想问一下从生物角度来说,神经元之间是怎么建立连接的,一个神经元怎么就知道要连接谁或者要被谁连接?

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AI+留学专家菊叔
朗读

建议看一下神经系统发育有关的书

胚胎期

婴儿期

人类大脑发育到25岁才完成

中枢神经系统发育,这点就决定了神经元之间的连接。

神经元之间的连接在脑子里面有个专门的学科,连接组学。早些年火了一把,但是没有像基因组一样火起来。不过科研成果还是不少的,至少大脑连接组的影像图片数据库已经有比较庞大的数据了。

神经元之间的连接就是所谓神经突触

神经突触首先是发育的结果,受基因组决定,是基因表达过程后的结果。

其次就是神经突触可塑性的影响。所谓突触可塑性就是外界信息被人脑感知以后,刺激到大脑,最后以知识与记忆的形式,储存于神经突触构成的网络体系中。随着这些知识与记忆的变化,神经突触的结构也会发生变化。所以这就是所谓神经突触可塑性,改变发育形成的神经突触网络。这种可塑性随刺激的强度,会改变神经元之间突触连接强度,有时候还会改变神经元的基因表达。

所以神经元与神经元的连接,对于每一个人来说首先底层的架构是基因组规定了的,也就是受精卵发育成胎儿的过程大致决定了,based on 基因组和发育过程。

不过中枢神经系统发育在出生后的婴幼儿期间还有高峰,包括神经元数量的裁减与各种复杂的脑区及功能区的形成与神经元之间的连接网络的形成。

然后在这个发育过程的基础上,再就是随着人生的进展收到环境刺激的信息而调节,再调节与塑造神经突触形成的神经连接体系。

当然还有一些化学物质与神经递质代谢的影响。比如酒精,毒品。病毒的脑损伤不可逆。孕期饮酒过量会导致胎儿智力障碍等等。

总体来说这些知识的精准度,清晰度,完备度都还不够。但是神经元与哪个神经元建立连接基本上是一个固定的被基因组决定的发育问题,因为神经突触可塑性它主要改变的是已经建立的神经突触的连接强度,而不是改变神经元之间的连接。

美国brain倡议斥巨资研究人脑,包括前面提到的连接组学,也拿了很多资金。现在进入brain 2.0阶段,不过老川在到处压缩研究经费,我觉得brain 2.0恐怕短期内不会有太多新进展。

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