体验艺术,无论是通过旋律还是油彩,都会在我们心中引发各种情感。这说明了艺术与大脑之间固有的纠缠:镜像神经元可以让人感觉自己正在亲身体验一幅画作。聆听音乐可以改变他们的大脑化学。在过去的 11 年里,阿姆斯特丹的荷兰神经科学研究所举办了年度神经科学艺术大赛,探索了这种交叉。今年的比赛收到了 100 多份参赛作品,其中一些是由受神经科学启发的艺术家创作的,另一些是由受艺术启发的神经科学家创作的。获奖作品探索了广泛的想法——从失去意识的体验到动物模型在研究中的重要性——但所有这些都与我们独特的人类大脑息息相关。
获奖者

表演影片《未知海域》的静止图像。
图片来源:米riam·索默斯,巴斯·切尔文斯基
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未知海域
作者:丹妮拉·德·保利斯
在醒着和睡着之间的时刻,我们可能会感觉自己正在迷失在无意识的虚空中。这就是丹妮拉·德·保利斯通过她的跨学科项目未知海域探索的时刻。“我一直对入睡的时刻很着迷,”她说。“从小时候起,我就觉得这个时刻非常具有变革性,而且在某种程度上也相当可怕。” 获奖的神经科学艺术作品是她项目的顶点:一部影片记录了德·保利斯在英国剑桥的马拉德射电天文台的银色树状平方公里阵列天线中入睡的过程,同时她的大脑活动被转换成无线电波并直接传输到太空。“我们将科学兴趣与我对失去意识的诗意迷恋结合起来,”她说。在上面的剪辑中,剑桥大学的神经科学家特里斯坦·贝金施泰因解释了当人类及其大脑从意识漂移到睡眠时所经历的巨大变化。当一个人入睡时,他们的大脑活动会分阶段减慢,直到完全失去意识。然后,当他们的大脑切换到快速眼动 (REM) 睡眠并开始做梦时,阵阵活动会点亮他们的大脑灰质。
当德·保利斯开始入睡时,她大脑中的活动流向了宇宙,尽管她说自己在星空下太冷而无法做梦。“未知海域本质上是未知的海洋,我感觉大脑和宇宙都拥有等量的未知,”德·保利斯解释道。“它们[都]是科学、研究和人类知识的下一个前沿领域。”
荣誉提名奖

图片来源:道恩·M·亨特
决斗卡哈尔
作者:道恩·M·亨特
作为富布赖特学者,道恩·M·亨特在西班牙卡哈尔研究所花费数周时间参观了圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔的原始作品、个人物品和死亡面具的收藏。亨特从这些物品中汲取灵感,创作了《决斗卡哈尔》。仔细观察这幅生动的作品,您会看到许多向这位诺贝尔奖得主神经科学家的遗产致敬之处。亨特说,甚至调色板也是对卡哈尔的颂歌,灵感来自他的一些艺术作品中的配色方案。作品中间的漩涡和线条灵感来自卡哈尔自己绘制的神经切片图。退后一步,从绘画的黑暗面,从他的死亡面具的阴影中,似乎浮现出卡哈尔本人镜像般的轮廓。“您可以在轮廓中看到,”她说,“他的轮廓在两侧非常不同。” 植物网穿过右侧轮廓,一条蛇从左侧竖起,两者都参考了卡哈尔 1906 年诺贝尔奖获奖作品《神经系统结构》的封面。决斗的堂吉诃德位于作品的顶部,向卡哈尔对这部小说的热爱致敬。总而言之,亨特希望她的作品能让观众感受到她在卡哈尔的所有作品中看到的幽默和创造力。“在我看来,他绝对像您在现实生活中遇到的任何人一样栩栩如生,”她说。
荣誉提名奖

图片来源:艾玛·莱维
脑脊液和血管系统
由达芙妮·内森斯委托创作
人脑一半以上是水。“我认为很多人不关注液体,因为他们认为液体不太重要,”博士后神经生物学家达芙妮·内森斯说。这些液体是她在攻读博士学位期间研究的内容,她的研究重点是大脑如何维持液体稳态和运输溶质。内森斯毕业后,她委托创作了《脑脊液和血管系统》,以装饰她的论文封面。内森斯解释说,这幅水彩画代表了她研究的液体,蓝色进一步突出了这一点。“红色血管当然很重要,因为我研究了[患有高血压小鼠的脑液],”她说。
荣誉提名奖
富丽堂皇
作者:奎琳·维尔霍格
这部视听作品是多层次的。《富丽堂皇》的创作者之一奎琳·维尔霍格说,他在旅行回家后受到启发创作音乐。他想探索人类如何解读受到自然和技术启发的 美。当疫情封锁开始时,创作音乐是消磨时间的好方法。他使用自制的模块化合成器创作了这首作品中脉动、有节奏的音乐。“我想表达美,所以我选择了有点快乐或感伤的和弦,”他说。音乐开始时柔和,但逐渐增强为这些和弦的高潮,同时伴随着迷人的、人工智能生成的视觉效果。
该视频是与软件工程师和艺术家奥德·韦尔格林合作制作的。一个神经网络——一种以类似于我们自身大脑的方式学习的人工智能——经过训练,可以将形状转化为自然图像。例如,维尔霍格解释说,三角形变成了一座山,与诡异的音乐出奇地同步。
荣誉提名奖

图片来源:安妮·维南德
绿色之路:轻足迹科学
作者:安妮·维南德
安妮·维南德说,当她拍摄这张照片时,纯粹是出于科学目的。被照亮的主体是一只患有肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 或卢伽雷氏病的 小鼠。绿色走秀下方的摄像头捕捉到动物的每一个微小脚步,而红色背景光使它的身体在图像数据中看起来像一个黑色的轮廓。维南德使用这些数据来计算出小鼠的步态如何随着 ALS 的进展而变化。这种疾病会导致神经细胞分解,患有这种疾病的小鼠和人类都会随着时间的推移变得越来越虚弱。对于这项研究,使用小鼠作为模型是必要的,因为它使维南德能够测量步态的变化——这在非动物模型(如简单细胞和干细胞)中是不可能的。“承认这一点很重要,至少目前,允许科学家在有意义的情况下使用动物模型仍然很重要,”维南德说。“然后,与此同时,真正寻找替代方案也很重要。”
编辑之选

西蒙妮·弗雷托利的 EEG WEAVER 项目中的三件作品:声音(左)、和谐(右上)和专注(右下)。
图片来源:西蒙妮·弗雷托利
EEG WEAVER 项目:声音、和谐和专注
作者:西蒙妮·弗雷托利
这些色彩缤纷的漩涡是创作者西蒙妮·弗雷托利自己的脑电图 (EEG) 波的表示。受冥想历史的启发,弗雷托利想看看这种练习是否可以在他们的大脑波中观察到。这些图像是通过获取原始 EEG 数据并通过计算机程序运行以生成此处的抽象图案而生成的。
编辑之选

图片来源:肖恩·基廷
“如果您真的热爱自然神经科学,您会发现处处都是美”
作者:肖恩·基廷
在对文森特·梵高的标志性杰作《星夜》的再创作中,大脑组织的切片取代了油彩的漩涡。澳大利亚昆士兰脑研究所的博士生肖恩·基廷使用荧光标记的神经元(蓝色和白色)来描绘天空。海马体的结构(突出地漩涡状)位于作品的中心。发光的金色星星是星形胶质细胞:这些细胞控制血脑屏障的通透性,并因其星状形状而得名。
编辑之选

图片来源:彼得·菲茨杰拉德
康尼马拉抽象 1c
作者:彼得·菲茨杰拉德
艺术家彼得·菲茨杰拉德近期作品的贯穿线索是结合或将事物捆绑在一起的联合概念。这部作品将观众的注意力水平与特定形状交织在一起。同心圆和点是注意力的隐喻表示,当观众的目光停下来注视它们时,它们会变成实际的焦点。您是否感觉到您的注意力沿着弧线移动?那些红色弧线代表注意力的移动。图案突破了观众的感知,改变了他们对图像的理解,增加了额外的维度。通过使用这些不同的形状(每个形状都代表它们在大脑中引起的反应),菲茨杰拉德将心理、感知和神经过程结合到艺术中。
编辑之选

图片来源:珊蒂·钱德拉塞卡
神经宇宙学 - 网络
作者:珊蒂·钱德拉塞卡
在艺术家珊蒂·钱德拉塞卡的《神经宇宙学 - 网络》中,蓝绿色的路径在黄棕色神经元的背景上竞速。淡黄色的点点漩涡向下移动,在蓝色轨迹的上方和下方环绕。钱德拉塞卡创造了一个复杂的形状、图案和颜色网络,让人联想到我们周围复杂的网络,从数字系统到我们自己的大脑。