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獨一無二的神經元網絡

哈羅德的大腦神經元總數在1000億個以上。當哈羅德開始認識世界時,每個神經元都會生成分支,與其他神經元形成聯結。兩個不同神經元分支聯結的地方被稱為神經突觸。哈羅德正在快速生成這樣的聯結。科學家計算過,人類從在子宮內第2個月到2歲生日之間,大腦平均以每秒180萬個的速度形成神經突觸。大腦製造突觸是為了儲存信息。我們知道的一切事物都蘊藏在神經聯結網絡當中。

到兩三歲時,哈羅德的每個神經元平均會形成15000個聯結,儘管其中不常用的會逐漸消退。哈羅德的大腦最終會含有多達100萬億~500萬億個,甚至1000萬億個神經突觸。如果你想弄清楚哈羅德的腦細胞間形成聯結的潛力,不妨這樣考慮一下:僅60個神經元相互聯結的可能性就多達1081種(1後面跟著81個零)這一數字相當於已知宇宙中粒子總數的10倍左右。傑夫·霍金斯(Jeff Hawkins)提出了另一種想像大腦的方法:設想一個足球場上堆滿了意大利面,然後把它縮小到人的顱骨大小,那麼它的複雜程度仍遠遠不如大腦神經元的分佈。

在《嬰兒床上的科學家》(The Scientist in the Crib)一書中,哥普尼克、梅爾特佐夫與庫爾對神經元相互聯結的過程作了巧妙的描述:「這就像當你經常用手機給鄰居打電話時,你們的房子之間就自動出現了一條電纜。一開始,細胞會試圖與盡可能多的細胞形成聯結,就像電話推銷員打電話給每個人,希望有人應答一樣。在另一個細胞作出回應,且回應的頻度和程度足夠時,一條更為穩固的紐帶便形成了。」

這裡我想暫停一下,因為突觸形成的過程是「哈羅德究竟是誰」這個問題的核心部分。千百年來,哲學家們一直在探索人類對自我的定義。究竟是什麼使一個人在經歷日復一日、年復一年的變化後還是他自己而不會變成別人?是什麼整合了每個人生命中所有不同的想法、行為和情緒?真正的自我究竟在哪裡?

答案的一部分就在突觸聯結的模式之中。當我們看到蘋果時,關於蘋果的感官知覺(它的顏色、形狀、觸感、氣味等)被轉譯入神經元相互聯結形成的整體網絡中,網絡中的神經元會共同激發。這些激發或者說電化學衝動並非集中於大腦中某一個單獨對應蘋果的區域,跟蘋果有關的信息分散於廣闊的複雜網絡中。在一項實驗中,貓被教會從一扇標記有特定幾何圖形的門後尋找食物。這個幾何圖形在分佈於貓腦中的500多萬個細胞中觸發了與學習相關的反應。另一項實驗表明,辨別「P」與「B」兩個字母發音的能力需要腦中多達22個區域的參與。

當哈羅德看見狗時,神經元網絡會激發。他看見的狗越多,相關神經元間的聯結就變得越密集、越高效。看見的狗越多,關於狗的神經元網絡就變得越快速複雜,人也就越善於識別狗的總體特點和不同狗之間的差異。通過努力、練習和經驗,人們可以增進神經網絡的精密程度。小提琴手跟左手相關的大腦區域具有密集的神經元聯結,因為他們在演奏時頻繁地使用左手。

你具有與眾不同的簽名,與眾不同的笑容,在淋浴後用一種與眾不同的方式晾乾自己,這是因為你多次完成過這些活動,大腦中與之相對應的神經元網絡形成了非常密集的聯結。你可能會按從A到Z的順序背誦字母表,因為通過背誦,你在大腦中建立了這種順序的模式。你可能感到從Z到A反著背誦字母表非常困難,因為這一順序還未通過經驗予以強化。

因此,我們每個人都擁有獨一無二的神經元網絡,它會隨我們生活中的各種情況形成、固化和隨時更新。回路一旦形成,同樣的回路在將來受到激發的機會就增加了。神經元網絡包含了我們的經驗,並據此指引我們未來的行為。它包括了我們每個人在世界上獨特的生存方式,我們行走、說話和反應的方式。它是我們的行為所遵循的模式。大腦是生活的記錄者,神經聯結網絡是習慣、人格和偏好的生理表現,而你則是大腦中的物質網絡所顯現出的精神實體。