关于大脑处理信息的过程存储和重组模型的问答收录

谢 勤

（广州市科技和信息化局，第16届亚运会组委会信息技术部 广东 广州 510000）

1 问答一

Q1：

关于《大脑处理信息量化模型和细节综合报告》，《基于量化模型的对大脑高效可靠处理信息实现机制的分析》，《基于大脑处理信息量化模型的对若干认知问题的分析》系列综合报告和这一系列综合报告的参考文献的一些作用

A1：

作用一.

对复杂信息系统而言，单纯做一两个实验，统计一两个现象的关联性对弄清复杂信息系统运作原理，包括系统遵循的基本数学原理意义有限，会经常出现实验结果不可重复，不同团队结果相互冲突，概念系统混乱的情况。特别是以检测相对极少数量的神经细胞活动模式解释宏观层面的精神现象和动物行为现象（这些宏观现象是大规模神经网络运作的结果）必然导致实验结论在可信度上的降低。因此，单纯的医学领域知识是不够的，需要整合多学科知识，上面的文献是有用的：

综合整理分析已有的涉及神经生物学、信息科学、数学、解剖学、生物化学、生理学、病理学、药理学、脑电图学、医学影像学多学科，涉及分子层面、细胞层面、微环路和环路层面、系统层面（例如人各种情况下的脑电现象和症状等）多层面的各种知识和实践经验，建立有坚实解剖学基础、能联系各层面、能解释已知的各种现象、量化描述大脑信息处理过程的模型和框架，发现、掌握系统运作所遵循的基本规律和原理，会对更深刻理解大脑信息处理运作机制有所帮助；将有利于对各种神经系统疾病发病机制的理解、治疗方案的制定；也将有助于我们更深刻地理解，理性、客观地对待我们已知的各种知识和所建立的各种理论。

作用二.

上面文献也不是单纯的“一些想法”，而是通过对大量的多学科、多层面的现象和数据的综合分析，总结提出脑复杂神经网络运作所遵循的一些简洁规则和框架原理。打个不恰当的比方，在认识系统运作规律方面的作用类似于总结提出“天体运作遵循更为简洁的原理，而不是托勒密宇宙模型中描述的那样复杂”。

2 问答二

Q2：

关于《大脑处理信息量化模型和细节综合报告》，《于量化模型的对大脑高效可靠处理信息实现机制的分析》，《基于大脑处理信息量化模型的对若干认知问题的分析》系列综合报告和这一系列综合报告的参考文献所描述的大脑运作机制的一些重要作用

A2：

将大规模神经网络（大量的脑细胞及细胞间的连接）处理复杂信息（例如存储和回忆起一个连续的过程）这一复杂的神经网络训练问题转化为对一系列规模受控的子网络的训练问题，解决了大规模神经网络处理复杂信息的样本量和网络规模匹配问题（对网络能否准确高效存储和提取信息起重大影响），而且保证了信息存储和提取的可靠性。

3 问答三

Q3：为什么说血液循环机制对大脑信息处理起到了“基础时钟”的作用

A3：

在回答Q2的A2所述机制中，血液循环机制（包括微循环机制）起到重要作用：

1.在处理某一特定信息例如图像A 的时候，相关网络中兴奋的细胞能“兴奋程度达到一定程度，能满足存储和提取信息需要”是需要通过增多动脉血带来的某组物质达到的，大脑处理其他信息例如图像B、图像C…的相关网络的细胞会相应地获得少一些的动脉血带来的某组物质，因而“兴奋的细胞兴奋程度比较小”，成为对A 的存储和提取影响不大，对自己存储的B图像信息，C图像信息…也影响不大的“无关网络”；

2.处理图像B的时候情况类似；

3.处理图像C的时候情况类似…

4.血液循环机制（包括微循环机制）这种“组织起特定的系统资源处理特定的信息，而不是让整个系统所有资源都参与所有信息的处理”的特性降低了处理某一特定信息的网络规模和结构风险，有利于大脑正确而高效地处理复杂信息。

5.动脉血这种“组织起特定的系统资源处理特定的信息”的特性功能上类似于现代冯诺依曼体系计算机系统中“时间片”的功能；客观上，动脉血也能一定程度上决定全局范围内的某个细胞在一段时间内是否发生动作电位，有着“timing control”的功能；等。因此，系列综合报告参考文献中的论文提出“blood circulation plays the role of basic timer when brain processing information”。

4 问答四

Q4：

能反映“处理某一特定信息时，相对整个脑神经网络，信息处理相关网络范围非常有限，有大规模的神经网络属于信息处理的‘无关网络’”的直观现象

A4：

从神经科学中一些已经被大量实验证明的常识可以看到，例如：

1.脑电图技术中，当采用双极导联法时，只要两个电极在头皮上离开一定距离，都可以记录到的脑电波说明在处理某一特定信息（例如“十到几十毫秒的一帧图G1”）时，同步兴奋的细胞数量相对于整个脑神经网络规模是非常有限的。

2.fMRI技术的事实基础和fMRI技术的大量应用也表明，在处理某一特定信息时，兴奋的细胞数量相对于整个脑神经网络是非常有限的。

3.等等。

［1］ 谢勤，王乙容.大脑处理信息的过程存储和重组模型［J］.现代生物医学进展，2007，（3）：432－435，439

［2］ 谢勤.血液循环在大脑信息处理过程中的时序控制作用［J］.现代生物医学进展，2008，（6）：1152－1159

［3］ 谢勤.过程存储与重组模型［Z］.www.sciam.com.cn，2006

［4］ 谢勤.一种关于脑电波起源和含义的观点［C］.中国神经科学学会第七次全国学术会议论文集.北京：科学出版社，2007：144

［5］ 谢勤.血液循环在大脑信息处理过程中的时序控制作用整理［C］.中国神经科学学会第八次全国学术会议论文集.北京：科学出版社，2009：135

［6］ 谢勤.血液循环在大脑信息处理过程中的时序控制作用整理［J］.中外健康文摘，2011，8（20）：93－98

［7］ 谢勤.大脑处理信息的样本量和网络规模问题［J］.中外健康文摘，2011，8（21）：88－91

［8］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的另一种样本重组方案［J］.中外健康文摘，2011，8（22）：209－210

［9］ 谢勤.大脑处理信息的样本量和网络规模问题［C］.中国神经科学学会第九次全国学术会议论文集.北京：科学出版社，2011：366

［10］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的细节汇编［J］.中外健康文摘，2011，8（48）：78－80

［11］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的细节汇编二［J］.中外健康文摘，2012，9（4）：101－102

［12］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的细节汇编三［J］.中外健康文摘，2012，9（16）：61－62

［13］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的细节汇编四［J］.中外健康文摘，2012，9（23）：193－194

［14］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的细节汇编五［J］.中外健康文摘，2012，9（20）：56－57

［15］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的细节汇编六［J］.中外健康文摘，2012，9（29）：238－239

［16］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的细节汇编七［J］.中外健康文摘，2012，9（33）：45－46

［17］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的细节汇编八［J］.中外健康文摘，2012，9（39）：393－395

［18］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的细节汇编九［J］.中外健康文摘，2012，9（39）：402－403

［19］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的细节汇编十［J］.中外健康文摘，2012，9（39）：407－408

［20］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的细节汇编十一［J］.中外健康文摘，2012，9（50）：112－113

［21］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的细节汇编十二［J］.

［22］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的细节汇编十三［J］.

［23］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的细节汇编十四［J］.

［24］ 谢勤.大脑处理信息量化模型中的细节汇编十五［J］.

［25］ 谢勤.大脑处理信息量化模型和细节综合报告［J］.大家健康（下旬版），2013，7（11）：6－9

［26］ 谢勤.基于量化模型的对大脑高效可靠处理信息实现机制的分析［J］.大家健康（下旬版），2013，7（11）：11－13

［27］ 谢勤.基于大脑处理信息量化模型的对若干认知问题的分析［J］.大家健康（下旬版），2013，7（11）：14－15

［28］ 谢勤.大脑处理信息量化模型和细节综合报告［C］.中国神经科学学会第十次全国学术会议论文集.北京：科学出版社，2013