青春期以后神经元不再增加，为什么人还能再记忆和学习各种东西？

图片：ElisaRiva / CC0

xcsun，MIT神经科学PhD学生，本科结业于清华大学生物系

今朝范畴内的遍及熟悉是：记忆的形当作依靠于神经元之间毗连收集的改变。

一个朴实的理解体例是，每一个神经元近似于一个复杂电路板上零丁的电学元件，即利用不异的一套元件，可经由过程改变它们的毗连体例构成分歧的电路，从而编码新的记忆。

举一个最简单的记忆形当作的例子：巴甫洛夫的狗。尝试很是简单，原本狗只对食物发生反映（排泄唾液），进修中巴甫洛夫每次喂食时摇铃铛，于是最终狗一听到铃铛声也会感觉食物要来了，并排泄唾液。在这个简单的例子中，狗进行了进修而且在大脑中记住了铃铛声的特别意义——即将有食物了。那么狗的大脑是若何形当作这个记忆的呢？

下面是一个简化的神经机制模子，试图诠释这个记忆形当作的过程。假设狗的大脑中有三个神经元介入此记忆: 神经元 1 对食物发生反映，一看到或闻到食物，神经元 1 激活并响应；神经元 2 负责排泄唾液，只要神经元 2 激活，狗就会排泄唾液；神经元 3 对铃铛声发生反映，一听到铃铛声，神经元 3 激活并响应。

进修前，神经元 1 与神经元 2 原本就相连，而且 1 是 2 的上游，只要神经元 1 激活，神经元 2 也激活。于是，在进修前，当有食物时，神经元 1 激活，经由过程生成具有的神经环路激活神经元 2，使狗排泄唾液。这是狗的本能行为，与生俱来，与进修无关。

进修中，当巴甫洛夫做尝试时，既供给食物，又摇铃铛，于是神经元 1、2、3 同时激活。神经元 2 与 3 的同时激活，经由过程神经可塑性机制（暂且不睁开，之后会诠释），神经元 2 与 3 之间的毗连加强，发生了一条原本不存在，而进修后发生的神经环路，使得神经元 2 可激活神经元 3。这条新发生的神经环路是关头，此时记忆已经发生。

进修后，当仅有铃铛声时，神经元 3 激活。而此时，神经元 3 经由过程进修发生的神经环路可进一步激活下流的神经元 2，从而引起唾液排泄反映。狗已经记住了铃铛声，以及其声音背后的意义（食物）。

当然，这是一个再简化不外的模子了，现实记忆形当作的神经机制远比这个例子复杂，然而背后的道理确是不异的：大脑经由过程改变神经元之间的神经环路收集来进修，并编码新的记忆。值得一提的时，时下流行的深度神经收集也恰是借鉴这个思惟，经由过程改变虚拟神经元之间的毗连强度("Weights")，识别人脸、指纹、声音，甚至下围棋...

最后谈两个相关问题：1）什么是之前提到的，进修中的神经可塑性机制？尝试者们发现，当两个神经元同时高强度激活时，它们之间的毗连可以被加强，并且这种加强可以或许持续多天、多月甚至更久，这一机制叫做“长时程加强(long-term potentiation)”。这样的机制实其实在地存在我们的大脑中，并且天天都在不断的发生（好比当你此刻在读这篇知乎回覆的时辰）。它被认为是记忆形当作的关头机制之一。2）人在芳华期后神经元到底还会不会增添？会，可是局限于局指可数的大脑区域。而且，新增神经元量与原有神经元量比拟很小。所以，人们遍及认为当作年大脑的新神经元发生不是记忆发生的决议性机制，但可能有辅助功能。

如感乐趣也可存眷我之前的知乎 Live“对大脑存储记忆的科学摸索”。