【記者黃凱熙、蘇雲／編譯報導】英國倫敦大學學院（University College London，UCL）的科學家，最近發表關於大腦「蝴蝶效應」的新論證報告，表示大腦運算邏輯比電腦更迅速、精密和複雜。

神經學家相信大腦擁有最強大的計算功能，即使在人類的思想行為，是易變且不穩定的情況下，依然可以進行井然有序的邏輯行為，大腦是如何執行這些指令的？一直是神經學家亟欲了解的謎團。

根據《Science Daily》報導，神經學家長期認為，大腦的運行邏輯，之所以能在人類思想的高易變性下，仍能可靠的指揮人類的行為，是因為大腦可以同時從事多項任務，精密的產生著相互影響作用。

基於這種假設，UCL的「沃爾森生物醫學研究所」（Wolfson Institute for Biomedical Research ）精神學家和「蓋茨比計算神經系統科學所」（Gatsby Computational Neuroscience Unit）的理論家萊瑟姆（Peter Latham），組成合作研究小組，針對人類大腦長期存在的謎，進行實驗研究。

著名的「蝴蝶效應」理論表示，一隻蝴蝶在巴西拍打翅膀，可以導致德克薩斯州發生龍捲風。研究小組受到這個理論的啟示，將相當於蝴蝶翅膀拍打的一個小混亂騷動，引入老鼠大腦的神經中樞，然後求證大腦會發生什麼樣的思想活動，進而觀察騷動是否會增長？還是具有連鎖效應從而影響大腦的其他部分？或者騷動會立即消亡？

科學家將一個腦波峰（spike），或稱為「神經脈衝」（nerve impulse）的外加騷動訊息，導入老鼠腦部的「神經元」（neurons）中進行實驗，結果發現騷動會產生巨大的連鎖效應。

這個外加的腦波峰，在大腦的神經元附近產生了大約30個的新波峰，相鄰的大部分神經元，又產生了30多個腦波峰，如此環環相扣的交互連鎖反應。由於大腦每秒鐘，就會產生數百萬個腦波峰，因此這個騷動似乎沒有產生太大的影響。不過，研究人員估計，一個外加的腦波峰，最終將影響大腦中的數百萬個神經元。

研究小組的蘭登博士（Dr. Mickey London）說：「這個結果顯示，我們看到大腦易變化的情況，可能是由外來干擾（外來訊息）所造成，它表現出正常腦功能的基本特徵。」

如果大腦產生迅速擴大的腦波峰，意味著大腦接收了非常多的「干擾」；由此可知，大腦可以接收處理，比電腦更龐大的外來訊息。

雖然，大腦可以非常迅速而正確的完成十分複雜的任務，但它的處理效能，卻遠比最強大的電腦更快、更準確。

研究人員認為，大腦能有序的處理外來干擾，必須先執行被稱之為「比率代碼」（Rate Code）的順序策略，大腦才能判定該執行哪一項，由許多神經元組成的有效行動，並忽視易變的個別附加干擾。

所以目前科學家已知，大腦內部確實會接收到許多外來訊息的干擾，並產生複雜多變的反應；但仍然不知道，大腦是如何分辨該先執行哪些訊息。

研究人員認為，有一種可能性是因為大腦神經元之間複雜的精密連結，所以能產生出令人難以想像的複雜執行指令。想必高連結的神經元，在大腦的計算能力上，至少扮演一部分的責任。

不過，根據此項研究也顯示出，大腦神經元的連結性愈高，對外來干擾產生的反應愈大。因此，外來干擾對大腦而言，不一定是一個有用的訊息，但至少是一個會讓大腦產生反應的有效副產品。◇