早在 1949年，一位名叫 Donald  Hebb的心理學家提出了一個簡單法則，來說明經驗如何塑造某個特定的神經回路。受巴甫洛夫著名的狗實驗的啟發，Hebb的理論認為在同一時間被激發的神經元間的聯系會被強化。比如，鈴聲響時一個神經元被激發，在同一時間食物的出現會激發附近的另一個神經元，那么這兩個神經元間的聯系就會強化，形成一個細胞回路，記住這兩個事物之間存在著聯系。

不是所有輸入信號都能激發神經細胞產生自己的信號。神經元就像個微處理芯片，它通過突觸接收大量的信號。并且不斷地把從突觸接收到的輸入信號進行整合。但不同的是，微處理器有許多輸出途徑，神經元則只有一個，就是它的軸突。所以，神經元對輸入信號的反應方式只有一個：要么通過軸突激發一個沖動，向回路中相鄰的一個神經元發出信號，要么相反，不發出信號。

當神經元接收這樣一個信號時，它的樹突上的跨膜電位差輕微地升高，這種膜電位的局部改變被稱為神經元突觸的"激發"。當突觸快速、高頻地激發，就會發生一過性強化，即在短時記憶形成過程中觀察到的變化。但是通常單個突觸短暫地激發不足以使一個神經元發放沖動，即術語稱的動作電位。當神經元的許多突觸一起激發，共同的作用下就會改變神經元膜電位，產生動作電位，把信號傳遞到回路中的另一個神經元。

Hebb認為，就像管弦樂隊的一個不合拍的演奏者一樣，如果神經元上的一個突觸不能和其他的突觸同步激發，就會被當作蹩腳的角色剔除。但是那些同步激發的突觸--其強度足以使神經元發放動作電位--就會被強化。這樣一來，大腦根據神經沖動流的方向，發展神經回路，逐步精化和完善，建立起大腦神經元間的網絡聯系。

從Hebb的理論出發分析該過程的確切機制，你會再次面對這樣的問題，即在大腦鋪設網絡聯系過程中，能強化或減弱突觸聯系的酶和蛋白必定是由某種特定的基因合成的，所以我們就開始尋找能激活這種基因的信號分子。

因為大腦中，神經系統中的信號表現為神經沖動的活動，所以我提出了一個假設，沖動發放必定能打開或關閉神經細胞中特定的基因。為驗證這個假設，我和我們實驗室的博士后學者 Kouichi Itoh進行了下面的實驗：取出胎兒小鼠的神經元進行體外細胞培養，在培養皿中以電極刺激神經細胞。以不同形式剌激使之發放動作電位，然后檢測時形成神經回路或者適應環境有重要作用的基因所轉錄的mRNA總量，結果證明我們的假設是正確的。我們只需通過選擇電生理刺激器上適宜的刺激頻率就能打開或關閉特定的基因，就像你選擇特定的頻率收聽某個無線電臺的廣播一樣簡單。

1．下面不屬于Donald Hebb提出的"簡單法則"的一項是

A．同一時間被激發的神經元間的聯系會被強化。

B．當神經元的許多突觸一起激發，共同的作用下就會改變神經元膜電位。

C．同步激發的突觸--其強度足以使神經元發放動作電位--就會被強化。

D．沖動發放必定能打開或關閉神經細胞中特定的基因。

2．"就像管弦樂隊的一個不合拍的演奏者一樣"這個句子中，"管弦樂隊"喻指的是

A.神經回路    B．神經元膜    C．神經細胞    D．神經沖動

3．下面是對神經元工作原理的簡單概括，恰當的一項是

A．神經元通過突觸接收信號，并對信號進行整合，再通過軸突激發一個沖動，向四鄰的每一個神經元發出信號，或不發出信號。

B．神經元接收到信號后，多個突觸同步激發，使神經元發放沖動，把信號傳遞給細胞回路中的另一個神經元。

C．神經元通過突觸接收信號，其突觸與其它神經元上的突觸一起激發，從而建立起大腦神經元間的網絡聯系。

D．神經元突觸的"激發"，引起樹突上的跨膜電位差輕微地升高，當突觸快速、高頻地激發，就會發生短時記憶形成過程中觀察到的變化。

4．根據全文信息，以下判斷正確的一項是

A．神經元總是將接收來的信號整合以后產生自己的信號，這種信號通過軸突傳遞。

B．動作電位的產生，是形成細胞回路，建立大腦神經元之間網絡聯系的重要條件。

C．在信息傳遞與整合的過程中，有一些神經元被淘汰，另有一些神經元得到強化。

D．神經細胞在不同電極形式的刺激下，其特定的基因所轉錄的mRNA的總量不變。

參考答案：

1．D

2．C

3．B

4．B