神经元|我们是如何回想起祖母的微笑？大脑把记忆存在哪里了？
什么是祖母细胞？
祖母细胞是一种假想中的神经元，最初由波兰的神经科学家Jerzy Konorski在1968年提出 。
当祖母出现时，在一眼望不到边际的亿万神经元里，有一个神经元被点亮，那就是祖母细胞 。
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这给脑科学家们提供许多直接研究人脑的机会，但这些机会可遇而不可求 。
当年科学家Fried凑到8名癫痫病人，这些病人都在内侧颞叶埋有电极 。科学家因此可以记录内侧颞叶神经元的放电 。内侧颞叶包含海马、内嗅皮层等关键的记忆相关脑区 。
科学家在海马里记录到一个神经元，它只在病人看到Jerzy Konorski的信息时才放电，而看到其他演员或者景物时不反应 。Jerzy Konorski神经元因此得名 。
除了Jerzy Konorski神经元，科学家还在病人的内侧颞叶发现了Halle Berry神经元（Halle Berry也是一名著名的美国女演员），悉尼歌剧院神经元等等 。
这些神经元的性质既复杂又单一，复杂的是它对特定人物如Halle Berry的侧脸、正脸、线条抽象画、甚至名字都有强烈反应 。单一的是它只对Halle Berry的信息反应，对其他人或物不反应 。
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这是祖母细胞假说的一个强有力证据 。除此之外，另一个类似的研究也发现，癫痫病人的内侧颞叶有的神经元只对克林顿的头像反应，而不对其他47个名男人头像反应 。
但这些实验只能说给祖母细胞提供了证据，并不能证明大脑内真的存在祖母细胞，因为科学家并没有遍历病人所有认识的人 。也许，Jerzy Konorski神经元不止对Jerzy Konorski反应，还对章子怡、巩俐有反应，只是科学家没有用章子怡和巩俐的信息测试而已 。而且，这些实验也不能证明对Jerzy Konorski反应的神经元只有一个，也许有十个八个，只不过科学家没有记录到而已 。
面部识别领域的祖母细胞
只对人脸反应的神经元集中在下颞叶（IT，inferior temporal cortex） 。下颞叶不同于海马，它属于视觉通路，只对视觉刺激有反应，对听觉、文字的含义等其他信息不反应 。
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在面部识别领域，祖母细胞假说是指一个神经元只负责处理一个特定人的面部信息 。比如，祖母细胞只对祖母的头像反应，不管是祖母的正面、侧面还是背面，还是抽象画、素描画，只要是祖母的脸，都会激活该神经元 。当然也有父亲细胞，母亲细胞......
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祖母细胞假说有一些实验证据 。在猕猴，下颞叶里只对面部起反应神经元集中的区域称为“face patch” 。猕猴的face patch中，有一个叫AM的区域，这个区域内的神经元会被特定的人脸激活，而其他的人脸无法激活 。并且，不管这张人脸以什么角度、位置、大小呈现，都会激活该神经元 。
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但是，一朵乌云隐藏在祖母假说光环的背后 。
虽然面部细胞只对特定的面部有反应，但特定的面部不是一个，而是几个 。更意想不到的是，这几张脸差异很大 。如果这几张脸是父亲儿子兄弟的关系，祖母细胞假说还能解释下去，毕竟他们长得相似 。偏偏这几张人脸似乎没有相似的地方 。
这就棘手了 。祖母细胞假说在人脸识别领域陷入了不可调和的困境 。
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其实祖母细胞假说本身也有缺陷 。如果大脑真的是以这种方式编码信息的话，能编码的事物是极其有限的 。假如一个脑区有一亿个神经元，那么它最多只能编码一亿个事物 。但我们生活中要分辨的人、物、场景、时间等因素的组合，数量要远远多于大脑神经元的数目 。这是祖母细胞假说无能为力的地方 。
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