1.神經(jīng)元如何編碼？神經(jīng)元是大腦特殊細(xì)胞，載有很多信息。這些信息在神經(jīng)元活動中是如何編碼的？

在人的感覺信息刺激下，神經(jīng)元對一些頻繁出現(xiàn)的信息形成聚類，這些聚類就是知覺印象。從簡單的知覺印象出發(fā)，進(jìn)行多角度信息再聚類，形成概念。我們學(xué)習(xí)的系統(tǒng)化知識是概念的描述、概念之間的關(guān)系（判斷和推理）等，人們經(jīng)歷的各種場景形成順序記憶，這些記憶可以通過一定線索回憶出來，這些都是人腦的知識。知識的基本存在形式概念和概念間的關(guān)系，但也包括思維模式、思維習(xí)慣、情感記憶等，其存在形式是神經(jīng)元之間的連接關(guān)系、激活閾值、激活狀態(tài)。

2.記憶如何存儲和檢索？新知識會改變大腦結(jié)構(gòu)，但是如何形成的，記憶為什么在很久后還能被提??？

瞬時(shí)記憶表現(xiàn)為神經(jīng)元細(xì)胞暫時(shí)的化學(xué)物質(zhì)改變引起的興奮狀態(tài)。短期記憶表現(xiàn)為神經(jīng)元興奮和閾值降低，長期記憶表現(xiàn)為神經(jīng)元之間突觸結(jié)構(gòu)變性和神經(jīng)元溝通。神經(jīng)元聚類形成知覺和概念（統(tǒng)稱為模式），模式之間具有或松或緊的連接關(guān)系，人的聯(lián)想就是通過這些連接關(guān)系激活的。記憶的提取是模式激活的過程，由于長期記憶引起模式結(jié)構(gòu)（以神經(jīng)元群為代表的中觀結(jié)構(gòu)）之間連接關(guān)系的改變，這種改變能改長期保留，并能在聯(lián)想活動的觸發(fā)下激活。

3.大腦基線活動是什么？大腦消耗身體20%氧氣，卻僅占身體2%重量。休息時(shí)大腦活性，即基線活動有怎樣意義？

人腦是并行工作的，每個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞都是一個(gè)活著的生命體，神經(jīng)元細(xì)胞的活動需要能量維持；神經(jīng)元要保持在不同活動閾值，就需要一定的代謝來維持，有些神經(jīng)元處于被激活的臨界狀態(tài)，其代謝水平也就高一些；有些神經(jīng)元處于激活狀態(tài)，不斷發(fā)放神經(jīng)興奮脈沖，消耗能量更大。神經(jīng)元基礎(chǔ)代謝對于保持神經(jīng)系統(tǒng)隨時(shí)待命狀態(tài)非常重要，就像軍隊(duì)中的一級戰(zhàn)備，是需要消耗大量物資的。

4.大腦怎樣模擬未來？進(jìn)行未來模擬是大腦特性之一，我們對于這種能力還知之甚少。

人腦具有豐富的想象能力，所謂想象就是激活對應(yīng)的知覺，從而構(gòu)造出好像有外部刺激一樣的神經(jīng)興奮，從而虛擬構(gòu)造出一定的場景。人們通過想象構(gòu)造的場景能夠像看到真實(shí)環(huán)境場景所遇到的刺激一樣，通過這種模擬來感知未來。

5.情緒是什么？情緒是大腦的一種狀態(tài)，是對于外界刺激的一種簡單的反應(yīng)模式，它是怎么產(chǎn)生的？

人與動物都有各種情緒反應(yīng)，情緒是思維狀態(tài)模式，是神經(jīng)調(diào)控與化學(xué)調(diào)控共同作用的結(jié)果。比如動物在興奮和驚恐的狀態(tài)，思維活動敏捷，對應(yīng)的生理活動水平增高，這種模式適合于戰(zhàn)斗狀態(tài)。情緒狀態(tài)是生物在長期進(jìn)化中形成的身體和精神狀態(tài)，是本能引導(dǎo)下產(chǎn)生的。

6.智慧是什么？智慧有很多種表現(xiàn)形式，為什么數(shù)十億的神經(jīng)元組合在一起就能控制知識呢？

通常所說的智慧是指人們在生產(chǎn)生活中表現(xiàn)出來的適應(yīng)環(huán)境和改造環(huán)境的能力。人類行為具有計(jì)劃性和目的性，超越了動物本能和條件反射，這些依賴于人類掌握的現(xiàn)代科學(xué)知識和工具、技術(shù)。智慧不僅僅停留在本能、反射、習(xí)慣、情感、知識等層面，還有經(jīng)驗(yàn)、能力和性格因素。人類運(yùn)用意識的統(tǒng)領(lǐng)和調(diào)動，大大提升了智慧。人腦結(jié)構(gòu)分為不同層面，自下而上逐步形成，意識對知識的運(yùn)用和控制是雙向的，也就是意識能夠控制調(diào)動對應(yīng)的知識，而知識結(jié)構(gòu)也會影響意識活動的整體形態(tài)，使之更加有序和高效。

7.大腦如何掌控時(shí)間？不同步的感官輸入會讓人跌跤。大腦如何處理不同速度的信號呢？

人的運(yùn)動并不主要由意識控制的，人的行為控制信息量中99%以上是習(xí)慣控制的，意識只起到大致方向上的規(guī)劃和引導(dǎo)。習(xí)慣控制也是由不同模塊的習(xí)慣控制拼接組合而成的，就像搭積木一樣。人們在訓(xùn)練復(fù)雜的活動能力（如騎車、游泳、跳舞、溜冰、雜技等）是從基本動作開始的，基本動作熟練以后再進(jìn)行整體拼接，最后整體運(yùn)動?jì)故?，就不需要再花費(fèi)太多的注意力和精力。由于習(xí)慣對行為控制的接手，不同步現(xiàn)象逐漸消除。

8.為什么會睡覺和做夢？對于睡眠和夢境的研究，也許能在治療疾病方面起到不可低估的作用。

人腦或身體長時(shí)間活動都會引起疲勞，一張一翕是人體自我維護(hù)和代謝的常見形態(tài)，心臟從整體上是永不停歇的，但是心臟的心房和心室的交替收縮和舒張也是緊張和放松活動的交易。同理，睡覺能夠?qū)⒁惶旖?jīng)歷的信息整理和清理，使人腦活力恢復(fù)，補(bǔ)充能量和物質(zhì)，清除積聚的廢物。日有所思夜有所夢，做夢是人腦活動的副產(chǎn)物，不代表什么重要意義，但是很多人卻能夠從夢境中獲得一些啟示，這或許是人類進(jìn)化形成的、利用閑暇資源的一種有效模式。

9.大腦為什么如此構(gòu)造？大腦中各部門都代表不同的功能，這些不同的功能區(qū)域是如何結(jié)合在一起的？

我們知道人在一出生時(shí)，大腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)關(guān)系就已經(jīng)固定下來，這是胎兒在生長發(fā)育過程中物理和化學(xué)誘導(dǎo)下的神經(jīng)纖維定向生長和投射作用的產(chǎn)物。為什么不同功能的腦區(qū)專門處理一定的信息？因?yàn)檫@樣能夠提高處理秩序和處理效率。大腦皮層本質(zhì)上是類似的，但是由于感覺信息的屬性不同，誘發(fā)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)屬性和細(xì)胞功能分化不同（可能也存在不同的化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)），逐漸形成了對應(yīng)的專屬腦區(qū)。隨著對人腦探索研究的深入，不同功能腦區(qū)之間的先天結(jié)構(gòu)關(guān)系正在逐步解開，人腦大致可以分為幾十個(gè)腦區(qū)，不同人之間的腦區(qū)大小和位置并不是嚴(yán)格一致的，而只是大致相仿的，因?yàn)椴煌巳梭w結(jié)構(gòu)不同，訓(xùn)練程度不同，也就是先天與后天因素產(chǎn)生的差異。

10.什么是意識？神經(jīng)科學(xué)家認(rèn)為意識來源于大腦中的物質(zhì)，這是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域最難解的謎題之一。

意識是人腦的功能，意識的自我映像是自我意識，就是能夠感覺到自己的存在，感覺到自我是一體的。意識的工作方式是注意活動，就是能夠在不停地轉(zhuǎn)換注意力，也能夠主動地將注意力集中于一處。注意集中于一處就是形成暫時(shí)的思維結(jié)構(gòu)形態(tài)，這種結(jié)構(gòu)形態(tài)最有利于思考對應(yīng)的問題。注意活動大大提高了思維能力和思維效率。

對于人腦十大未解之謎，不同人有不同的提法。對于人腦機(jī)制的研究，還有很多問題，遠(yuǎn)不止這十個(gè)，這十個(gè)問題的提出，是人們對于人腦工作原理迷惑的集中體現(xiàn)，認(rèn)識人腦是一步步概念建構(gòu)的過程，沒有這些概念的建構(gòu)，是不能理解人腦的，即使原理說出來也不能理解。這又引出“什么是理解”的話題。