科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

在我們生活的每一天，學(xué)習(xí)新事物都是必不可少的一部分。無論是新的工作任務(wù)、最新流行歌曲的歌詞，還是前往商場(chǎng)的新路線，我們的大腦都在不斷地適應(yīng)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(gè)龐大而復(fù)雜的宇宙網(wǎng)絡(luò)，由數(shù)萬億個(gè)突觸（即神經(jīng)細(xì)胞之間的連接點(diǎn)）組成。每當(dāng)你要學(xué)習(xí)新東西時(shí)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)就會(huì)開始精心策劃一場(chǎng)變革，某些連接會(huì)因新信息而變得更加強(qiáng)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(shí)的關(guān)鍵。

直到最近，科學(xué)家還認(rèn)為大腦中的這種學(xué)習(xí)過程遵循著一套統(tǒng)一的規(guī)則。然而，美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校的一組神經(jīng)生物學(xué)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(shù)，放大了小鼠的大腦活動(dòng)，追蹤了學(xué)習(xí)過程中單個(gè)突觸和神經(jīng)元的變化。發(fā)表在最新一期《科學(xué)》雜志上的這項(xiàng)新成果，揭示了一個(gè)驚人的事實(shí)——不同區(qū)域的突觸實(shí)際上“各司其職”，遵循不同的規(guī)則進(jìn)行調(diào)整。

這就像在一個(gè)龐大的蟻群中，每只螞蟻雖然只知道自己的任務(wù)，但它們共同合作完成了一項(xiàng)看似不可能完成的任務(wù)。同樣地，大腦中的每個(gè)神經(jīng)元其實(shí)會(huì)根據(jù)其位置執(zhí)行不同的計(jì)算，以幫助我們學(xué)習(xí)和記憶。這項(xiàng)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(duì)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(xué)習(xí)規(guī)則，但這項(xiàng)研究表明，模仿大腦的方法可能需要更加多樣化。對(duì)于健康領(lǐng)域而言，這些成果可能會(huì)開啟治療成癮、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙、阿爾茨海默病以及孤獨(dú)癥等疾病的新篇章。

深入研究大腦是如何學(xué)習(xí)的，不僅是對(duì)科學(xué)界的一個(gè)重大貢獻(xiàn)，也為普通人提供了一個(gè)更深刻的理解自我和世界的方式。