- 考試腦科學:腦科學中的高效記憶法
- (日)池谷裕二
- 789字
- 2021-06-15 18:24:11
1-2 神經元“創造”出的腦
腦科學中對“記憶”的描述如下:
記憶是將神經回路的動力學(dynamics)現象轉化為一定規則,在突觸重疊的空間中,根據讀取的外部時空信息,形成一種內部信息表達的過程。
看到這種表述,恐怕一般的讀者都會一頭霧水,毫無頭緒。簡單來說,記憶的“真相”就是“新神經回路的形成”。
這里出現了一個名詞——神經回路。有一種說法認為,人腦中存在 1000 億個神經元(意外的是,我們現在仍然無法獲知人腦中神經元的準確數字)。每一個神經元都通過“神經纖維”分別與其他一萬個神經元相連,這種由神經元之間相互連接構成的系統就是“神經回路”。
我們可以把上述關系想象成如下情況,即眾多住宅(神經元)通過密集的道路(神經纖維)相連,形成了城市(神經回路)。
與道路網密布的城市類似,腦也是由神經回路這種“網絡”構造出來的。在神經回路這張網絡上,“神經信號”來回奔走、傳遞,腦便是使用這種“神經信號”來處理信息的。這與計算機使用電信號進行運算的過程非常相似。
計算機由復雜的半導體回路構成。精巧的計算機程序,可以創造出電信號的“道路”。例如加法的計算,程序可以創造出“從這邊出發向那邊走,然后在某處拐彎”的進程。當電流按照程序設定的流程流動時,計算機就能得出加法運算的結果。
數據在電路中會被轉化為單純的數字信號,即用 1 和 0 來表示電荷的有無,并以這種形式來進行保存和讀取。不只是加法,無論多么復雜的運算,甚至連聲音、影像等信息,也都是基于有或無的二進制來處理的。實際上,人腦的記憶及其處理方式與此類似,使用的也是數字信號。
為了更容易理解,請大家將神經網絡想象成一張方格紙,把神經纖維想象成方格紙上橫豎排列的方格。如果我們在整張紙上畫畫或者寫字,從遠處能夠看清方格紙上到底畫了或寫了什么,但是如果從近處看這張紙,能看到的就只有“涂滿的方格”和“沒有涂滿的方格”而已。這就是二進制,人腦和計算機運行機制的共同點也正在于此。
