人类大脑中存在着约860亿个神经元，这个数字有多令人震慑——即便是地球上80亿人每人担任解读10个神经元，也无法窥见这座奥妙殿堂的全貌。而实在令人入神的，不止于这些神经元自身，更是它们之间扑朔迷离的衔接办法。这些被称为“脑衔接组”（connectome）的神经网络，或许是咱们解开人类学习、回想之谜的要害暗码。
可是，想要制作人类大脑的完好神经线路图（wiring diagram），应战超乎幻想。即便是在果蝇、线虫这些细小生物上取得了打破，但人类大脑的杂乱程度仍令科学家们望而生畏。哈佛神经科学家杰夫·利希特曼（Jeff Lichtman）指出，只是存储这张神经衔接图谱所需的数据量，就将逾越地球上现有的一切硬盘容量总和。作为脑衔接组研讨的前驱，利希特曼教授以为大脑或许现已是可以履行人类杂乱需求的最精简系统。
在探究人类认知的绵长征途上，咱们或许正站在珠穆朗玛峰的山脚。面临这座人类才智的顶峰，一个底子性的问题一向环绕心头：是什么样的神经衔接办法，让咱们具有了考虑、认识，并成为一同的个别？经过利希特曼教授及其团队的开创性研讨，咱们正在一步步揭开这个谜题的面纱。
哈佛大学分子与细胞生物学系的杰里米·R·诺尔斯讲席教授，哈佛艺术与科学学院圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔讲席教授，美国科学院院士，国际出名的神经生物学家。他以在衔接组学范畴的开创性作业而出名，创造晰“Brainbow”技能等立异办法，致力于制作大脑神经衔接图谱，提示大脑发育、学习与回想的神经机制。
约翰斯・霍普金斯大学霍姆伍德天然哲学教授，圣塔菲研讨所分形学院成员，美国出名理论物理学家、作家和科学传达者。他从事物理学和哲学研讨，并对国际最底层的运行机制感爱好。现在的研讨爱好包含量子力学、时空、统计力学、杂乱性和国际学等范畴的根底问题。著有《寻觅希格斯粒子》、《大图景：论生命的来历、含义和国际自身》等。一同，也是播客“心智图景”（Mindscape）主办人。
目录：
01 人类智能的根底：神经元原理
02 从林肯到“祖母神经元” ：大脑怎样安排回想与认知
03 从高尔基染色法到脑彩虹技能：细胞染色的宿世此生
04 研讨窘境以及约束：人类道德以及海量数据
05 大脑的不行紧缩性与认识的言语圈套
06 大脑衔接图的运用和潜力
01 人类智能的根底：神经元原理
肖恩·卡罗尔：咱们知道神经元是大脑的重要组成部分。但除了神经元之外是否有其他品种的脑细胞？
杰夫·利希特曼：神经元和胶质细胞（glial cells）一同组成了大脑，但其间实在传递信息的是神经元。传入信息或许来自耳朵、眼睛、舌头、鼻子、皮肤、肌肉等处的感触器。接纳到影响后，感觉神经元（sensory neuron）会将信息转换为电信号，并传递至其他神经元。在这个进程中，神经元网络会对信号进行高度杂乱的处理。
神经系统的终究意图是对感知作出反响。当一只小老鼠看到老鹰敏捷迫临，它会快速移动四肢朝着远离老鹰的方向逃跑。这个进程依靠于杂乱的神经衔接通路，从眼睛和耳朵中的感觉神经元接纳外界信息，一向到操控足部和前肢肌肉的运动神经元，促进老鼠敏捷奔驰逃生。
实践上，人类也遵从相同的行为办法：感知输入，运动输出。当然，人类的行为不只是停留在这种简略的反射层面。咱们可以存储曩昔的阅历，即便在没有任何外部影响的乌黑的房间里，咱们依然可以考虑、回想，并做出决议。当你躺在床上，你或许会想：“我最好现在起来上个厕所，避免在深夜憋醒。”你还或许忽然想起自己忘了做某件事，比方：“我得去洗内衣，这样明日才有洁净的穿。”这一切并不是由外部影响引发的，而只是是曩昔阅历中的某个主意显现出来。
肖恩·卡罗尔：能否再深化的叙述一下神经元的底子机制？
杰夫·利希特曼：咱们可以把神经元类比为整个大脑的缩影。大脑接纳来自感官的信息后会考虑出战略并履行。例如，教师问小学生“5+8等于多少？”，孩子经过考虑后得出答案并决议举手答复，便会向三角肌发送信号，抬起手臂，一同和谐肱二头肌和肱三头肌的运动。
相同，每个神经元也以微观办法进行相似的处理。若神经元承受的信号满足强（或许是满足多的信号一同传递，或某些信号特别激烈），它便会向下流神经元进行传递。信号经过两个神经元之间的突触（synapse）进入下流神经元的树突（dendrites）。树突结构具有像树杈相同杂乱的分支，一般见到的神经元图画中分支许多的便是树突。还有一种不同寻常的“电线”，它不太有分支，且或许延伸至大脑皮层其他区域或许深化脊髓（有的长约一米），这种长长的结构便是轴突（axon），它担任向其他细胞发送信息。总而言之，树突像天线，担任接纳信号；信息经过细胞体处理后，就由像发射器相同的轴突，将信号传递给其他神经元。