BRAIN / BRAIN × AI20 SEP 2026
脑科学与AI90｜连线只够几毫米，大脑反而记得更多：两万七千个小网络
这一篇跟写"智能的计算基础"系列第 051 篇，讲一件反直觉的事：大脑皮层里，神经元之间互相回连的线只伸出几毫米，这看起来是限制，却正是大脑能记那么多东西的原因。后半篇顺带讲布罗德曼分区：大脑皮层是怎么被划成一个个"区"的。
如果整个皮层是一张大网，人人都连着人人，它能记住的东西就被"每个神经元身上有多少个接口"卡死，脑子再大也没用。正因为回连只伸几毫米，皮层被自然切成了大约两万七千个各自独立的小网络，每个都能记几千样东西，总容量就变成"一个小网络的容量乘以小网络的个数"。这是罗尔斯的理论估算，不是实测，但它给第 85 篇的"皮层柱"提供了一个说得通的用途。
几毫米 01 回连伸出的范围 |
约2.7万 02 局部吸引子网络 |
1909 03 布罗德曼分区 |
蜂巢由许多小格子拼成，每格各装各的。罗尔斯眼里的皮层也像这样：几万个局部小网络，各自记各自的东西，合起来容量才大。图片来源：SN.CHE / Pexels
一张大网和许多小网络的对比：大网的容量被每个神经元的接口数卡住；切成两万七千个小网络后，总容量等于单个容量乘以个数。
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一、先回忆：什么是"吸引子网络"
第 58 篇讲过海马里那张"自己连自己"的网：存的时候，一段经历的各个部分彼此连紧；取的时候，给它一角，它沿着连接把其余部分补全。这种网叫吸引子网络。
第 85 篇讲过，罗尔斯认为皮层的关键也在这种循环连接上：锥体细胞之间互相回连，连接强弱会随学习改变。
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二、为什么"连得近"反而记得多
这是原文最有意思的一段，拆成三步：
—一张网能记多少，受每个神经元的接口数限制。这类网络的理论容量，大致和"每个神经元接收多少个回连"成正比，而不是和网里神经元的总数成正比。一个皮层锥体细胞身上大约有上万个突触，这个数不会因为脑子变大而变多。—所以如果整个皮层是一张大网，人人连着人人，它能记的东西也就是"上万个接口"那个量级决定的数，脑子再大也加不上去。—回连只伸几毫米，皮层就被切成了许多小网络。每个小网络只管自己那一片，彼此大体独立。这样总容量就变成：一个小网络能记的 × 小网络的个数，再扣掉相邻网络之间互相干扰的部分。
原文算了一笔账：人类新皮层表面积按 1900 平方厘米算，每个小网络直径按 3 毫米算，大约能分出 2.7 万个小网络（我复算过：每个圆面积约 0.07 平方厘米，1900 除以它约等于 2.7 万）；每个小网络至少能记几千项。
所以罗尔斯说，所谓"皮层柱"，可能就是大脑自己长出来的一个个局部吸引子网络。这给第 85 篇那场六十年的争论，提供了一个"柱子有什么用"的答案。
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三、抑制在里面干什么
原文接着讲了抑制性神经元的两种分工：
—前馈抑制：篮细胞也接收丘脑送来的输入，它抑制锥体细胞的胞体，相当于给输入"调音量"，不让某个时刻的输入太猛。—反馈抑制：另一类抑制细胞接收锥体细胞的输出，再回头抑制它们。谁最活跃，就把周围压下去，形成竞争、拉开对比。
一句话：兴奋负责连起来记住，抑制负责别让大家一起疯。第 85 篇讲的"近处兴奋、远处抑制"，就是这套机制在空间上的样子。
原文还提了一个罗尔斯的猜想：丘脑可能先对输入做一道"去掉平淡部分、只留变化"的预处理，让送进皮层的信号更稀疏，方便皮层把相似的东西分开、再把残缺的补全。这是一种解释，不是定论。
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四、从颅相学到布罗德曼分区
—颅相学是错的，但它留下了"脑区"这个想法。19 世纪初，加尔认为摸头骨的形状就能看出性格，这是伪科学；但"不同的脑功能住在不同地方"这个想法留了下来。—布洛卡和韦尼克找到了第一批证据。一个负责说话，一个负责听懂，损伤哪一块，病人就丢哪一种能力。—拉什利提出了相反的观点。他做老鼠迷宫实验，发现切掉皮层的哪一块不太要紧，切掉多少才要紧，于是提出"等势原理"和"总体活动原理"。今天看，功能定位和分布式两种看法都对一部分。—布罗德曼按显微镜下的细胞排列划区。1909 年，他根据各处皮层细胞层次和密度的差别，把人类皮层划成四十多个区，编号用到 52（有些编号只在别的灵长类身上用）。今天大家常说的"第 4 区是初级运动皮层""第 17 区是初级视觉皮层"，就是这套编号。—区越分越细，是进化的方向。原文说，低等哺乳动物的感觉区和运动区边界模糊、互相重叠；越高等，分区越清楚，还多出了大片"联络区"，人脑最明显。
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五、原文要更正和补充的地方
—拉什利的"神经心理学之父"称号有争议。确实有人这么称呼他，但更常被这样称呼的是苏联的鲁利亚。拉什利最为人熟知的，是"等势原理"和寻找记忆痕迹的老鼠实验。—两处编号不准。原文说岛叶是第 14 到 16 区、眶额皮层是第 11 到 13 区。按常见的划法，人类的岛叶对应第 13 和 16 区，第 14、15 区只在其他灵长类身上定义过；眶额皮层是第 11、12 区。不同教科书的划法有出入。—"前额叶第 9、10 区负责运动计划"不太准。运动计划主要是第 6 区（运动前区和辅助运动区）的事；第 9、10 区更多和工作记忆、多任务切换、长远规划有关。—"总容量 = 单个 × 个数"是理论估算。真实皮层还有大量长距离连接把各区连起来，小网络并不完全独立；这个数是给出量级，不是测出来的。
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六、对照 AI
—大模型也在走"拆成小块"的路。第 18 篇讲过"混合专家"：模型里有很多个"专家"小网络，每次只调用其中几个。一个目的就是：参数总量可以很大，而每次计算只动一小部分。这和"切成许多小网络、总容量相乘"在精神上相近，但机制完全不同。—局部连接是一种约束，约束带来结构。第 69 篇讲过人脑和大模型的差别很多来自"约束"。这里又是一例：连线拉不远，本来是生理限制，结果逼出了模块化的结构。—AI 也有同样的权衡。大网全连，每个部分都能互相帮忙，但容易互相干扰；切成小块，互不干扰，但要另外想办法让它们协作。大脑的答案是"局部多连、远处少连"，加上第 83 篇讲的六层结构里那些长距离投射。
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七、边界
—两万七千个、每个几千项，都是罗尔斯模型的估算，用来说明量级。—"皮层柱就是局部吸引子网络"是罗尔斯的一家之言，第 85 篇讲过还有另外两种看法。—布罗德曼分区是按细胞结构划的，和功能大体对应，但不是一一对应。
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八、自测：合上文章回答
—为什么一张全连的大网，记忆容量会被卡住？卡在哪？—回连只伸几毫米，怎样让总容量变大？两万七千这个数怎么来的？
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九、三行，留着复习
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局部反而记得多 全连大网的容量被每个神经元的接口数卡死；回连只伸几毫米，皮层切成约 2.7 万个小网络，总容量≈单个×个数
抑制的两种分工 前馈抑制给输入调音量，反馈抑制让最活跃的压住周围；兴奋负责记住，抑制负责别一起疯
脑区怎么来的 颅相学错但留下"脑区"；布洛卡、韦尼克定位语言；布罗德曼按细胞排列划区，人类四十多个区编号到 52
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