有时,神经科学家格雷格·邓恩发现他的领域很乏味。他说,在实验室工作会让你忘记人类大脑是多么精美华丽。为了重新激励自己、他的同事和公众,邓恩开始创作艺术。最近,他制作了一幅八乘十一英尺的人脑镀金雕刻作品。
这件名为“自我反射”的作品通过算法引导的微蚀刻技术,绘制了邓恩的神经元和轴突插图。当LED灯扫描表面时,它们会反射金色叶片凹槽的不同深度和角度,使每个神经通路都像真的在进行电活动一样闪烁。这件艺术品在费城的富兰克林研究所展出,但像下面这样的视频也在该项目的网站上发布。观看由微小而复杂的雕刻组成的大型展示令人震撼——这正是目的所在,邓恩说,他于2011年获得神经科学博士学位,但此后一直致力于艺术创作。“我想利用艺术的力量来传达大脑的复杂性,”他说。
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为了传达他的信息,邓恩首先根据其他专门研究不同大脑区域组织结构的神经学家给他的描述,草绘了神经元簇和轴突的延伸尾部。邓恩说,他的画作展示了每个脑叶神经元的一般布局——它们不是基于任何一个人的大脑连接。一旦邓恩将插图交给他的算法,艺术就变得更加随机了。他编写了一个代码来模仿他绘画的整体结构,但指示它将每个区域的神经元视为一个巨大的连点成线。邓恩可以应用一些参数,例如路径的组织程度或随机程度,但在其他方面让计算机自由设计。之后,另一个算法评估了每条线与LED灯的距离。该代码确定了每个凹槽需要达到的角度和深度,以实现不同的视觉纹理,例如小脑中类似波浪的光反射或额叶眼皮质中更破碎的显示。邓恩和他的团队将图像打印到透明胶片上,并将它们铺在特定形式的紫外线敏感聚合物上。在一个称为光刻的过程中,紫外光将图像蚀刻到下面的材料中。

小脑叶片 - 小脑的层状结构,小脑是一个参与运动和本体感觉(计算你的身体在空间中的位置)的区域。 来源:格雷格·邓恩和布莱恩·爱德华兹
尽管邓恩说他的艺术作品不是基于任何一个人,而是依赖于计算机的随机选择,但最终产品远非普通。他解释说,如果他重新运行构成最终产品的所有算法,雕刻的最微小的细节也会有所不同。从宏观上看,图像的组织方式相同,但在每个微小的神经元簇中,算法都会选择一条新的路径。他解释说,这种差异的程度与区分一个人大脑与另一个人大脑的程度相同。“魔鬼绝对藏在细节中,”他补充说。因此,邓恩的艺术不仅展示了人类般的复杂性,还展示了人类般的独特性。