大腦確實像計算機一樣思考，類腦計算完全有望實現人類智能

大多數神經學家認為，大腦通過改變腦細胞或神經元之間的連接及其強度學習。但有實驗結果表明，大腦的學習方式更類似計算機。

【導讀】大腦的學習過程涉及將類似字符串的東西存儲在單個神經元內部的分子里，而不是重新改變神經網絡的連接。這在學習與記憶研究領域還是一個全新的概念，瑞典的一項研究更是表明大腦可以記住簡單數字信息，這對大腦可以存儲信息卻不可以存儲數字的傳統認知提出了挑戰。

大多數神經學家認為，大腦通過改變腦細胞或神經元之間的連接及其強度學習。但有實驗結果表明，大腦的學習方式更類似計算機：將信息編碼到神經元內的分子中，并從中讀取用于計算的信息。

計算機的學習過程是將信息編碼成只含有 0 和 1 的字符串，存在可訪問的寄存器中。按兩種方式編碼，計算機會根據寄存器的數量編成訪問地址。提取信息時，計算機根據地址信息和編碼方式來提取相應的信息。

計算過程是將兩個字符串連成一個新字符串的過程，這對計算機的學習過程非常重要，因為原始輸入的信息并不是可讀的信息，而是通過某種計算過程將其轉換成可讀信息。計算過程中，計算機通過存儲地址提取出兩條字符串，通過計算生成新的字符串，再存儲到新的地址中去。計算機學習得越多，獲取的記憶就越多，從而利用這些存儲的記憶學習。

大腦可以存儲信息卻不可以存儲數字？不合理

大多數神經學家都同意大腦也會進行某種計算的說法，但認為大腦是通過改變腦細胞或神經元之間的連接來實現計算的，即大腦輸入一堆無序的信息，幫助大腦改變結構，進而產生更加適應環境需要的行為。這個觀點是由 Locke、Hume、Berkeley 等經驗主義哲學家提出來的。

簡單來說，就是經驗對大腦產生影響，再影響大腦之后的經驗。學習在神經科學領域的術語是“適應”（plasticity），這也進一步解釋了大腦學習是因為受了經驗的影響，而不是因為經驗給大腦植入了事實信息。

但問題是，經驗確實會給大腦植入事實信息。我們大多數人可以通過大腦根據環境構建的心理地圖來知道我們的行為，比如接孩子的路上，我們會順路去藥店買點藥。甚至有些昆蟲也會繪制類似的心理地圖，比如蜂蜜可以在它們的覓食范圍將任何兩點連接起來，一旦找到合適的覓食地點，就會回到蜂巢，通過一種特別的舞蹈來告訴同伴食物來源。Claude Shannon 在1948年發表的一篇論文提出了信息理論（information theory），認為可存儲信息的東西卻不可以存儲數字這種說法是不正確的。神經科學家們對這個觀點尚未達成共識，我經常會問我的同僚們，是否同意大腦通過改變神經連接來存儲信息，他們都會回答是，但問到大腦是怎樣改變神經連接來存儲數字的，他們卻被困住了，都拒絕回答。

大腦的學習過程不是改變神經網絡的連接

最近，我向麻省理工學院一個工作站的 20 個優秀神經科學家們同樣的問題。我們先聊了聊DNA的編碼形式，認為這跟計算機緩存存儲數字的方式非常相似。但當我問道怎樣將數字存儲到大腦中，有些人甚至生氣了，都拒絕回答，直接轉移話題問道：“什么叫數字？”

大腦可以記住間隔持續——簡單的數字信息。最近，瑞典的一項相關研究表明，間隔持續記憶存儲在大腦的Purkinje細胞中，而不是神經輸入信息中。輸入的信息進入大腦神經，形成大腦習得信息，再以神經信號的方式輸出。

因此我們認為，神經內部的分子不停地轉換，將信息存儲在分子中，整個過程在分子中進行比在神經元中進行要快得多。大腦的學習過程涉及將類似字符串的東西存儲在單個神經元內部的分子里，而不是重新改變神經網絡的連接。這在學習與記憶研究領域還是一個全新的概念。

【編者按】本文轉自新智元。文章來源：nautil.us，作者：C.R. Gallistel。編譯：徐紅

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