神奇的突觸

在現實世界之中，經常存在著這樣的現象：人們對工作和學習有足夠的熱情而且非常努力，但是效率不高，這是什麼原因？

我們把工作和學習看成是要在水面上行駛的帆船，把熱情看成船的帆，理智看成船的舵，在水中航行時，大自然給予的風力可以把你送到任何想去的地方，任它是海角天涯。但是，沒有船帆的船能到達心中的港口嗎？沒有船舵的船可以週遊世界嗎？現實世界中，決定事業成功的兩個要素是感情和理智，它們是一枚硬幣的兩面，是一條船的船帆和船舵。在實際處理問題過程當中，缺少了任何一個方面，事情的結果就可能和我們期望的有所不同，感情和理智是如何產生的？人類的智能是如何產生的？讓我們共同來探索這方面的問題。

一直以來，人類對於世界的認識理論多數集中於人體外在的事物，對於自身的認識卻少之又少，產生這種狀況的原因，一方面是外在的世界通過人體的感覺器官給神經系統提供了豐富多彩的輸入信息，另一方面是人們不能感覺到信息在人體內部加工處理的過程，兩方面的原因導致了人們對於自身的智能產生的原理沒有一個成型的理論。

人體就像一台計算機，可以做很多的事情，外行人對於計算機的需求是輸入和輸出的內容，外行人可以不知道計算機的工作原理，這不影響他應用計算機做事情，實際生活中，不可能所有的人對於計算機都是內行．為了保證計算機正常工作，使輸入和輸出的內容不出現錯誤，要有相關的人員知道計算機的運行機制，根據相應的理論和技術來製造計算機，維護計算機的正常工作，計算機理論和技術的改善與提高使計算機的性能越來好，滿足人們日益增長的需求。

人們在生產和生活中的各個領域應用著自己的智能，實際的效果體現了人類智能的創造性非常強大，但是對於自己智能的認識理論卻是不多的，在不知道人類智能運行機制的情況下，我們已經取得了很大的成績，如果能尋找到一個理論可以對人類智能進行科學的解釋，相信這樣的理論會為人類的進步和發展提供更廣大的空間。

大腦不是智能的中心

人們有關智能的認識是一個發展變化的過程，最初認為智能是心臟產生的，因此有「言由心生」之說，後來認為智能是大腦產生的。事實上，大腦是智能的中心這個理念誤導了人類智能產生機理的研究方向，十七世紀的哥白尼提出了日心說，為人類研究天體的運動提供了明確的方向，把用原來的理論解釋天體運動的複雜問題變成了用新理論來解釋天體運動的簡單問題。從目前人類智能的研究現狀來看，也需要放棄一些理念上的東西，從一個新的理念出發，來尋找和探索人類智能產生的機理。

人體作為一個整體生活在世界上，通過不間斷地和生活環境發生相互作用，人類產生了意識、學會了思維，這些是一個完整的事物，不存在中心的概念，只是各自負責相應的功能、發揮相應的作用，在此基礎之上組成了統一的整體。

一輛汽車是一個整體，沒有汽油汽車不能工作，沒有發動機汽車不能工作，沒有傳動系統汽車不能工作，沒有車輪汽車不能工作，對一部汽車而言，構成它的所有組成部分之中，每個部件都是中心，每個部件也不是中心，對提高汽車性能這一目標來講，需要從整體和部分兩個方向來進行分析和研究，把二者結合起來才能取得好的效果。從整體的角度來研究事物，可以說每一個組成部分都是中心，也可以說每一個組成部分不是中心，運用的技巧在於你所要解決的問題是什麼。

目前有關人類智能的研究成果，許多的理論傾向於把大腦的功能進行了分區，每一部分對應相應的功能，這樣的做法取得了相當好的成績，由於理念上的原因，它無法從整體上取得實質性的突破，現在我們把人類智能的產生放到一個廣大的背景下進行思考和分析，我們認為人類的智能是神經系統整體對外界事物的反映，大腦不是意識和思維產生的核心，假如一定要找一個核心來說明它在產生智能方面所起到的作用，這個核心是在神經細胞之間起連接作用的突觸。

信號的非線性傳遞

在生理結構上，單個神經細胞由一個長長的軸突和很多短的樹突而構成，不管在什麼時間和什麼地點，人體始終處在環境之中，並且通過內、外感覺器官獲得環境給予人的信息，當人體的內、外感覺器官受到來自環境的刺激之後，不同的感覺器官通過相應的方式將各種不同的環境刺激轉化成電信號---神經衝動，這些神經衝動沿著神經細胞向前傳播，每一個神經細胞都生有長的軸突和短的樹突，如果神經衝動來自於軸突，它可以同時向這個神經細胞的樹突傳遞，如果神經衝動來自於一個樹突，它可以同時傳向軸突和其它的樹突傳遞，在一個神經細胞的內部，神經衝動向各個方向傳遞的幾率和強度是相等的，我們把神經細胞的這種傳遞信號的方式稱為信號的非線性傳遞，它是神經細胞工作的基本方式，神經細胞能以這樣的方式進行工作有它的物質基礎和理論基礎，在神經衝動的傳遞過程中，起作用的是電荷的定向移動，在信號移動過程中，由於同種電荷之間的排斥作用和神經細胞的結構特點，共同決定了信號的非線性傳遞。

假設在神經細胞中有編號為１、２、３、４、５的一個軸突和四個樹突（實際中，樹突的數量非常多）在單個的神經細胞中，神經衝動是這樣進行傳遞的，某段時間內，有來自1的神經衝動，它被分成了四部分，同時向2、3、4、5的方向傳遞，另一段時間內，有來自方向2的神經衝動，它也被分成四部分，同時向1、3、4、5的方向傳遞，人體有一個成長的過程，構成人體的神經細胞也在生長，神經細胞的樹突數量在不同的時期可能會不相同（兒童時期神經細胞生長的速度最快），神經細胞的樹突數量不會影響信號的傳遞，所有的神經細胞都遵循這種非線性的信號傳遞原則。

神經細胞的共振

在人體的神經系統之中，神經衝動是電信號的有序傳遞，這些電信號是如何進行傳遞的呢？首先神經系統是由大量的神經細胞和神經細胞之間的突觸所構成的複雜的網路系統，想要搞清楚基於神經系統網路的信號傳遞過程是一個非常不容易的事情，這主要的原因是人體的感覺器官不能直接感覺到這些電信號的存在和它們的傳遞過程，現在有了先進技術和儀器的幫助，人們基於自己猜想和假設，做了許許多多的實驗，取得了相當大的成果，可以說，人類對意識現象的認識和研究逐漸的深入，相信不久的將來，有關意識的理論一定會有令人滿意答案，當然，答案可能不是唯一的。

因此，我們有理由相信，不論解決任何問題，想要得到或接近答案，有時方向很重要，或者說，你對所研究問題的理念是否正確。任何理論都有一個適用範圍，並且在理論方面有這樣一個現象，越是適用範圍廣的理論，它的約束越少。在人類意識的指導下，我們取得了巨大的成就，可以說意識的適用範圍是無窮大，產生意識的神經網路是複雜多變的，在這些客觀實際的後面，應當存在一個約束，並且是簡單的約束，從某種角度來說，意識的理論是至大至簡的。下面考慮在兩個神經細胞之間如何實現信號傳遞的？

在人體的神經系統之中，神經衝動的傳遞是通過電信號來實現的，電信號在兩個神經細胞之間的傳遞是通過一個叫做突觸的物理結構來實現的，突觸是兩個神經細胞之間的軸突或樹突在空間上相互接近而形成的物理連接，突觸形成的早期不具有傳遞電信號的功能，但是它為神經細胞間電信號的傳遞提供了物質基礎。在人體的神經系統之中，剛出生的嬰兒突觸的數量較少，隨著年齡的增長，神經細胞之間通過連結的方式所形成的突觸數量增加的非常快，人的神經系統就是由大量的突觸互相連結，構成了一個以神經細胞為基本單元所形成的一個龐大的網路，神經系統網路的埠連結著人體的感受器或效應器。

每個突觸能以兩種不同狀態存在於人體的神經系統中，一種狀態是突觸的關閉狀態，神經細胞之間最初實現的連接狀態既是關閉狀態，處於關閉狀態的突觸不能傳遞電信號，在神經系統網路中，任何一個神經細胞都和周圍的很多神經細胞通過大量的突觸實現連結。現有一個神經細胞甲，它與周圍的神經細胞之間連結的突觸有五個，編號是１、２、３、４、５另有一個神經細胞乙，它與周圍的神經細胞之間連結的突觸也是五個，編號是５、６、７、８、９，其中，５號突觸是連接甲、乙之間的突觸，此突觸處於關閉狀態。

現在有電信號從軸突1進入神經細胞當中，由於電信號的非線性傳遞，電信號同時向突觸2、突觸3、突觸4、突觸5進行傳遞。

現在有電信號從突觸９進入神經細胞當中，由於電信號的非線性傳遞，電信號同時向突觸８、突觸７、突觸６、突觸5進行傳遞。

此時的突觸２、３、４、５、６、７、８均處在關閉狀態，從突觸１和９進入的電信號由於沒有通道使其傳遞，在神經細胞中電荷的數量增加，使突觸２、３、４、５、６、７、８所在處產生相應的化學物質，隨著電信號作用時間的持續，在突觸中化學物質的含量越來越多，當突觸中化學物質的含量達到某個值的時候，突觸由關閉狀態轉換到導通狀態，處於導通狀態的突觸，可以實現電信號的傳遞，我們把這一過程稱為神經細胞的共振。

處於導通狀態時，突觸中化學物質的含量不再發生變化，在突觸中，負責傳遞電信號的化學物質是在電信號自身的作用下產生的，科學家們猜想這些化學物質的總數在200種以上，已知的大約有50種。兩個神經細胞之間的突觸建立了連接之後，如果兩個神經細胞之間的突觸處於導通狀態，可以實現神經細胞間的信號傳遞；如果兩個神經細胞之間的突觸處於關閉狀態，就不能實現神經細胞間的信號傳遞。

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