荷兰神经科学研究所(NIN)的一项新小鼠研究 表明，神经元在生命早期就建立了“微型计算机”，从而使大脑具有强大的计算能力。

构建功能性大脑需要高度特异性地连接神经回路。该系统的关键参与者是来自神经元的分支延伸，称为树突，它们处理和整合从其他神经元接收的信息。此前，计算神经学家提出，树突可以在一个细胞内的许多单独片段中本地计算信息。这样的“计算子单元”或“微型计算机”将大大提高神经元的计算能力。然而，在发育过程中，神经元如何在活体大脑内连接这些微型计算机仍是未知数。

但是如果我们可以在现实生活中观察到这些亚基的发展会怎么样呢?在 Christian Lohmann 团队的一项新研究中，研究人员研究了幼鼠发育完整大脑中的计算亚基。他们确实发现树突或突触中的通信点根据它们传输的信息聚集在一起。换句话说，传输类似信息的相邻突触在树突域中聚集在一起。

现场录音

Christian Lohmann：“我们通过记录活小鼠皮层中单个神经元树突的延时视频获得了这一发现。有趣的是，这种分类在小鼠睁开眼睛之前就已经发生了，也就是在它们接收视觉信息之前。在这里，我们证明相邻的突触经常是协同的。当突触彼此距离较远时，它们的协同性较差。似乎这种自发活动(大脑在睁开眼睛之前产生的活动)足以将突触分类到各个域中，因此可能足以建立计算子单元。

但为什么这很重要?这项研究可能解释为什么某些发育错误会导致神经发育障碍。“为了进一步研究这一点，我们想研究神经发育障碍的小鼠模型，看看突触的排序是否缺失或改变。这将支持这样一种观点，即成功沿着树突对突触进行排序是健康大脑发育的必要条件。”

这个问题的答案将帮助我们更好地理解大脑是如何发育的，以及发育过程中的错误会如何影响大脑的计算能力。它们还可能为设计受生物启发的人工神经网络提供新思路，用于高级信息处理，例如人工智能。Lohmann 总结道：“对我来说，最令人着迷的是神经元是如何连接的，以及在对外界一无所知的情况下，这种连接有多早成为可能。大脑能做到这一点真是太神奇了。”