世界上也許沒有比人類的大腦更復雜的物體了 。 大腦中的神經元, 跟銀河中的星星一樣多 。 盡管對大腦的了解越來越多, 但仍有許多未解之謎困擾著我們 。
信息在神經元活動中如何編碼
【你了解大腦嗎?】神經元其實是大腦中的特殊細胞, 可以通過其外隔膜產生簡單的峰值電壓 。 這些電壓脈沖沿著神經軸傳播, 激發大腦中其他化學信號的釋放 。 這些二進制的0或1脈沖載有關于我們和這個世界的信息:我們看見了什么?聽到了什么?是否要吃飯?該走哪條路等等 。 然而這些以毫秒計算的電壓是如何編碼的呢?可能在大腦的不同地方脈沖信號的含義也不盡相同呢 。 在中樞神經系統(大腦和脊椎)的一些部分中, 峰值形成的頻率通常與外部特征相關聯, 比如一種顏色或者一張面孔的出現 。 在周圍神經系統中, 峰值形成的越多說明熱量越多, 聲音越大, 或者肌肉收縮更強烈 。
心智信息儲存在單細胞中, 然而, 目前我們還不清楚怎樣才能知道哪個細胞屬于哪個特定的細胞群體 。 更糟糕的是, 現代技術還不能一次性測量許多神經元 。 當然檢測每個神經元之間的聯系也并非易事:大腦皮層的一個神經元接收來自1萬個其他神經元的信息 。
盡管脈沖電壓可以載有信息快速地在大腦中穿行, 但是這些電信號也許并不是唯一的, 甚至可能都不是神經系統中信息承載的主要方式 。 進一步的研究發現還有其他的信息傳遞方式, 例如神經膠質細胞、細胞間的其他方式信號傳輸機制以及發生在細胞內的生化串聯 。
記憶如何存儲如何提取
當你遇到一個人, 看了一本書, 記住了一個計算公式, 你的大腦結構都在變化 。 但是我們還不能夠準確地理解這些變化究竟是什么, 它們如何在浩瀚的神經鍵和神經元中間進行編碼, 怎么形成知識, 怎么在若干年后又被提取出來了?
記憶如此眾多, 大腦如何區分短期記憶(在瞬間記錄一個電話號碼)和長期記憶(比如去年生日你都做了哪些事情)呢 。 長期記憶中, 公布的記憶與未公布的記憶是完全不同的 。 這些形形色色的種類正是無數的組織類型 。 不同的大腦組織支持不同的知識和記憶, 大腦損害將導致一種類型的損壞, 但是對其他組織沒有任何影響 。
目前, 幾乎所有的理論都是記憶儲存取決于神經鍵和腦細胞之間的細微聯系 。 當兩個細胞在相同時間活動的時候, 就會增強它們之間的聯系性 。 當他們沒有同時活動的時候, 這種關聯就會減弱 。 除了這種連鎖反應外, 還有另一種聯系 。 比如, 多次體驗可以增加巧克力味道, 顏色和溫暖感覺之間的聯系 。 在神經元與這些感覺之間連接起來的同時, 僅僅通過味覺, 它們之間的連接作用就能夠引起所有關于巧克力感官之間的相互連接 。
另外, 大腦神經元之間的聯系還不足以解釋記憶, 記憶的最大秘密在于, 我們更容易把相關的事情聯系起來, 而不是全部的細節 。
回憶比記憶的過程還要復雜, 當我問你是否認識某人或者曾經看過的電影情節時, 答案立刻就會出來 。 現在還沒有很好的理論去解釋, 大腦對于記憶的回想為什么會如此迅速 。 而且, 回憶將會動搖記憶 。 當你回憶過去, 記憶暫時性地變得很容易抹去 。
活躍基線是什么
休息時的大腦活性, 或說活躍基線, 是我們神經活動中最重要的方面 。 清醒或者休息的大腦, 會消耗身體20%的氧氣, 雖然大腦僅僅是身體質量的2% 。
有研究發現, 當一個人執行一項任務時, 大腦中的一些區域活性會減退 。 從傳統的觀點來看, 外界的信息進入感覺器官, 然后通過大腦起作用, 這樣我們才能感受到所見、所聽、所觸 。 而這些信息會被記錄在大腦當中, 當你睡覺的時候可以享受這些感覺, 那就是夢境;醒著的時候, 也能通過大腦回想起很多感受, 那就是白日夢 。
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