早在 1949年，一位名叫 Donald Hebb的心理学家提出了一个简单法则，来说明经验如何塑造某个特定的神经回路。受巴甫洛夫著名的狗实验的启发，Hebb的理论认为在同一时间被激发的神经元间的联系会被强化。比如，铃声响时一个神经元被激发，在同一时间食物的出现会激发附近的另一个神经元，那么这两个神经元间的联系就会强化，形成一个细胞回路，记住这两个事物之间存在着联系。
不是所有输入信号都能激发神经细胞产生自己的信号。神经元就像个微处理芯片，它通过突触接收大量的信号。并且不断地把从突触接收到的输入信号进行整合。但不同的是，微处理器有许多输出途径，神经元则只有一个，就是它的轴突。所以，神经元对输入信号的反应方式只有一个：要么通过轴突激发一个冲动，向回路中相邻的一个神经元发出信号，要么相反，不发出信号。
当神经元接收这样一个信号时，它的树突上的跨膜电位差轻微地升高，这种膜电位的局部改变被称为神经元突触的激发。当突触快速、高频地激发，就会发生一过性强化，即在短时记忆形成过程中观察到的变化。但是通常单个突触短暂地激发不足以使一个神经元发放冲动，即术语称的动作电位。当神经元的许多突触一起激发，共同的作用下就会改变神经元膜电位，产生动作电位，把信号传递到回路中的另一个神经元。
Hebb认为，就像管弦乐队的一个不合拍的演奏者一样，如果神经元上的一个突触不能和其他的突触同步激发，就会被当作蹩脚的角色剔除。但是那些同步激发的突触其强度足以使神经元发放动作电位就会被强化。这样一来，大脑根据神经冲动流的方向，发展神经回路，逐步精化和完善，建立起大脑神经元间的网络联系。
从Hebb的理论出发分析该过程的确切机制，你会再次面对这样的问题，即在大脑铺设网络联系过程中，能强化或减弱突触联系的酶和蛋白必定是由某种特定的基因合成的，所以我们就开始寻找能激活这种基因的信号分子。
因为大脑中，神经系统中的信号表现为神经冲动的活动，所以我提出了一个假设，冲动发放必定能打开或关闭神经细胞中特定的基因。为验证这个假设，我和我们实验室的博士后学者 Kouichi Itoh进行了下面的实验：取出胎儿小鼠的神经元进行体外细胞培养，在培养皿中以电极刺激神经细胞。以不同形式剌激使之发放动作电位，然后检测时形成神经回路或者适应环境有重要作用的基因所转录的mRNA总量，结果证明我们的假设是正确的。我们只需通过选择电生理刺激器上适宜的刺激频率就能打开或关闭特定的基因，就像你选择特定的频率收听某个无线电台的广播一样简单。
7．下面不属于Donald Hebb提出的简单法则的一项是（）
A．同一时间被激发的神经元间的联系会被强化。
B．当神经元的许多突触一起激发，共同的作用下就会改变神经元膜电位。
C．同步激发的突触其强度足以使神经元发放动作电位就会被强化。
D．冲动发放必定能打开或关闭神经细胞中特定的基因。
本题考查考生对概念归属的理解能力。本题正确选项为D。 这是我和我们实验室的博士后学者 Kouichi Itoh的解释并得到了验证。
8．就像管弦乐队的一个不合拍的演奏者一样这个句子中，管弦乐队喻指的是（）
A.神经回路 B．神经元膜 C．神经细胞 D．神经冲动
本题考查考生信息筛选能力。本题正确选项为C。此句要搞清两个喻体： 管弦乐队指神经元，即神经细胞，不合拍的演奏者即不能和其他的突触同步激发的一个突触。
9．下面是对神经元工作原理的简单概括，恰当的一项是（）
A．神经元通过突触接收信号，并对信号进行整合，再通过轴突激发一个冲动，向四邻的每一个神经元发出信号，或不发出信号。
B．神经元接收到信号后，多个突触同步激发，使神经元发放冲动，把信号传递给细胞回路中的另一个神经元。
C．神经元通过突触接收信号，其突触与其它神经元上的突触一起激发，从而建立起大脑神经元间的网络联系。
D．神经元突触的激发，引起树突上的跨膜电位差轻微地升高，当突触快速、高频地激发，就会发生短时记忆形成过程中观察到的变化。
本题考查考生文意理解能力，本题正确选项为B 。（A向四邻的每一个神经元发出信号不当，原文为向回路中相邻的一个神经元发出信号。 C突触一起激发 与建立起大脑神经元间的网络联系在文中有一个条件，即其强度足以使神经元发放动作电位，且前后分句之间文中是承接关系，并非递进关系。D前后顺序错，正确的顺序为当突触快速、高频地激发，引起树突上的跨膜电位差轻微地升高，就会发生短时记忆形成过程中观察到的变化。）
10．根据全文信息，以下判断正确的一项是（）
A．神经元总是将接收来的信号整合以后产生自己的信号，这种信号通过轴突传递。
B．动作电位的产生，是形成细胞回路，建立大脑神经元之间网络联系的重要条件。
C．在信息传递与整合的过程中，有一些神经元被淘汰，另有一些神经元得到强化。
D．神经细胞在不同电极形式的刺激下，其特定的基因所转录的mRNA的总量不变。
本题考查考生依据文中提供信息进行合理推断的能力，本题正确选项为B。（A总是错，文中表述为不是所有输入信号都能激发神经细胞产生自己的信号。 C被淘汰错。另外，只有那些其强度足以使神经元发放动作电位同步激发的突触会被强化，另有一些神经元得到强化表达过于宽泛。 DmRNA的总量不变文中无此信息。）
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