破译学习和记忆的奥秘（之二）

破译学习和记忆的奥秘（之二）
            谢佐平
            　　关于神经元
            　　整合信息是神经元的主要功能，神经元整合功能的原理基于膜的电学性质，也称膜被动性生物物理特性。一个阈下电刺激施加于膜上，就如同一粒石子投入平静的湖面，会传递到一定的空间范围和迟滞一定的时间。单个阈下刺激对于一条传入神经是无效的，但以高频刺激却可能激发动作电位引起反射活动。相继的两个单刺激的间隔时间不大于E
            PSP的衰减过程，即可总和，称为时间总和。如果两个神经元同时在第三个神经元上形成兴奋性突触，单独刺激一个神经元时无效，同时刺激时却能激发第三个神经元兴奋，称为空间总和。机体中的实际情况更为复杂，时间总和与空间总和，E
            PSP与 IP? SP通常是结合在一起的，神经元拥有对于大量信息的调制能力，根源就在于膜的这些简单的生物物理学特性。
            　　人脑有大约1千亿神经元，每个神经元与多个神经元建立突触，形成功能联系。例如约8万个神经元与一个小脑蒲氏细胞建立突触。如此庞大而复杂的系统是怎样来处理信息的？目前我们尚知之甚少，但是脑内使用的电信号系统确实非常之简单，可概括为：产生动作电位—末梢释放神经递质—下一级神经元的突触后电位继而动作电位……如此循环逐级传递。突触后电位具有分析整合功能，固然重要，但不能传播，所以神经系统使用的具有明确意义的电信号只有动作电位，似乎是整个电信号系统仅由一个字母组成。受调制的仅仅是它的发放频率；动作电位时程约1毫秒，其最大频率理论上可达1千H
            z，但是实际上脑内神经元活动通常并不超过40Hz。
            　　脑功能源于神经元间的正确连接，或称神经元布线。神经元编码，布线的原则和方式。其简明，高效率，高抽象性，远远超乎研究者的预想；这些原则如能得到正确认识与总结，将对电讯，成像和人工智能的研究提供全新的思路和革命性的新概念。
            　　神经元动作电位是神经系统中真正重要的信号，动作电位沿神经细胞膜呈再生性无衰减和波动式传导，并不跨跃突触，只是神经元自身的一种状态，表面上似乎没有携带任何信息，既不是光，也不是声，更不是气味或力；但事实上恰恰相反，它可能携带任何信息，可以是光，也可以是气味，甚至可能是情感，关键是信号的起点和终点，或者说决定于该神经元所处的地位。凭借这套信号系统，机体可以正确地感知客观世界并做出恰当的反应。人脑中每个神经元的动作电位都是类似的，从低等动物如水蛭直到人类，动作电位基本没有差别，使用的信号系统是一致的，人和水蛭所认识的客观世界虽然不一样，但都是相对正确的。