突触的“加减法运算”功能

突触的“加减法运算”功能

有时候前一个神经元在很短的时间内先后传来一连串的电脉冲信息，突触如何处理它们呢？突触是很有办法的，突触的CPU会进行“加法运算”！

我们以兴奋性突触来说明这个问题。一般说来，如果前一个神经元只传来了一个电脉冲，那么突触前膜就向突触间隙释放一批神经递质。由于释放神经递质的数量比较少，突触后膜产生的兴奋性突触后电位也就比较小，这样就达不到使下一个神经元产生电脉冲的程度。这个较小的兴奋性突触后电位经过数十毫秒以后，就自我消失了。所以前一个神经元每传来一个电脉冲，并不一定使下一个神经元必然也产生一个电脉冲发生兴奋。但是当一连串的电脉冲信号传到突触时，先后释放的多批神经递质所形成的兴奋性突触后电位，就会先后“相加”起来不断增大。当它增大到一定程度时，后一个神经元就要产生电脉冲发生兴奋了。

同样道理，如果是一个抑制性突触，前一神经元先后释放的多批抑制性递质作用到突触后膜上，它们也会使突触后膜上先后形成的抑制性突触后电位“相加”起来，产生更大的抑制性突触后电位。这就对下一个神经元的抑制程度不断加深了。所以我们说，神经元的突触会进行“加法运算”。如此进行加法运算是突触CPU处理信息的基本方法之一。

我们已经知道，在中枢神经系统内部神经元之间形成了极其复杂的突起网络，每一个神经元上都有成千上万的其他神经元的突起与其形成突触联系。这些突触既有兴奋性的，也有抑制性的。如果多个兴奋性的突触和多个抑制性的突触同时传来信号，作用到同一个神经元上，这个神经元又怎么对同时传来的这些相反的信号进行处理呢？这时候，突触CPU就开始使用它的“加减混合运算”功能了！

譬如说，同时传来了一个兴奋性的信号和一个抑制性的信号，这时候这两个相反的信号在同一神经元上就要分别产生一个兴奋性的突触后电位和一个抑制性的突触后电位。由于这两个突触后电位的电位极性是完全相反的，因此会互相“正负抵消”掉，这样就使下一个神经元既不发生兴奋，也不产生抑制。正像有一辆小车，一个人用力往前推，一个人用力往后推，两个人的推动方向完全相反。如果两个人的力量一样大，力量互相抵消以后，这个小车就既不向前行，也不往后退了。

再进一步说，如果在同一个神经元上，同时传来多个兴奋信号和多个抑制信号。那么，在这个神经细胞膜上，所有兴奋信号产生的兴奋性突触后电位进行“相加”，所有抑制信号产生的抑制性突触后电位也进行“相加”，然后再把这两种电位极性相反的突触后电位进行正负“抵消”。如果“抵消”的结果是兴奋性突触后电位占了优势，那么这个神经元就发生兴奋；优势越大，其兴奋程度也就越强。如果“抵消”的结果是抑制性突触后电位占了优势，那么这个神经元就发生抑制；优势越大，其抑制程度也就越深。

所以我们说，神经细胞膜也会进行多个数字的“加减混合运算”。进行加减法运算是突触CPU处理信息的又一基本方法。

神经元突触进行信息处理的方法，貌似复杂奥妙，其实基本方法很简单，只不过是对不同的电信号作“加法”、“减法”或“加减法混合运算”。这样一个运算过程突触一瞬间就可完成，其速度绝对是“奔腾”级的。但是考虑到中枢神经系统内部数以亿计的神经元数量、天文数字的神经突触数目，再加上不同的中枢空间、同一中枢不同时间的信息活动，大脑这个大CPU处理信息实在是太繁忙了，绝对不能说它是“日理万机”，而应该说它是“秒理亿机”了！

人类大脑对信息的处理，是现代最高级的计算机也望尘莫及的。所以，电子计算机再复杂，也是靠人的大脑设计出来的，靠人的大脑来操作控制的。电子计算机永远也不能设计并制造出人的大脑来，它永远是人脑的“奴隶”或“工具”，充其量是模仿人脑的“小徒弟”。