科研人员对脑区的探索和对它们功能的研究大大加深了我们对大脑的理解，不过，近年来神经科学家不再满足于单纯地描述特定脑区的特殊职能，而是转而研究神经元网络是怎么把不同脑区联系起来，实现1+1大于2的效果的。一个崭新的神经科学分支——计算神经科学由此诞生。
小世界大网络
如果把大脑里的神经纤维抽出来，首尾相连，可以绕地球4圈。这么多神经纤维挤在一个脑袋里，你可能会觉得它们在里面势必乱作一团，但数学家们很清楚，大脑是一种“小世界网络”。
时间：2024-06-30 22:08:05
小世界网络的标志是网络里的任意两个节点之间的距离都比较短。你可能听过著名的“六度分离理论”，它阐述的是人与人之间的社交距离不超过6个人，这反映出人类社会就是一种小世界网络结构。类似地，任何两个脑区间的连接距离平均下来也差不多大，这种连接水平的微小变化就足以改变人的智力。
究其原因，可能是小世界结构让网络里的不同区域可以快捷高效地交流。大脑里的长距离连接很少，大概只有1/25的神经纤维会连接到较远的脑区，剩下的都与邻近的神经元相连。来自荷兰乌得勒支大学医学中心的马丁·范·登·赫费尔（Martijn van den Heuvel）认为，制造和维护长神经纤维的成本都很高，大脑或许是在权衡了成本和信息传递效率之后选择了小世界网络的组织结构。
大脑里的长距离连接分布并不均匀，范·登·赫费尔和美国印第安纳大学伯明顿分校的奥拉夫·斯鲍恩斯（Olaf Sporns）近期发现，这些成簇的长距离连接形成了一个坚固的骨架，充当12个主要脑区间的交通要道（见图1.4）。骨架和脑区一起构成了一个所谓的“富人俱乐部”，这个称谓反映了其中丰沛的神经连接。范·登·赫费尔觉得，没人知道大脑里为什么会有“富人俱乐部”，但就它承担的信息运输量看，它必然十分重要。可想而知，这里出问题的后果会有多严重。他说：“现在就有新兴的观点认为，精神分裂症实际上可能就是这些‘富人俱乐部’内的信息整合出了问题。”最好的治疗思路应该是改善“富人俱乐部”内的交通状况，但这事说起来容易，做起来可就很难了。
图1.4 大脑的12个“富人俱乐部”
我们目前已清楚地知道，这个高度连接的神经网络是个完美的思维舞台，它也支撑起了我们思考和行动背后的数学原理。
