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独一无二的神经元网络

哈罗德的大脑神经元总数在1 000亿个以上。当哈罗德开始认识世界时,每个神经元都会生成分支,与其他神经元形成联结。两个不同神经元分支联结的地方被称为神经突触。哈罗德正在快速生成这样的联结。科学家计算过,人类从在子宫内第2个月到2岁生日之间,大脑平均以每秒180万个的速度形成神经突触。大脑制造突触是为了储存信息。我们知道的一切事物都蕴藏在神经联结网络当中。

到两三岁时,哈罗德的每个神经元平均会形成15 000个联结,尽管其中不常用的会逐渐消退。哈罗德的大脑最终会含有多达100万亿~500万亿个,甚至1 000万亿个神经突触。如果你想弄清楚哈罗德的脑细胞间形成联结的潜力,不妨这样考虑一下:仅60个神经元相互联结的可能性就多达1081种(1后面跟着81个零)这一数字相当于已知宇宙中粒子总数的10倍左右。杰夫?霍金斯(Jeff Hawkins)提出了另一种想象大脑的方法:设想一个足球场上堆满了意大利面,然后把它缩小到人的颅骨大小,那么它的复杂程度仍远远不如大脑神经元的分布。

在《婴儿床上的科学家》(The Scientist in the Crib)一书中,哥普尼克、梅尔特佐夫与库尔对神经元相互联结的过程作了巧妙的描述:“这就像当你经常用手机给邻居打电话时,你们的房子之间就自动出现了一条电缆。一开始,细胞会试图与尽可能多的细胞形成联结,就像电话推销员打电话给每个人,希望有人应答一样。在另一个细胞作出回应,且回应的频度和程度足够时,一条更为稳固的纽带便形成了。”

这里我想暂停一下,因为突触形成的过程是“哈罗德究竟是谁”这个问题的核心部分。千百年来,哲学家们一直在探索人类对自我的定义。究竟是什么使一个人在经历日复一日、年复一年的变化后还是他自己而不会变成别人?是什么整合了每个人生命中所有不同的想法、行为和情绪?真正的自我究竟在哪里?

答案的一部分就在突触联结的模式之中。当我们看到苹果时,关于苹果的感官知觉(它的颜色、形状、触感、气味等)被转译入神经元相互联结形成的整体网络中,网络中的神经元会共同激发。这些激发或者说电化学冲动并非集中于大脑中某一个单独对应苹果的区域,跟苹果有关的信息分散于广阔的复杂网络中。在一项实验中,猫被教会从一扇标记有特定几何图形的门后寻找食物。这个几何图形在分布于猫脑中的500多万个细胞中触发了与学习相关的反应。另一项实验表明,辨别“P”与“B”两个字母发音的能力需要脑中多达22个区域的参与。

当哈罗德看见狗时,神经元网络会激发。他看见的狗越多,相关神经元间的联结就变得越密集、越高效。看见的狗越多,关于狗的神经元网络就变得越快速复杂,人也就越善于识别狗的总体特点和不同狗之间的差异。通过努力、练习和经验,人们可以增进神经网络的精密程度。小提琴手跟左手相关的大脑区域具有密集的神经元联结,因为他们在演奏时频繁地使用左手。

你具有与众不同的签名,与众不同的笑容,在淋浴后用一种与众不同的方式晾干自己,这是因为你多次完成过这些活动,大脑中与之相对应的神经元网络形成了非常密集的联结。你可能会按从A到Z的顺序背诵字母表,因为通过背诵,你在大脑中建立了这种顺序的模式。你可能感到从Z到A反着背诵字母表非常困难,因为这一顺序还未通过经验予以强化。

因此,我们每个人都拥有独一无二的神经元网络,它会随我们生活中的各种情况形成、固化和随时更新。回路一旦形成,同样的回路在将来受到激发的机会就增加了。神经元网络包含了我们的经验,并据此指引我们未来的行为。它包括了我们每个人在世界上独特的生存方式,我们行走、说话和反应的方式。它是我们的行为所遵循的模式。大脑是生活的记录者,神经联结网络是习惯、人格和偏好的生理表现,而你则是大脑中的物质网络所显现出的精神实体。

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