《連接組》閱讀筆記②

第二部分 連接主義

三 神經元不孤單

每個神經元都會同時與其他上千個神經元連接，形成緊密的網路。

神經元接觸的地方叫做突觸，但兩個神經元其實沒有真正接觸對方。發送方的神經元會分泌神經遞質（已發現一百多種神經遞質）給接收方神經元，神經遞質就像是鑰匙，有特定的分子結構，而接收方神經元的受體則有相應的鎖孔，如果吻合就能激活。

毒品會改變人的心智，正是因為毒品的分子結構有可能與神經遞質很像。

這種化學信號的速度很慢，但它們要穿過的距離極短——就是突觸間的那條窄縫。

除了神經元之間的化學信號之外，大腦里還有電信號，它們在神經元內部傳遞。

神經元有兩種神經突：樹突又短又粗，有很多分支；軸突只有一條，又長又細。樹突是突觸的接收端，而軸突是發送端。

在一個神經元內部，電信號從樹突流向胞體，進而流向軸突。化學信號則從這個神經元的軸突跨到下一個神經元（外部）的樹突。以此類推。突觸就是把一個電信號轉換成化學信號，然後再把它轉換回電信號。

電信號不能直接傳到下一個神經元，它要被轉換成化學信號才能達到下一個神經元。

但幾乎所有的突觸都是很弱的，神經遞質的分泌不足以達到激發一個電鋒所需的水平，但多個突觸聚合起來就能夠做到。這就像是投票，當總票數超過一個閾值，軸突就會產生一個電鋒。

強突觸會造成大電流，弱突觸造成小電流，一個突觸的強度意味著它在神經元決策過程中的投票權重。

還有興奮性突觸和抑制性突觸，抑制性突觸會使電流流出神經元，阻止產生電鋒，甚至有些抑制性突觸非常強，能一票否決。這種「贊同」和「反對」的機制也參與了神經元決策的權重。

鎮靜劑的原理就是增強抑制性突觸的作用。

但沒有電鋒產生是很關鍵的，是大腦與只能換的必要要素，不會使得你的身體隨意觸發各種動作。有兩種機制可以阻止神經元胡亂產生電鋒：提高出鋒閾值和增加突觸抑制。

簡單零件的組合可以變得很聰明，因此儘管神經元如此簡單，但它組成的大腦卻如此高級。

但舉個例子，看到蛇的時候，你的腿做出反應而不是唾液，但軸突沒有任何路由，而是把電鋒發送給所有的突觸，它們怎麼做到只讓你的腿動而不是其他地方動呢？電鋒只是一個脈衝，沒有攜帶要達到的地址，這是個不解之謎。

四 一路向下，全是神經元

心靈的整體性是幻象，自我的概念應該總結為「我是群體」。

一個神經元可以對應一種抽象的想法，一個神經元群體可以定義一個活動模式，而可能的模式數則是巨大的。因此如果能觀察到你所有的神經元活動，就能解碼出你的所思所想。

一個神經元（整體的）檢測某個想法的過程，是把這個想法視作一系列局部的組合。局部可以不斷分解，最終會得到無法再分解的刺激——一些光點，這由最下層的神經元檢測，沿著層級越向上，神經元依次檢測越複雜的刺激。

檢測整體的神經元，從檢測器局部的神經元那裡接受興奮性突觸；檢測局部的神經元，向檢測其整體的神經元那裡輸送興奮性突觸。

這就是連接主意：既包括輸入，也包括輸出。就像是科學新想法是建立在別人的舊想法上，但科學活動還包括讓其他人接受這個新想法。

神經元會形成細胞結集，裡面的很多神經元彼此有連接。而細胞結集之間也會通過共通的神經元有連接，這叫做重疊。這種連接造成了聯想能力，但重疊過多會造成回憶混亂，因此神經元設有高激活閾值，只有得到足夠的「贊成」才能激活，但這也造成了會議的難度加大。

對於信息過載造成的記憶障礙可以如此解釋：

1，每個神經元可以對應一種抽象想法，

2，它們彼此連結成胞體，當一個神經元激活時會同時激活胞體內的其他神經元，形成聯想

3，胞體之間也由某一或某些神經元互相連結，構成彼此連結的胞群，

4，為了避免多個胞群被同時激活（造成記憶混亂），神經元記憶系統設有激活閾值。

但信息過載會造成胞群之間連接太緊，沒有合適的閾值可以激活某一個胞群形成準確的記憶。而激活過多胞群會導致記憶混亂，無法激活胞群則導致回憶困難。

總而言之，即使人有一千億個神經元，但儲存太多無用信息依然會造成記憶障礙。在這個信息過載的時代，如果渴望什麼都知道，那麼結果可能是什麼都不知道。所以，該適當地放棄某些東西。

除了細胞結集還有突觸鏈的結構，不同的是，細胞結集中神經活動是雙向的，但突觸鏈的神經活動有特定方向。

這些生理上的連接正是心理上的聯想的物質基礎。

五 記憶的形成

神經連接能夠穩定地在很長一段時間內保持形狀，但又具有足夠的可塑性以供改變。

突觸可以增強，也可以減弱，這叫重新賦權。突觸本身也可以新生或消失，這叫重新連接。這兩種類型的連接組變化貫穿我們的整個生命，記憶是通過新生突觸來存儲的。

• 如果兩個神經元反覆地同時被激活，它們之間的連接就會雙方向地增強。
• 如果兩個神經元反覆地相繼被激活，從先被激活的那個神經元通向後被激活的那個神經元的連接就會但方向地增強。
• 當一個神經元反覆解惑，而另一個神經元卻不激活時，它們之間的連接將被削弱。當某些突觸增強，並消耗更多資源時，其他突觸因得不到資源而減弱——出於經濟的目的，大腦必須消滅那些無用的突觸。

突觸的形成是一個隨機過程，神經達爾文理論可以說明：

1，大腦內隨機創建新生突觸

2，根據上述三條激活的原則（適者生存），它們最終形成細胞結集或突觸鏈

因此突觸的創建雖然看起來是智慧的，卻實際上是隨機形成的，只是那些不被需要的都自然淘汰了。也就是說在發育的早期，連接是無選擇性的，突觸的消滅過程改善了連接，使連接更加具有針對性。

——一個新的突觸只有在對記憶有用的情況下才能存活，這就是神經達爾文主義。

持續的電鋒是短期記憶層——好比內存，而持久的連接則是長期記憶層——好比硬碟。硬碟的優勢在於持久性，而內存的信息則是可變的、可以非常高速地修改。

因此，神經活動假使停止，連接組的長期記憶不會受損，但最近的信息卻會丟失。

一個由重新賦權（對應短期記憶）來存儲的記憶，可能會被進一步固化，改由連接（長期記憶）來存儲。

（這似乎能來解釋為什麼老年痴呆患者，能記起久遠的事，卻記不得最近發生的事，因為被固化的連接是持久的，而他們的「內存」出現了問題）

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