随着你每翻动一次单词卡片，它们的定义就会更快、更容易地浮现出来。学习和记忆新信息的过程会加强你大脑中的重要联系。通过练习更容易回忆起这些新单词和定义，这证明这些神经连接(称为突触)会随着时间的推移变得更强或更弱——这一特征被称为突触可塑性。

量化单个突触的动态对于神经科学家来说可能是一个挑战，但索尔克研究所最近的计算创新可能会改变这一现状，并在此过程中揭示有关大脑的新见解。

为了理解大脑如何学习和保留信息，科学家试图量化突触通过学习已经增强了多少，以及它还能增强多少。突触强度可以通过观察突触的物理特性来测量，但测量可塑性的精确度(突触是否以一致的量变弱或变强)和突触可以存储的信息量则困难得多。

索尔克研究所的科学家们建立了一种新方法来探索突触强度、可塑性精度和信息存储量。量化这三个突触特征可以提高对人类如何学习和记忆的科学理解，以及这些过程如何随着时间的推移而发展或随着年龄或疾病而恶化。该研究结果于 2024 年 4 月 23 日发表在《神经计算》杂志上。

“我们在识别单个神经元相互连接的位置和方式方面越来越熟练，但关于这些连接的动态，我们还有很多东西需要学习，”这项研究的资深作者、索尔克弗朗西斯·克里克主席特伦斯·塞诺夫斯基 (Terrence Sejnowski) 教授说。

“我们现在已经创建了一种技术来研究突触的强度、神经元调节强度的精度以及突触能够存储的信息量——这使我们发现我们的大脑可以存储比我们之前认为的多 10 倍的信息。”