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曾大江1月前
内源性自我意识 神经元分为单极神经元、双极神经元和多极神经元。脑中多数神经元是多极神经元。单极神经元只有一个神经突起,双极神经元有两个,多极神经元有三个或三个以上。轴突和树突统称为神经突起。具有树突棘的神经元称为多棘神经元。没有树突棘的神经元称为无棘神经元。大脑皮层中的所有锥体细胞都是多棘神经元,而星形细胞可能是多棘神经元,也可能是无棘神经元。如果神经元的轴突很长,能够从一个脑区延伸到另一个脑区,那么称其为投射神经元,即高尔基I型神经元。如果神经元的轴突较短,只能延伸到胞体附近,那么称其为局部环路神经元,即高尔基II型神经元。在大脑皮层中,锥体神经元是投射神经元,星形细胞的轴突不会延伸到大脑皮层之外,是局部环路神经元。在抽象神经网络中,只与邻近的两层神经元相连的神经元称为本地神经元,可与不相邻的神经元相连的神经元称为跨层神经元。本地神经元类似于局部环路神经元。跨层神经元类似于投射神经元。人脑中投射神经元与局部环路神经元的数量大致相当,而前向神经网络中跨层神经元的数量为零,在前向神经网络中引入一些跨层连接之后跨层神经元的数量占比也非常低。这是现有的基于简化神经网络的人工智能与人脑智能具有本质区别的根本原因,即原理完全不同。人脑网络是跨域的双向神经网络,局部甚至接近于全向神经网络,而在前向神经网络中引入跨层连接的简化神经网络的主体仍然是单向的前向神经网络。 脑的功能由高度精确的突触连接确定,特别是树突棘的高度精确连接。智力障碍的人的树突棘与正常人相比不仅数量少且异常细长。多种原因导致的智力障碍最终都会体现为树突棘的异常。例如:肝脏中代谢苯丙氨酸的酶的缺陷会导致苯丙酮尿症,进而导致智力障碍。21号染色体多了一条拷贝的唐氏综合征会干扰脑发育过程中的基因表达,进而导致智力障碍。酗酒母亲所生的孩子经常患有胎儿酒精综合征,并导致智力障碍。这些智力障碍最终都体现为树突棘的异常。 与躯体感觉表皮有连接的神经元称为初级感觉神经元。例如:与皮肤和眼睛的视网膜有连接的神经元是初级感觉神经元。轴突与肌肉形成突触并控制运动的神经元是运动神经元。不与躯体感觉表皮和肌肉连接,而仅与其他神经元连接的神经元称为中间神经元。
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当人类松果体被放大10亿倍,微观世界中隐藏的精密结构如同被揭开面纱的神秘宇宙。神经元与神经胶质细胞构成了最基础的网络框架,神经元伸出的树突和轴突宛如交错纵横的藤蔓,突触部位不断闪烁着信号传递的微光,纳米级的神经递质小泡整装待发,一旦接收到指令,便会迅速移动到突触前膜,将携带的化学信号精准释放,完成与突触后膜受体的对接,如同一场微观的精密通讯。 松果体细胞则是这片微观天地的核心“生产者”,细胞内的褪黑素分泌颗粒清晰可见,这些颗粒有着类似水晶的规则晶格结构,表面布满了纳米级别的蛋白通道,它们随着昼夜节律进行着规律的变化,如同精密的生物钟齿轮。白天,分泌颗粒相对稳定,蛋白通道微微闭合;夜晚,通道逐渐打开,褪黑素如同被释放的精灵,从颗粒中缓慢渗出,进入血液循环系统。 在细胞与细胞之间,胶原纤维如同坚韧的蛛丝般缠绕交错,为整个结构提供支撑。其间流动的脑脊液分子簇,像潺潺流动的星河,携带着各种离子和营养物质,为松果体的正常运作提供能量。偶尔,钙粒子会像流星一样划过纳米间隙,触发一系列的生理反应,这些看似微小的活动,却在宏观层面上影响着人体的睡眠觉醒周期、激素调节等重要生理功能,展现出微观与宏观之间不可思议的联系 。
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曾大江1月前
人类对人脑的了解只有5% 多数神经元的直径在10微米到50微米之间,平均为20微米。从神经元胞体辐射出的细管称为神经突起,分为轴突和树突。一般只有一根轴突,且轴突全长均匀,以直角产生分支,长度可以超过1米。树突的长度一般不超过2毫米,即一般不超过胞体直径的200倍。突触间隙的宽度约为20纳米。人眼的分辨率是0.1毫米即100微米,光学显微镜的分辨率为0.1微米,电子显微镜的分辨率为0.1纳米。因此,在电子显微镜发明之前,人类无法判断神经元之间是连续的网络结构还是间断的细胞结构。在此之前,人类研究神经元的主要方法是染色。一类碱性染料(例如:甲酚紫)可以给细胞核和神经元核周围的物质团块染色,这些团块称为尼氏小体。使用这类碱性染料进行染色称为尼氏染色。尼氏染色可以区分神经元和神经胶质细胞,可以区分不同类型的神经元的排列和细胞构筑。铬酸银可以把少数神经元完全染成黑色。 激光显微镜先把被激光照射会发出荧光的分子引入神经元,再用激光照射神经元,用探测器记录荧光,用计算机重构神经元图像,分辨率就可以小于20纳米。光学显微镜和电子显微镜只能观察固定的脑组织切片,而激光显微镜可以观察活体的脑组织。 综上所述,人类对人脑的认识受限于技术手段。人的言行思由人脑中约860亿个神经元之间的动态相互作用决定。人类现有的技术手段对全脑活动的分辨率为几百到几千个神经元,即只能观测到几百或几千个神经元在全脑活动中集体效应,无法了解具体的细节。人类现有的技术手段只能同时观测几百或几千个神经元的活动细节,无法同时观测860亿个神经元的活动细节。因此,目前人类对人脑的认识由对单个神经元的定量认识、对数千个神经元构成的小网络认识和对全脑活动的区域性认识构成,缺乏对全脑活动的细节认识。这类似于人类对于宇宙的认识。人类对地球、月球和太阳系的认识相对充分,对银河系的认识相对较多。人类望远镜观测到的遥远星系只是一个光斑。人类对遥远星系的认识仅限于对这个光斑的分析。人类对总星系的全貌的认识是区域性的,一个区域的直径可达1亿光年,且没有细节。可观测宇宙的半径约为460亿光年,而人类最多只到过距离地球38.4万千米的月球,人类探测器到地球的最远距离只有255.34亿千米。因此,曾大江认为人类距离真理至少还有460亿光年之远。
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