编者注（04/27/18）：随着漫威新电影《复仇者联盟：无限战争》的今日上映，《大众科学》重新刊登一篇2014年8月的文章，该文章深入探讨了绿巨人、美国队长和钢铁侠背后的神经科学。
自从漫威漫画首次集结复仇者联盟对抗邪恶以来，创造超级英雄的工作在过去50多年里变得更加复杂。今天的观众仍然渴望奇幻冒险，但同时也要求更高的合理性。作为回应，漫威和胜利山展览公司聚集了一支由真实科学家组成的团队，以确保其目前在纽约市时报广场展出的复仇者联盟 S.T.A.T.I.O.N. 展览在探索漫威的超级英雄神话时，包含现实主义元素。
除了仅仅是其品牌的巨型广告外，该展览还使漫威能够深入研究布鲁斯·班纳博士变身为绿色化身背后的神经科学，以及史蒂夫·罗杰斯上尉转变为超级士兵的过程。另一个关键展品模仿了亿万富翁实业家托尼·斯塔克在他的钢铁侠战衣中使用的平视显示器。
公众对科学的了解程度越来越高，因此漫威不得不更加努力地提出能够让观众暂停怀疑的解释，漫威电视剧《神盾局特工》的科学顾问、神经生物学家里卡多·吉尔-达-科斯塔说。吉尔-达-科斯塔的公司Neuroverse为展览中与神经科学相关的方面提供咨询，并帮助构建了钢铁侠的平视显示器演示，他早在两年前就开始与复仇者联盟 S.T.A.T.I.O.N. 的创作者进行对话，努力打造娱乐性和真实科学相结合的合适组合。
绿巨人
自从漫威推出绿巨人这个角色以来，半个世纪里，绿巨人的传奇故事不断发展，他最出名的事迹是砸东西、咆哮和撕碎布鲁斯·班纳的衣服。对于这位物理学家的脑部每次从一个能言善辩的58公斤男子转变为470公斤的绿色野兽时所经历的神经转换，人们知之甚少。展览制作方认为，绿巨人尤其提供了一个独特的机会，可以帮助年轻参观者理解人类大脑是如何运作的。吉尔-达-科斯塔说，第一步是评估这位绿色超级英雄的力量，并将其中一些力量“逆向工程”回溯到它们的神经根源。
在占地930平方米的 S.T.A.T.I.O.N. 展览中，绿巨人的演示从人类大脑的实际 MRI 扫描开始，这代表了班纳的灰质。模拟软件描绘了这位博士的大脑在他变成绿巨人时所经历的解剖学变化。
“绿巨人越生气……”
超级反派们知道，或者至少他们现在应该知道，当绿巨人开始暴怒时要躲起来——他的力量与他的愤怒程度成正比。班纳从温文尔雅的科学家转变为超级英雄人物，导致他的杏仁核增长了 20%，同时前额叶皮层减少了 30%，这降低了他控制理性反思和决策的能力。这种变化是绿巨人高度情绪化行为的原因，在此期间，他通常以冲动的情绪而不是清晰的思维做出反应。杏仁核是一个小的、杏仁状的结构，位于颞叶下部的深处，与情绪的处理有关，并有助于记忆的形成。与此同时，前额叶皮层接收来自大脑其他区域的信息，以执行认知过程，如解决问题、预测结果、决策和行为规划。
“绿巨人要走了！别想追上我！”
绿巨人能够进行令人难以置信的远距离跳跃，据一些估计，远达 1,600 公里。吉尔-达-科斯塔说，为了覆盖如此远的距离并在正确的地点着陆，绿巨人需要在高速移动时进行快速和增强的视觉处理。为此，当班纳变成绿巨人时，他大脑中的视觉皮层会增大约 15%，使他能够更好地感知、区分和构建他所看到的东西。同样，班纳的小脑（对运动控制、平衡、协调和 timing 至关重要）增长 50%，有助于绿巨人获得平衡、空间处理和他用他那巨大的绿色脚着陆所需的精确度。
“绿巨人砸！”（好吧，“砸”）
绿巨人也以糟蹋英语而闻名。这可能与班纳的颞平面减少 25% 有关，根据吉尔-达-科斯塔的说法，这改变了他大脑的语言能力，并导致绿巨人丧失流利说话的能力。颞平面是高度不对称的——左半球较大——这种特征被认为是人类进化的一部分，目的是将大脑区域专门用于语言。展览中的计算机模拟显示，当班纳变成绿巨人的时候，他的大脑失去了这种不对称性。
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美国队长
与绿巨人反复变身不同，史蒂夫·罗杰斯转变为美国队长只发生了一次，并且产生了大多数积极的好处，包括力量和敏捷性，而没有影响他的推理或语言能力。超级士兵血清，即亚伯拉罕·厄斯金教授注射到罗杰斯体内的血清，实际上导致了他频繁激活的大脑区域之间神经连接的增加。在他的案例中，包括杏仁核、眶额皮层、前额叶皮层和视觉皮层，以及运动、前运动和躯体感觉区域。吉尔-达-科斯塔说，这个大脑区域网络共同作用，处理一个人对他人感受的理解的各个方面，换句话说，就是同理心和对他人的关怀的各个方面。
吉尔-达-科斯塔和他的团队认为，美国队长超人般的手眼协调能力、反应能力、运动速度和肌肉反应可能是视觉皮层与前运动和运动区域之间连接增加的副作用。
一种名为联觉的现象——一种大脑区域之间连接增加的神经系统疾病，其中一种感觉的刺激会自动激活第二种感觉——也是美国队长大脑的灵感来源之一。例如，患有这种疾病的人会“听到”颜色。“美国队长本身并没有联觉，但同样的潜在现象，即连接性的增加，确实发生了，”吉尔-达-科斯塔说。“所以，这为设计他的大脑并在真实科学中构建它提供了灵感。”
钢铁侠
托尼·斯塔克增强的能力来自于他金属战衣中的神经假体，而不是他大脑的实际变化。斯塔克使用大脑-计算机接口等方式激活他战衣的不同区域，该接口将他的大脑信号转换为指令，他的战衣计算机使用这些指令来控制其飞行和发射武器，以及操作平视显示器 (HUD)，平视显示器为钢铁侠提供关于他周围环境的精确信息。
为了在复仇者联盟 S.T.A.T.I.O.N. 展览中模拟钢铁侠的 HUD，Neuroverse 开发了一种新型脑电图 (EEG) 大脑-计算机接口，该接口由低压电活动驱动，低压电活动使脑细胞能够进行通信。这种三电极 EEG 连接到一个小型显示屏。当参观者将额头按压在 EEG 传感器上时，该接口会被激活，传感器会检测脑电波并将这些信号转换为屏幕上的 HUD 模拟所遵循的命令。这项技术与来自 The Eye Tribe 的附加眼动追踪系统相结合，使参观者能够导航显示器观看视频片段、玩游戏并查看实时描绘他们神经活动的图表。
开发一种精确的、基于 EEG 的大脑-计算机接口，使其能够为展览的大量且不断涌入的观众工作，这被证明尤其具有挑战性。展览创作者开发了与感知大脑相关的特定硬件和解释个人大脑信号的算法。当新的参观者参与展览时，该软件需要一定程度的重新校准，因为即使对相同的刺激，每个人的大脑和思维模式也是独一无二的。当额头按压在传感器上时，Neuroverse 的传感器开始读取数据。这也起到保持人的头部相对静止的作用，以便系统可以更轻松地读取脑电波。
漫威复仇者联盟 S.T.A.T.I.O.N. 展览将持续展出至 2015 年 1 月 4 日。Neuroverse 正在开发一种小型、多用途无线大脑-计算机接口，用于日常生活。该系统预计将成为一种低成本的移动设备，用于监控各种类型的神经活动并通过智能手机应用程序共享该信息。