神经纤维|人类为什么这么聪明？大脑神经纤维总长度能绕地球四周半( 二 )
他们都是外国人 ， 但是我觉得我们不能“言必称希腊” ， 我们中国也有高山 。
一位是原来上海生理所的所长冯德培 ， 他是早期发现突触传递可塑性的一位科学家 ， 是最早的观察者 。
再一位是张香桐 ， 他们两位是1907年同年生 ， 是他发现了树突棘计算功能 ， 也是历史上第一个观察到树突棘重要性的人 。
我们谈脑 ， 一定要谈到达尔文 。
达尔文说 ， 自然界和生命系统是如此的相似 ， 相似性比不同要重要的多 ， 所以他说“演化和选择创造了生命世界的多样性” 。
我们怎么认识大脑？就要从演化和选择的角度 ， 看到生命和大脑的多样性 。
脑功能联结图谱战略性先导专项
大脑是大自然留给我们的绝密文本 ， 怎么探索呢？
中科院在2012年启动了一个战略性先导专项 ， 叫做脑功能联结图谱 ， 我是这个专项的首席科学家 。
这个项目有多大？它包容了中科院的十四个研究所 ， 从自动化所、神经所、生物物理所、中科大、微系统所等等十四个研究所的六十个课题组 ， 六十位PI(研究员担任课题组长) ， 到2017年就该结题了 。
为什么要研究脑功能联结图谱？
因为脑功能有各个层次 。 首先有微观层次 ， 比如说纳米级的、毫米级的；还有介观层次 ， 神经环路结构层次；有宏观层次 ， 几十个毫米的层次 。
所以脑功能在各个层面都有表现 ， 我们要从多层次来研究脑的神经环路、神经网络、神经联结图谱 ， 研究它们是怎么相应地完成脑工作的 。
举几个例子 ， 是这个大项目中几个精彩的脑科学研究的故事 。
第一个例子：上文提到 ， 我们人类大脑的神经元数是一百亿 ， 这个数字从人类出生开始基本就是这样子 ， 但是神经元之间的联结并没有完成 ， 这个完成要经过一次剪接过程 。
最开始突触茂密地生长 ， 经过一段时间进入了剪接过程 ， 这个过程就是脑内两个树突棘竞争资源的过程 。
胜利者发育 ， 失败者退化 。 这个过程很重要 ， 也非常严酷 ， 它发生在微观尺度上 ， 所以可以说进化、竞争、胜者独享的过程在各个时段都会发生 。
第二个例子：竞争不只发生在微观尺度上 ， 还发生在整体动物水平上 。
如果把两个小鼠放在管道里面 ， 管道很窄 ， 两个小老鼠相向而行 ， 最后它们一定相遇 ， “狭路相逢勇者胜” ， 一个小鼠一定会把另外一个顶出去 ， 这就是胜利者 。
胜利者就可以享有更多的资源 ， 甚至它可以在笼子里把别的小鼠的胡子给拔掉 ， 因为它是胜利者 。 这是在小鼠动物界当中形成的一个社会 。
上图中有一个胜利者 ， 还有失败者俯首帖耳的样子 。 在动物王国里是分等级的 ， 这就是大脑内的神经系统工作的结果 。
进一步的研究发现 ， 胜利者还有“胜利者效应” 。
它觉得自己是胜利者 ， 大脑中从丘脑到前额叶形成的联结效率会变得非常之强大 ， 所以它在任何竞争场合都能获得胜利 ， 并把这种胜利再贯彻于其他的学习范式当中 。
我自己想 ， 这或许就是塑造“小鼠性格”的基本神经机制 。
我在2001年和我的合作者曾经研究过果蝇的抉择 ， 就是用颜色和形状相对矛盾的情况 ， 做出了一个果蝇“赢者通吃”的非线性抉择范式 。
2006年 ， 美国人用猴子在两种苹果汁当中做选择 ， 完成了一样的抉择曲线 。 就是说这种“赢者通吃”是普遍规律 。
再说记忆 ， 大脑的可塑性决定记忆 。 哲学家说：“你不可能第二次跳入同一条河流中” 。
怎么研究记忆呢？神经所的一项研究成果表明 ， 可以用恐惧记忆去研究学习之后神经元发生的变化 。
发现有的突触联结增加了 ， 有的减少了 ， 这就是记忆的痕迹 。
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