这是一篇科普文——神经网络中的突触可塑性本文会首先会对神经元网络做简单的介绍,然后介绍下突触及其可塑性,最后讲一下因为突触的可塑性,带来的大脑的可塑性。神经元网络神经元这个名词是个耳熟能详的名词,中学生物课本就有讲到,一个神经元主要有三个部分:胞体、树突以及轴突。神经元的胞体跟普通细胞很像,遗传物质、细胞器都跟普通体细胞没太大区别,主要的区别就在于神经元拥有突触。突触的作用是连接不同的神经元以及传递它们之间的信号的,突触分为树突和轴突,关于突触具体的介绍将在下面展开,现在先来介绍下神经元网络。什么是网络呢?讲个简单的例子,二维晶格网络就是个规则网络,比如,在纸上画个5×5的点阵,这些点就称为网络的节点,然后用横线和竖线将这些点连起来,点与点之间的连线就是网络的边,这就是一个简单的网络。羽毛球拍的线也可以理解为一个晶格网络,把横线跟竖线的交点当作是一个节点。再引入一个概念,每个节点的连边数(也就是跟几个其他节点相连)叫做节点的度,那就可以知道,对于(非周期)二维晶格网络,中间节点的度为4,在边上的节点度为3,而四个角上的节点度为2。但是,神经元网络并不是一个规则的网络,更不是一个晶格网络,而是一个复杂网络。复杂网络是指具有一定特征的网络,比如,小世界性、无标度以及一些比较复杂的特征,一个复杂网络具有其中几个或全部的特征。小世界性是指,可以通过很短的距离从任何一个节点到另一个节点,这边距离指的是需要通过连边数,比如,甲直接跟乙相连,那么距离为1,而甲不跟丙相连,但是丙跟乙相连,那么甲通过乙与丙相连距离就是2。有一个很有名的理论讲的就是这个特性——通过6个人,你可以认识世界上任何一个人。无标度指的是,大部分的节点连接的节点数很少,也就是度很小,只有少部分的节点拥有大量的连边。上面提到的理论中,如果把人当成网络中节点,相互之间认识(这个关系)当成两个点的连边,那么人际关系也是一个复杂网络。我们一直在使用的互联网也是一个复杂网络,把一个网页当中是一个节点,该网页当中有跳转到其他网页的链接当作连边,那么个别有名的网页,如百度首页,会有大量的网页指向它,但是绝大部分的网页是没有其他网页有指向它的链接的。这体现了网络的无标度特性。人体的神经元网络就是一个复杂网络,而且还是一个庞大的复杂网络。人体的神经元数量达到了千亿的量级,平均连接度数万,意味着平均而言,每个神经元与其他好几万的神经元...