人脑在神经元（神经细胞）之间错综复杂的通道数目巨大到属于天文数字。这是由于神经元有这么多连系的缘故；一个神经原可能与其他十多万个神经元相连。史密斯(Anthony Smith)在《头脑》一书中指出：“在现代人的脑中，可能形成的连接可说是无穷尽的。”据神经学家汤普森说，这个数目大于“已知的宇宙中原子微粒的总数”。

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奇妙的神经元

神经元便是一个神经细胞和它的一切作用。你的神经系统含有许多类型的神经元，总数约达5000亿个之多。其中有些是知觉感受体，把来自身体各部分的资讯传到脑里。在脑里较高之处的神经元的机能颇像一副录影机，能够永久储存来自眼和耳的资料。多年之后，你可以“重播”这些影像和声音，并且附以自己的思想和感受，而这是没有任何人造的机器能够录下的。

人类的记忆力依然是个谜。这可能与神经元的连接方式有关。萨巴夫在他所著的《活的身体》一书中解释说：“普通的脑细胞大约与6万个其他脑细胞连接；的确，有些细胞连接着25万个其他细胞之多。……在人脑里面，神经细胞彼此连接的通道所能储存的资料至少比最大的百科全书——例如有20或30大卷的——所储存的资料多1000倍。”

但是神经元怎样把资料传至另一个神经元呢？神经系统简单的生物有许多神经细胞连接起来。在这种情形之下，电脉冲从一个神经元传到另一个神经元。这种连接称为电气突触。它既快捷，又简单。

看来很奇怪，人体内大多数神经元传递信息反而是通过化学突触的。这种较慢和较复杂的方法可以比作火车到达河边，没有桥梁通过而要用小轮来渡河的情况。一股电脉冲到达一个化学突触时便要停下来，因为有空隙把两个神经元分开了。信号于是转变为化学作用，发挥“小轮渡河”的功能。为什么神经脉冲要用这么复杂的电气－化学方法传送呢？

科学家看出化学突触有许多优点。它确保信息只朝一个方向传送。同时，它被形容为可塑的，因为它的功能或结构可以很易变动。信号到了这里可加以修改。借着运用，有些化学突触变得更强大，有些则由于不用而消失。汤普森在他所著的《脑》一书中声称：“若只有电气突触，神经系统就不能养成学习和记忆的能力。”

科学作家史密斯在《头脑》一书中解释说：“神经元不单是发挥开关的作用而已。……它们必须能够传递比‘是’或‘否’更加微妙复杂的资料。它们不光是仿佛用铁锤槌钉，只牵涉到槌得较疏或较密。它们其实类似木匠的工具箱，里面有螺丝起子、钳子、镊子、木槌——和铁锤。……每个神经脉冲都在沿途受到更改，尤以在突触处为然。”

化学突触还有进一步的优点。它比电气突触所占的空间较小，这可以解释为什么人脑有这么多的突触。《科学》杂志认为突触的总数达100万亿——相当于数百银河系的星体数目。神经学家汤普森补充说：“人之所以是人是因为我们的脑基本上说来是副化学机器而非电动机器。”