【文章】人脑神经网络系统

[labfans]

生物神经网络是由很多神经元相互连接的，神经网络系统是一个极为庞大则错综复杂的系统。每个神经元虽然都十分简单，但是，如此大量神经元之间非常复杂的连接却可以演化出丰富多彩的行为方式。同时，如此大量神经元与外部感受器之间的多种多样的连接方式也蕴含了变化莫测的反应方式。总之，连接方式的多样化导致了行为方式的多样化。
人脑具有阶层结构，其中最复杂的部分是处于大脑最外层的大脑皮层。在大脑皮层中密布着由大量神经元构成的神经网络，这就使它具有高度的分析相综合能力。它是人脑思维活动的物质基础，是脑神经系统的核心部分。
人们通过长期的研究，进一步探明了大脑皮层是由许多不同的功能区构成的。例如，有的区专门负责运动控制，有的区专门负责听觉，有的区专门负责视觉等。在每个功能区中，又包含许多负责某一具体功能的神经元群。例如，在视觉神经区，存在着只对光线方向性产生反应的神经元。更进一步细分，某一层神经元仅对水平光线产生响应，而另一层神经元只对垂直光线产生反应。需要特别指出的是，大脑皮层的这种区域性结构，虽然是由人的遗传特性所决定的，是先天性的，但各区域所具有的功能大部分是人在后天通过对环境的适应和学习而得来的。神经元的这种特性称为自组织(Self—Organization)特性。所谓自组织，即神经元的学习过程，完全是一种自我学习的过程，不存在外部教师的示教。还应指出，神经元的这种自组织特性来自于神经网络结构的可塑性，即神经元之间相互连接的突触随着动作电位脉冲激励方式与强度的变化，其传递电位的作用可增加或减弱，神经元之间的突触连接是柔性的、可塑的。
还应指出，功能的分区定位并不是机械的一对一关系。许多功能，特别是高级思维功能，通常都可以分为若干子功能块，这些子功能块存在并行关系。对于一个特定功能的神经加工往往是在大脑皮层的许多部位分布式进行的。正因为如此，某一部位的损伤才不至于导致整个功能的丧失。