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解析做梦的大脑神经信号机理

投稿时间:2017-04-28 21:45 投稿人:王孝恩 【字号: 访问量:

做梦是上帝赐给每个人的精神享受或惩罚,梦中每个人皆如亲临其景,难辩真假。所以进入梦境的人经常会吓出一身冷汗,或者情不自尽的笑起来,许多人生无法实现的心愿,可在梦中体验。不过,至今在现有科学知识的基础上,还很难对梦作出合理的阐明。作者在研究自然时空时,突然发现了做梦的神经细胞学机理。

在胚胎发育和生长过程中,生命遵从自然时空规律,脑细胞群体不断分化、分裂和生长。最初每个脑细胞群体都是来自最早的一个原祖细胞。分化是细胞的横裂过程,每个原祖细胞在群体细胞中的位置,就作为一个柄或根被保留下来了。世缘比较接近的一些脑神经细胞群就发展成了成熟大脑中的一个功能区。

脑神经细胞群中的每一个细胞都有所属的代记,也就是它们的“辈分”。它们世代分明、清晰,新分化细胞的血液和营养供应都是来自根或柄,并且按从老到新的顺序排列;传输信号的神经纤维也大致随血管配置。这种微观组织结构由于细胞的代记而保留了时间的印痕,再加上细胞群的空间排列,就构成了硬件上的自然时空。

人的不同感官(如听觉、视觉、味觉、触觉等)接受到来自环境的不同种类的信号,通过最小曲率(尽可能接近直线纤维的走向)原则传输到大脑皮层,构成了大脑功能的交叉对称的分区化。例如,来自左肢的感觉信号传送到右半脑,而右肢的传送到左脑,视觉传送到后脑,头前面的脸部(前额以下)被眼、鼻和嘴占据,而没有脑的配置位置,所以头的后部就不能配置五观。

当人出生后,来自各感官的信号开始在大脑皮层中分区储存。在细胞群中信号的储存则按细胞群内的细胞代记依次进行。像树的年轮一样。只要人处于清醒状态,环境的信息就不断被接受,信息的储存就一直在进行。只有睡眠或昏迷状态这种储存才会暂停。

神经和大脑中的信号储存是通过离子浓差和膜电位进行运作的。来自外界的信号先转变成神经元的钙波或钙瞬时,然后通过突触传递给下一级神经元,最后储存到大脑皮层,建立起离子浓差和膜电位。同一个突触,信号越强,释放的递质越多,在前突触产生的渗透浓差越大,前突触肿胀的体积越大,周围的脂质分子向脂质膜上补充的越多,此突触生长的就越快,传递和储存信号的能力越强。

一个经常重复的动作,或者一个每天都要去的工作环境,新储存的信号与旧有的信号,由于储存的区域相同,信号类似而产生强烈相关,已经储存的新、旧神经元间就会更容易地建立突触联系。强信号多次刺激,突触就能变成永久性快速传递通道和储存的数据库,这就是记忆和学习的机理。弱的或一次性的信号储存所建立的膜电位或生物电很弱,并且会随时间衰减。储存信号的保持是通过噪音起伏(类似于海浪)输送营养,合成ATP,维持离子梯度。在活动时,信号或电位都会比较高,噪音背景也高。

当某一感官接受到的环境信号特别强而超过某一临界值时,电位信号在大脑皮层储存的同时还就会溢出到类似电脑中的CPU中,脑中的CPU很可能就是海马。在海马中进行比较、推理和运算,这一套过程也会同时储存到大脑皮层的思维功能区。在CPU中运作的结果,将成为命令输出,并能成为行动。

新生儿的大脑就像一张白纸,出生后随时间的推移,一行一行的将信号符号写入。实际是给各脑神经元依次充电,通常来自环境的弱的信号只在皮层中记录,而不进入CPU运算,这将成为无印象储存。

海马是大脑中的信息处理的硬件,这样处理的事件都是以现时的时间储存到大脑皮层的,这样的现时运作有一个活动中心。当人进入睡眠后,来自外界环境的信号储存暂停,现时活动中心就会安静下来。此时,海马中的细胞的生物电活动降到最低点,大脑皮层中的噪音信号相对增强。噪音信号就像大海的波浪,休息和睡眠时能通过它营养储存区的神经元。

如果白天某一强烈信号刺激,曾引起过历史储存信号的共鸣,此突触就会被激发。睡眠后这些大海波浪中的激发点就会兴风作浪。它们会冒充外界真实信号而进入海马的CPUCPU会很当真的加上自己的逻辑推理,将各种历史储存的许多碎片信号进行重组。重组时的时间是做梦时的现在时,梦中的空间事物则是储存碎片中的部分真实事物与来自逻辑推理中的虚构事物的结合。所以,做梦永远不会是历史储存事物的真实记录,因为它永远是由虚实两部分组成的。

梦境也会以现在时记录储存到大脑皮层中,不过由于信号比较弱,梦事往往不会有较强的记忆。

王孝恩 20170428

参考文献

1、宗如华,人的大脑并不储存输入的信息但却能够再现与畸现输入的信息 投稿时间:2017-01-20

2、唐一飞,记忆重组的依据 投稿时间:2017-02-07