brain01 一个靶细胞可以有多达十万个输入与之形成突触，综合考虑电和化学的影响，这是电子这类东西模仿不来的一点

一个靶细胞可以有多达十万个输入与之形成突触，综合考虑电和化学的影响，这是电子这类东西模仿不来的一点


春天什么都痒痒，前几天突然很想说说大脑如何思维这话题，在寝室整理书的时候又发现正好带着关于这问题的一个笔记本，虽说内容很少，但是也能打打牙祭了。如果你恰好也曾经对这类问题进行过一点点小探索小思考，enjoy it。这与你在wiki看到的有所不同，那是解破学事实，我这个更关注于信息的建立与传输。
 


    我们的大脑皮层约2mm厚，分布有均匀的神经元密度148000/mm^2,；按其功能划分可以分为从外到内七层，最深的基层类似于“发件箱”，中层类似于“收件箱”，浅表几层类似于“联络信箱”，之间有如下的回路：纤维自发件箱远探至皮层下构如丘脑和脊髓，再由此经纤维传至收件箱，联络信箱则在浅表皮层之间建立广泛的联系。皮层中分布着纵向的思维单元，比如有“微型柱”和“大型柱”和小斑块等，微型柱直径约0.02mm，内用也其中纵向排列着100多个椎体神经元，在任意水平的微型柱横截面上可见几十根顶树突，微型柱轴间距约0.03mm。大型柱形似拉长的窗帘卷，直径约0.4-1.0mm。这两个“思维单元”是穿越所有皮层的。小斑块并不穿越所有皮层，而仅见于浅表的皮层，其中是对颜色敏感的皮层神经元。大脑分为两个半球，连接两个半球的是胼胝体，椎体神经元的会穿越胼胝体至脑的另一侧，侧向伸展。每个半球有52个Brodmann分区，不同区域的边界上都有上面提到的三个信箱，一个Brodmann分区的非褶皱面积大约有21cm^2，约有10000个大型柱和100万个微型柱。老实说这些分区的功能区分的很细和连接反馈的方式比较复杂，想好玩的话可以看我以前写过的科幻小说《自由》（未完成，(*^__^*)）。


 


    椎体神经元是我们比较熟悉的一个东西，它长得像植物的根，有主根须根那样的，那些须根是顶树突，根的底部有基底树突，连在三角状膨大的神经元细胞体上，这神经元细胞体的尾端还向外伸出去一条线叫轴突，轴突通过突触连接靶细胞的轴突，轴突和树突末端都包裹着脑白质，脑白质是起绝缘作用的髓磷脂，呈灰色。联想是发生在树突上的，我们的思维可以归结为神经元放电，这个过程是如下进行的：首先得说明这个放电是个电化学作用，神经元内外有一些载荷离子，一般而言在神经元内的是钾离子（+1），在外的是钠离子（+1）、钙离子（+2）、和氯离子（-1），细胞膜是有脂肪夹层的，上述离子不能穿过这个夹层，大分子蛋白质组成的一些特殊结构穿过这个夹层，起引导载荷离子的作用。总的说来神经元细胞内电位偏负，这是这样实现的，胞内钾离子，保外钠钙氯离子，电位差约-70mv到-80mv，正触发的例子之一是一个钠离子进入了胞内（+20mv），负触发的一个例子是胞内的钾离子出来了（-90mv）。神经元传导速率约360km/h，频率约30-100Hz。但是从一个神经元到另一个神经元的链接不是如此的简单，前面提到的突触不是一条缝隙而是有结构的，最主要的就是其前末梢有所谓囊泡，那些电信号会指令囊泡将其中复杂的化学物质，被称为递质，排出，通过一些大分子结构，与靶神经元形成正确的匹配，所谓正确就是一种递质匹配一种受体。囊泡中化学物质的原型是乙酰胆碱，熟悉吧。一个靶细胞可以有多达十万个输入与之形成突触，综合考虑电和化学的影响，这是电子这类东西模仿不来的一点。


 


    说几个常见的递质或受体和其药物模拟，乙酰胆碱&尼古丁，前者作用于不同受体产生均匀的效果，后者只作用于一种，过度刺激导致失衡，会有心跳加快血压升高等战时状态；脑啡肽、内啡肽、强啡肽&吗啡，这三种递质有缓解疼痛等作用，但是吗啡抑制脑干中控制呼吸的呼吸中枢，使瞳孔收缩、便秘等；去甲肾上腺素&可卡因，前者是种受体，可卡因的使用会增强自然产生的递质的有效性。诸如此类，正是药物上瘾的原因。


 


    人的记忆、思考、顿悟、情感等等都可以在大脑中找到相关区域和相关的思维回路，实则上非常有意思，我手里这个本子上对此没有更多的体现，我也没有时间现去找资料给你们说了，但是还是可以看一下我写的《自由》，里面有所反应，并且不是胡说的哦。