张图显示了动物在做简单决定的时候,前额皮层中单个神经元对奖赏刺激的反应变化,每条线代表一个神经元。神经元通过其静息稳定性进行分类,其稳定性越高,就越处于图的上部,而它们对奖赏刺激的反应也更强烈。
另外你有没有觉得眼熟呢?没错这张图非常像我们先前在《让这些唱片封套又酷又美的吗,是它们背后的物理学》中介绍过的那张 Joy Division 的 1979 年专辑Unknown Pleasures封面,怪不得取了这么个标题。
这幅图曾刊登在 eLife 期刊 2016 年 10 月的封面上。
脑波同步与外反馈
2016 年头奖《相互作用波浪机》
Mutual Wave Machine
科学艺术家:Suzanne Dikker(乌得勒支大学/纽约大学)和 Matthias Oostrik
Mutual Wave Machine是一种交互式神经反馈装置,汇集了来自科学、技术、教育和艺术方面专家的建议,旨在了解脑波同步与交流成功之间的关系。
两个访客封闭在一个亲密的胶囊环境中,沉浸在视听环境中,他们的内心活动——想要接近还是远离对方——会通过脑波传达给机器,如果脑波处于较的同步,视听内容会呈现为更加生动愉悦,而脑波同步性的话,就会陷入黑暗和无序的声音之中。
而收集到的 EEG 数据和内省反射经过分析之后,也会被用于机器的调整迭代。到目前为止收集到的数据表明,α 频带内的脑间相干性最能预测参与者的主观体验、关系和社交特征(例如移情倾向),并相应地调整神经反馈。
长期记忆与 Arc 蛋白
2015年荣誉奖《秋日风景:致敬现代神经科学之父》
Tribute to the Father of Modern Neuroscience
艺术家:Francesca Farina(Whelan 神经科学实验室)
这张图显示了一种和长期记忆形成有关的关键蛋白Arc的表达模式,这种蛋白非常有趣,它看起来像一种病毒蛋白,可以跨过大脑的不同区域工作。
图像中包括大约140 个神经元,是用铅笔和钢笔对着一张从显微镜下得来的原始脑组织样本手绘的,而它的灵感来自于神经科学现代之父Santiago Ramon y Cajal,此人错综复杂的绘画对后世理解大脑的微观结构产生了深远的影响。
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