社交平台各人的連接，也形成了一個複雜的網絡。圖為代表了互聯網上各人的連接圖。 網上圖片暑假之前，跟大家談過腦部神經細胞的網絡：腦中許許多多的神經元（neuron）就有如電子電路中的各條電線一樣，將腦部的訊息向四處傳遞；這些神經元又互相連接，組成複雜的網絡。不過，這些腦中的網絡如何控制我們的行為、讓我們產生各種各樣的想法，卻是科學家們還未能完全解答的問題，比如說我們能夠單憑察看一組神經元連接的方式，就可以推斷出它的功用嗎？幸好我們對神經網絡也不是一無所知；今天就和各位分享一個有趣的研究結果。
不同神經元負責不同訊號
要理解神經網絡，其中一個難處在於其龐大的數量：我們大腦皮層內的每一條神經元，都跟其他的神經元有着成千上萬的連接。這情況就和我們的社交平台有點類似：在社交平台上，很多人都有數以百（或千）計的朋友，從這些朋友的特徵、他們所構成的網絡等等，是否就能把我們一一分類，了解我們是怎樣的人？光是這樣想，就覺得這是個高難度的任務。
對神經科學家來說，他們要面對的困難還不止於此。腦部負責不同的功能，因此不同的神經元也可能對不同的「訊號」有不同的反應：例如有些神經元是負責傳送視覺訊息的，有些則可能只對聽覺有反應。要分析神經網絡，神經科學家除了要記錄下神經元是如何連接起來之外，還需要知道網絡之中的哪些神經元是負責什麽弁遄C
這是一件不容易的事：在實驗室中，科學家們可以深入研究神經細胞、組織，從而得知哪幾條神經元是連接起來的、它們之間的訊號是有關聯的；不過這個方法將神經細胞、組織獨立起來研究，不容易讓我們知道神經元的功用。另一種方法是從整體的角度出發，觀察神經元在身體內的反應：這個方法可以讓科學家們確定各個神經元的特別功能，但是要認清它們的連接細節，卻不方便。這真的是魚與熊掌，難以兼得。
連接大量神經元
為了腦袋可變通
倫敦大學學院的研究員Lee Cossell和他的研究夥伴突破了這個困難點，將「整體角度」和「細胞、組織角度」得到的結果融合起來，分析了老鼠大腦的視覺皮層。他們的發現，讓人覺得視覺皮層中的神經元網絡，可能真的跟社交平台的網絡很像：有些人在社交平台上有許多「朋友」，但不見得每一個都是同等重要的；可能是較親密的，和我們的想法、背景、生活方式較相似的，會對我們有更大的影響，更能代表我們的個性。視覺皮層中的神經元網絡，也是這樣：一條神經元是真的連上了很多其他的神經元，不過對相同「訊號」（如視覺、聽覺）有反應的神經元，相互之間的影響特別大；而其他眾多的神經元，相對來說影響就比較少。
如此說來，在每一個神經元系統中，只有少數的神經元是重要的；那麼我們的身體又為什麼會將大量的神經元連起來？科學家們推斷，這樣的設計可能是為了讓我們的腦袋「靈活變通」：我們的腦袋其實是有「彈性」的，比如在學習的時候、腦部受傷之後，腦袋可能需要改變一下神經的組合來適應新的狀況、接受新的想法和知識。一個預先就有大量神經元連起來的系統，可以藉由修改神經元之間的連接強弱來改變「設定」；假如神經元本身沒有連起來，要為了新的「設定」而長出新的神經元，那可得花不少的時間了。■張文彥 香港大學理學院講師
短暫任職見習土木工程師後，決定追隨對科學的興趣，在加拿大多倫多大學取得理學士及哲學博士學位，修讀理論粒子物理。現任香港大學理學院講師，教授基礎科學及通識課程，不時參與科學普及與知識交流活動。