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第155章 大脑的 精打细算 与信息传递奥秘（第2页）

和

1

的运算。

每个神经元就像一个智能处理器，它们根据自身的特性和连接关系，对传入的神经冲动进行筛选、整合。

而且大脑不同区域分工明确，额叶（主要负责高级认知功能，如决策、情感调控等）像城市的决策中心，颞叶（主管听觉、记忆等）则如同城市的信息储存库。

这些脑区通过神经纤维束相互连接，协同完成各种生理和心理活动，这就是脑神经工作机理的大致情况。”

骁睿眉头紧皱，脸上写满了困惑，连忙追问：“哇，太复杂了！

那这和最小自由能又有啥关系呢？洛尘，你再讲讲最小自由能是个啥概念。

我怎么也想不明白这两者之间的关联。”

洛尘耐心解释道：“最小自由能原理在生物学领域那可是意义重大。

从物理层面来讲，自由能是系统可对外做功的能量。

在生物体内，细胞和组织的各类活动都需要消耗能量，而大脑就像一个特别耗电的‘超级工厂’，遵循最小自由能原则。”

骁睿惊讶地提高了音量：“大脑居然这么耗能，那它是怎么遵循最小自由能原则的呢？难不成大脑也懂得‘节约用电’？”

洛尘笑着说：“简单来讲，大脑就像一个精打细算的管家，在处理信息、维持神经活动时，会像管理家庭开支一样，尽可能高效地利用能量，减少不必要的浪费，保证整个身体‘家庭’的能量平衡。

比如说，神经元在传递信号时，细胞膜上的离子通道就像管家手里精准的水龙头，会依据电化学梯度精准控制离子进出，以最小的能量代价完成信号传递。”

骁睿疑惑地问：“电化学梯度是什么，它怎么影响离子通道控制离子进出的呢？这听起来太专业了，我感觉自己的脑袋都快跟不上了。”

洛尘详细解释：“从专业视角而言，电化学梯度是指离子在细胞膜两侧的浓度差以及电位差的总和。

离子通道会根据这个综合的电化学梯度，精准地决定哪些离子该进入或离开神经元。

这种基于电化学梯度的离子通道调控机制，是维持神经元电生理特性稳定以及神经信号精确传递的关键所在。

就像有研究表明，在大脑进行复杂认知任务时，相较于耗能较高的随机神经活动模式，遵循最小自由能原则的有序神经活动模式能使大脑能耗降低约

30%

-

40%，同时保证信息处理的高效性

。

你想想，这是不是很神奇？大脑在悄无声息中就完成了这么精密的能量管理。”

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