连接组研究——解释人类心理的有益尝试

近年来，连接组（connectome）领域的研究是试图阐明大脑大范围工作原理之有益尝试。该研究希望从结构的角度，阐明脑中上千亿的神经细胞复杂相互联系的规律。可以说，连接组承载了我们的记忆、思维等心理活动，因此金大胜（S.Seung）甚至声称：“我是我的连接组。”只要能够复制一个一模一样的连接组，那就相当于复制了一个有同样记忆、思想和情感的人。两个拥有完全相同基因组（genome）的人仍然是两个人，因为后天的经历会大相径庭，从而造成连接组上的差异；但是从理论上讲，两个拥有完全相同连接组的人不是两个人，而是同一个人。

然而，连接组毕竟只是对大脑结构在细胞层面的更细致描述，通过复制结构真的就能复制我们的心理吗？答案有可能是肯定的。

连接组并不表征心理，表征心理的是连接组的活动模式，当然这些活动模式会受连接组影响。金大胜指出，连接组就像河床，而河水就是其活动。河床影响河水的流量和流速，河水也反过来影响河床的大小和深度。

那连接组的活动模式是什么呢？

金大胜（图片来源：http://www.psychspace.com/psych/category-910）(https://www.daowen.com)

组成神经系统的关键成分是神经元，其最主要特征就是能够传递信号。神经元通过突触相互连接，用以在细胞之间传递信号，从而实现脑区间的联系。而所有神经元传递的信号是相当一致的，为持续约1毫秒的电脉冲，被称为动作电位。动作电位被认为是编码所有心理活动的基本单位。连接组的活动模式就是连接组内神经元群（可能是整个连接组的一小部分）的动作电位之组合。

为了方便理解，我们可以把神经元群的动作电位组合与心理的关系加以简化。假设你第一次看见一个圆点，连接组由两个相邻但独立的神经元各发放一次动作电位，用于表征该圆点。以后这两个神经元每次出现同样的活动模式，就意味着你似乎又看到了该圆点。这种活动模式的出现有两种触发方式：第一种方式是由同样的圆点再次出现直接触发，第二种方式是由跟这两个神经元相联系的其他神经元的信号传输来间接触发。第一种方式有利于记忆情景的再现，第二种方式可以是回忆，可以是联想，可以是想象，甚至可以是做梦，都有利于记忆。就像河流对河床的重塑一样，这两个相邻但独立的神经元多次共同发放动作电位，会造成两者间突触的形成，从而为整个连接组形成新的连接，该连接的形成反过来又增加表征圆点的活动模式出现的概率。这个连接组的重塑过程，不仅仅涉及工作记忆和短时记忆，而且已经可能形成长时记忆了。

如上所述，连接组中新连接的形成增加了某种活动模式出现的概率，而人的记忆、联想、思考等心理过程，都是在连接组中出现的、概率各异的各种活动模式，连接组本身的结构特征决定了这种活动模式出现的概率。因此，复制连接组也就复制了一个人的记忆等心理，而心理的生理基础就是连接组——你就是你的连接组。

也许你还不相信这么简单的理论就能够解释如此复杂的人类心理，但你可以试着用这个理论解释除本文涉及的记忆、联想等以外的其他心理现象。

当然，这也是一个难以证伪的理论。我想，未来建立在该理论基础之上的强人工智能的出现，也许可以间接证实该理论的正确性。