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电脑储存的是磁,大脑储存的是电

投稿时间:2017-05-01 11:18 投稿人:王孝恩 【字号: 访问量:

对于今天的我们,微机和电脑基本上是同义词。为何称为电脑?就是因为在功能上它已经具备了人的大脑的某些特点。本文仅从储存载体上分析电脑与大脑的区别。

一、电脑储存的是磁

最早先人们对声音的储存使用的是留声机,所依赖的原理是机械的振动波纹。后来发明的声音储存载体是磁带,其主要的工作介质是铁磁性微粉。现在电脑硬盘或内存条的储存载体仍是铁磁物质,硬盘上通常都涂有大约0.5mm厚度的磁性材料。纳米级的铁磁颗粒,在瞬时外加的磁场中,其代表的小磁极采取与外加磁场相适应的取向。当外磁场撤除后,它仍保持着被磁化的状态,从而记录了输入的信号。在储存信号读取时,所用磁头的强度通常要小于输入信号时的强度,因此,它能被多次重复读取而保存的信号不变。不过,我们要删除或格式化时,就要用更强的磁场强度。

二、大脑储存的是电

大脑储存信息的载体是电,是建立在跨膜离子梯度之上的膜电位。而不是现在人们认为的那些神经化学递质。如果储存的是化学递质,那么它在重复的多次的信号提取时,就必然要进行物质的复制,就要涉及一系列的化学反应。化学反应的时间远比电信号的转换时间慢得多。因此,化学递质的储存和复制是不符合大脑的快速信息运转的。化学递质理论是在人们还没有彻底弄懂突触传递的机理的启蒙阶段,提出的一种唯象的错误理论。

现在人们对大脑的脑电图、脑电波与疾病及思维活动之间关系的研究已经发展的很快,并且都有很大的进展。所以我认为,大脑传递的是电信号,储存的也是电信号,根本不可能是化学递质。以钙波为本质的电信号传递到大脑皮层,在钙离子主导下建立起皮层神经元的跨膜离子浓差,也就是膜电位。也就是说,神经传导的是电信号,大脑皮层储存的是离子浓差,是膜电位,储存的是电,而不是磁,更不是什么神经递质。

大脑通过生物电对信号传递和储存,储存的信号的强度越高,提取的次数越多,越能强化突触的可塑性和功能性。反复储存能增加记忆,就是这个道理。

化学递质仅在前突触内起增加渗透浓度的作用。至于进入到突触间隙的化学递质,那只是在前突触膨胀期间前突触膜发生破裂时泄漏的结果,通常化学递质不会进入到后突触内。在前文中我已经提出过,前突触内递质从囊泡中的释放,只能增加前突触内的渗透浓度,使前突触快速肿胀,通过突触间隙压缩后突触膜。后突触在压缩下,使机械力与钙/钠离子交换平衡发生移动,从而引起钙内流,内流的钙可能再以钙致钙释放机理导致内钙的释放。神经元内的钙瞬时产生钙波和离子流,以电信号的形式向下传递。所以,两个神经元之间的电信号的传递,通常在突触处是不连续的,是由突触处的机械转换桥接的。它克服了沿神经纤维远距离传递时,电信号的快速衰竭的缺点。突触实际上起到了一种信号传递的加力站的作用。

综上所述,电脑储存的是磁,人的大脑储存的是电。到目前为止,所有计算机及相关的自动检测设备中的核心部件,仍然采用的是磁性储存载体。今后可通过深入研究大脑的信号储存载体,利用仿生学开发以电信号为载体的信号储存器。

王孝恩 20170501