神经体系的终极目标是对感知作出反映。当一只小老鼠看到老鹰敏捷迫近，它会疾速挪动四肢朝着阔别老鹰的偏向逃跑。这个进程依附于庞杂的神经衔接通路，从眼睛跟耳朵中的感到神经元接受外界信息，始终到把持足部跟前肢肌肉的活动神经元，促使老鼠敏捷奔驰逃生。现实上，人类也遵守同样的行动形式：感知输入，活动输出。固然，人类的行动不只仅停顿在这种简略的反射层面。咱们可能存储从前的教训，即便在不任何外部安慰的黝黑的房间里，咱们仍然可能思考、回想，并做出决议。当你躺在床上，你兴许会想：“我最好当初起来上个茅厕，免得在深夜憋醒。”你还可能忽然想起本人忘了做某件事，比方：“我得去洗亵服，如许来日才有清洁的穿。”这所有并不是由外部安慰激发的，而仅仅是从前阅历中的某个动机显现出来。肖恩·卡罗尔：是否再深刻的报告一下神经元的基础机制？杰夫·利希特曼：咱们能够把神经元类比为全部年夜脑的缩影。年夜脑接受来自感官的信息后会思考出战略并履行。比方，教师问小先生“5+8即是几多？”，孩子经由思考后得出谜底并决议举手答复，便会向三角肌发送旌旗灯号，抬起手臂，同时和谐肱二头肌跟肱三头肌的活动。同样，每个神经元也以微不雅方法停止相似的处置。若神经元接收的旌旗灯号充足强（可能是充足多的旌旗灯号同时通报，或某些旌旗灯号特殊激烈），它便会向卑鄙神经元停止通报。旌旗灯号经由过程两个神经元之间的突触（synapse）进入卑鄙神经元的树突（dendrites）。树突构造存在像树杈一样庞杂的分支，平日见到的神经元图像平分支浩繁的就是树突。另有一种差别平常的“电线”，它不太有分支，且可能延长至年夜脑皮层其余地区或许深刻脊髓（有的长约一米），这种长长的构造就是轴突（axon），它担任向其余细胞发送信息。总而言之，树突像天线，担任接受旌旗灯号；信息经由细胞体处置后，就由像发射器一样的轴突，将旌旗灯号通报给其余神经元。
▷图源：Greg Dunn Neuro Art肖恩·卡罗尔：你方才的比方很有意思，把神经元拟人化了——它接受输入，而后决议能否要输出。那么，咱们对神经元的反映机制懂得几多？给它必定的输入就会激活轴突吗？杰夫·利希特曼：神经元有一个阈值（firing threshold），也就是说，只有当输入旌旗灯号到达必定强度时，它才会“留神”到。这跟人的感知很类似——在喧闹的情况中，只有十分洪亮的声响才会惹起留神。但在四周一片安静时，即便是渺小的声响也能惹起你的警惕。神经元的任务方法也是如斯，它们在配景噪声程度之上寻觅有意思的旌旗灯号。假如发明旌旗灯号存在充足的主要性（salience），神经元会缩小这个旌旗灯号，并告知它的“共事”：“这个信息值得存眷！”这跟交际媒体的信息传布方法很像。假如你在交际平台海量的视频中找到一条特殊吸引你的内容，就会转发给挚友。现实上，你的年夜脑运作方法也是如许。从微不雅上看，神经元会断定哪些信息主要，并把信息通报出去，终极变更你的手指把信息转发给你的友人。因而，年夜脑外部互联的神经收集，与事实天下里人们互联的信息收集惊人地类似。肖恩·卡罗尔：全部神经元的放电机制是一样的吗？比方，它们在接受到输入旌旗灯号后，遵守雷同的“算法”来决议能否放电？仍是说差别神经元有差别的“顺序”？并且这些“顺序”会跟着时光产生变更吗？杰夫·利希特曼：神经元确切有差别的“顺序”。有些神经元在被激活时会发生一个举措电位（action potential），也就是沿着轴突传布的电旌旗灯号，用来与其余细胞交换。而有些神经元遭到安慰后会持续开释一串举措电位（burst firing），它们经由过程举措电位的频率来编码旌旗灯号的强度。也就是说，输入旌旗灯号的强度（振幅）会在输出时被转换为频率*。*译者注：这是比拟简化的说法，旌旗灯号振幅决议神经元能否持续通报旌旗灯号，但不完整与输出频率挂钩。频率会遭到良多要素影响，不止是旌旗灯号强度。这有点像收音机的调幅（AM, amplitude modulation）跟调频（FM, freq澳门永利皇宫官网入口uency modulation）。神经元的输入像调幅，即旌旗灯号强度决议了初始输入的振幅，而神经元的输出更像调频，即经由过程举措电位的频率来表白信息的强弱。差别神经元的调制方法各不雷同，这种差别重要起源于细胞膜上的离子通道范例。这些通道决议了哪些带电离子能够经由过程，以及这些离子的活动方法，从而影响神经元的电位变更。有些神经元的反映是线性的，而有些是高度非线性的，因而全部体系的行动相称庞杂。以是，“全部神经元的任务方法雷同”这个说法是过错的。即使是给一个独自的神经元建模也极端庞杂。最简略的方式是用试验手腕对神经元停止“阶跃去极化”安慰（step function depolarization）*，而后记载神经元的放电情形。*译者注：神经元跟细胞液中充斥种种差别范例的离子，试验中常常经由过程把持神经元的电压来观察此电压下的电流。仅是基于细胞膜上的离子通道特征来建模，这就已十分庞杂。而咱们脑中有860亿个如许的神经元，它们时辰都在彼此交换——每个神经元要接受来自卑约1万个差别神经元的输入，同时又向别的1万个差别的神经元发送旌旗灯号。这恰是为什么我说，咱们或者能够描写年夜脑的运作方法，但真正懂得它则是另一回事。
▷图源：Greg Dunn Neuro Art肖恩·卡罗尔：你方才的比方很有意思，把神经元拟人化了——它接受输入，而后决议能否要输出。那么，咱们对神经元的反映机制懂得几多？给它必定的输入就会激活轴突吗？杰夫·利希特曼：神经元有一个阈值（firing threshold），也就是说，只有当输入旌旗灯号到达必定强度时，它才会“留神”到。这跟人的感知很类似——在喧闹的情况中，只有十分洪亮的声响才会惹起留神。但在四周一片安静时，即便是渺小的声响也能惹起你的警惕。神经元的任务方法也是如斯，它们在配景噪声程度之上寻觅有意思的旌旗灯号。假如发明旌旗灯号存在充足的主要性（salience），神经元会缩小这个旌旗灯号，并告知它的“共事”：“这个信息值得存眷！”这跟交际媒体的信息传布方法很像。假如你在交际平台海量的视频中找到一条特殊吸引你的内容，就会转发给挚友。现实上，你的年夜脑运作方法也是如许。从微不雅上看，神经元会断定哪些信息主要，并把信息通报出去，终极变更你的手指把信息转发给你的友人。因而，年夜脑外部互联的神经收集，与事实天下里人们互联的信息收集惊人地类似。肖恩·卡罗尔：全部神经元的放电机制是一样的吗？比方，它们在接受到输入旌旗灯号后，遵守雷同的“算法”来决议能否放电？仍是说差别神经元有差别的“顺序”？并且这些“顺序”会跟着时光产生变更吗？杰夫·利希特曼：神经元确切有差别的“顺序”。有些神经元在被激活时会发生一个举措电位（action potential），也就是沿着轴突传布的电旌旗灯号，用来与其余细胞交换。而有些神经元遭到安慰后会持续开释一串举措电位（burst firing），它们经由过程举措电位的频率来编码旌旗灯号的强度。也就是说，输入旌旗灯号的强度（振幅）会在输出时被转换为频率*。*译者注：这是比拟简化的说法，旌旗灯号振幅决议神经元能否持续通报旌旗灯号，但不完整与输出频率挂钩。频率会遭到良多要素影响，不止是旌旗灯号强度。这有点像收音机的调幅（AM, amplitude modulation）跟调频（FM, freq澳门永利皇宫官网入口uency modulation）。神经元的输入像调幅，即旌旗灯号强度决议了初始输入的振幅，而神经元的输出更像调频，即经由过程举措电位的频率来表白信息的强弱。差别神经元的调制方法各不雷同，这种差别重要起源于细胞膜上的离子通道范例。这些通道决议了哪些带电离子能够经由过程，以及这些离子的活动方法，从而影响神经元的电位变更。有些神经元的反映是线性的，而有些是高度非线性的，因而全部体系的行动相称庞杂。以是，“全部神经元的任务方法雷同”这个说法是过错的。即使是给一个独自的神经元建模也极端庞杂。最简略的方式是用试验手腕对神经元停止“阶跃去极化”安慰（step function depolarization）*，而后记载神经元的放电情形。*译者注：神经元跟细胞液中充斥种种差别范例的离子，试验中常常经由过程把持神经元的电压来观察此电压下的电流。仅是基于细胞膜上的离子通道特征来建模，这就已十分庞杂。而咱们脑中有860亿个如许的神经元，它们时辰都在彼此交换——每个神经元要接受来自卑约1万个差别神经元的输入，同时又向别的1万个差别的神经元发送旌旗灯号。这恰是为什么我说，咱们或者能够描写年夜脑的运作方法，但真正懂得它则是另一回事。