学习最根本的目的在于为了我们更好地适应环境而改变我们的行为。学习带来的这种改变最终要落实在我们的神经系统。早在1949年，加拿大心理学家赫布认为沿神经传导的冲动改变着神经元细胞组成的网络系统，促成新的从激励到反应的神经路径以及更高效率的传递。这个新的神经系统构建在我们的认知和意识上就是记忆。到1999年，坎德尔在分子生物学上建立起了完整的记忆形成的机制。
我们可以回到海兔的条件反射神经线路结构。中间神经元细胞释放的血清素与感觉神经突触前膜上的感受器结合，在突触前膜里产生出一种环磷酸腺苷的物质。环磷酸腺苷又激活一种蛋白激酶，促使感觉神经突触增大谷氨酸的释放量。蛋白激酶控制突触前膜上的钾离子通道的开关，使得突触前膜电位势和环磷腺苷浓度保持足够长的一段时间。神经突触反应一般只有几毫秒的时间。而血清素引起的突触化学状态的改变可以长达几分钟。这被称为短期记忆。人类的日常行为已经很复杂。短期记忆帮助我们组织协调这些行为。
坎德尔观察到，当感觉神经元细在接受到血清素的连接激励之后，会生成一个或者多个新的突触，强化与运动神经元细胞的联系。多次反复的血清素激励使得突触前膜里环磷酸腺苷大量增加。被环磷酸腺苷激活的蛋白激酶游离进入细胞核，在那里又激活一种结合蛋白CREB。以前我们提到过，在我们体内，每个细胞里包含的DNA基因是完全一样的。但是我们有像心脏和肝脏等不同的器官组织分化。这是因为一些特定的调制蛋白和基因结合，控制了基因的表现。CREB就是这样一类调节基因转录的蛋白。被蛋白激酶激活的CREB又激活了基因的表现功能。基因信息由信使RNA携带出细胞核。当信使RNA游移到受到血清素激励的突触前膜时，被另一种结合蛋白激活。这时，整个蛋白合成和物质合成的程序开始启动。在原有的突触附近长出了新的突触。长期记忆就对应于这种神经线路上物理性的改变。这种新的结构可以维持几个小时，有的长达几年。我们很多的人生经历就存在这些突触节点上。
我们估计每个感觉神经元细胞有大概一千三百个突触连接在二十五个左右的运动神经元细胞上。其中有五百个突触具有活性。其它的处于休眠状态。人脑总共有八百亿个神经细胞，神经的突触节点有大约一百万亿个。这是一个庞大的系统，大脑受到激励时，这个结构就在神经细胞和节点上进行调整。它的状态决定了我们的意识和行为。在这个意义上，当前的人工智能具有类似人脑的概念。有人猜测GPT-4语言模型动用了一百万亿个参数进行训练。它的结构复杂程度已经和人脑相当。再加上当代计算机的数据处理速度，GPT-4的智能很快会超过人类。但是它是基于特定的算法。我不认为这些算法具备了人脑意识最底层的基本逻辑。要不然，我们自己太简单了。让GPT-4再训练几个月或者一年。我们将有一个虽然不是最终的但是会更确切的答案。无论如何，地球生物史很可能已经进入了一个新的智慧时代。
神经细胞是个可塑性的活体。也许我们没有意识到，我们的大脑在不停地变化。每天我们都在接受很多信息，经历很多的事情。我们大脑里的神经细胞像春芽一样长出新的神经末梢突触。而有的神经突触又像秋叶一样枯萎。通过长时间的敏感化训练，感觉神经元细胞的突触末端可以增加一倍。活性突触的比率也能增长到百分之六十。而长时间的习惯化训练之后，突触数量会减少百分之三十。有的神经连接会彻底丧失。有实验证明，猴子在经过训练用手抓食物器皿之后，它的大脑体感皮层中对应于手指的区域明显变大。用进废退的现象一直发生在我们的大脑。专门的学习会提高我们对专业的理解和能力。但是，长期受到固化的宣传和教育会让我们的思想和思维变得僵硬，俗称被洗脑。我听见太多的一些似是而非，言之无物的陈词滥调，然后又在这些陈词滥调中习以为常了。为避免陷入这种思维的泥潭，希望我们能够不断接受新的事物和激励，提高多维度思维的活性和自由。也希望我们能够有自己独立的判断力。这种判断力来自我们切身的体验，真实的资讯，以及真正的逻辑。
—写于2023年4月3日（图片来自网络）
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