科技日報記者 張夢然
在我們生活的每一天，學習新事物都是必不可少的一部分。無論是新的工作任務、最新流行歌曲的歌詞，還是前往商場的新路線，我們的大腦都在不斷地適應和吸收這些信息。但是，你有沒有想過，這一切是如何在我們大腦中發(fā)生的呢？
想象一下，你的大腦就像一個龐大而復雜的宇宙網(wǎng)絡，由數(shù)萬億個突觸（即神經(jīng)細胞之間的連接點）組成。每當你要學習新東西時，這個網(wǎng)絡就會開始精心策劃一場變革，某些連接會因新信息而變得更加強大，而其他的則逐漸減弱。這就是所謂的“突觸可塑性”，它是大腦如何編碼新知識的關鍵。
直到最近，科學家還認為大腦中的這種學習過程遵循著一套統(tǒng)一的規(guī)則。然而，美國加州大學圣迭戈分校的一組神經(jīng)生物學家通過研究改變了這一看法。他們使用雙光子成像的尖端技術，放大了小鼠的大腦活動，追蹤了學習過程中單個突觸和神經(jīng)元的變化。發(fā)表在最新一期《科學》雜志上的這項新成果，揭示了一個驚人的事實——不同區(qū)域的突觸實際上“各司其職”，遵循不同的規(guī)則進行調(diào)整。
這就像在一個龐大的蟻群中，每只螞蟻雖然只知道自己的任務，但它們共同合作完成了一項看似不可能完成的任務。同樣地，大腦中的每個神經(jīng)元其實會根據(jù)其位置執(zhí)行不同的計算，以幫助我們學習和記憶。這項研究不僅推翻了傳統(tǒng)的觀念，還為理解大腦如何解決所謂的“信用分配問題”提供了新視角。
這些發(fā)現(xiàn)對人工智能的發(fā)展也具有重要意義。以往的人工智能系統(tǒng)大多依賴于一套通用的學習規(guī)則，但這項研究表明，模仿大腦的方法可能需要更加多樣化。對于健康領域而言，這些成果可能會開啟治療成癮、創(chuàng)傷后應激障礙、阿爾茨海默病以及孤獨癥等疾病的新篇章。
深入研究大腦是如何學習的，不僅是對科學界的一個重大貢獻，也為普通人提供了一個更深刻的理解自我和世界的方式。
