一个脑细胞有多强？研究指计算能力媲美深度神经网络

2026年7月13日 10:52 / 联合早报

研究发现，人类大脑的优势不只在于脑细胞更多，单个脑细胞本身也具备更强、更复杂的信息处理能力。（示意图/iStock）

新研究显示，人类大脑中单个神经元处理信息的能力远高于其他哺乳动物。这意味着，人类出色的认知能力不只来自神经元数量更多、连接更复杂，也可能与单个神经元本身“算力”更强有关。

耶路撒冷希伯来大学和荷兰阿姆斯特丹自由大学的研究人员让人工神经网络学习并模拟单个神经元对输入信息的反应，再根据人工神经网络完成模拟任务的难度，评估神经元本身的计算能力。

结果显示，人类大脑皮层神经元的信息处理能力高于其他哺乳动物。

新华社报道，研究人员认为，这主要是因为人类神经元拥有更复杂的树突结构，以及独特的电生理特性，能够对输入信息进行更复杂的处理。换句话说，人类大脑皮层的单个神经元并不是传统认知中的简单“开关”，而更像一个高度复杂的计算单元，功能甚至可与深度神经网络相比。

研究人员说，人们过去通常认为，神经元主要负责“开启”或“关闭”信号传递，但这项研究表明，单个神经元本身就是一种“极其复杂的计算设备”。

这一发现挑战了“智力主要取决于神经元数量和连接规模”的传统看法，也为理解人类认知能力如何演化提供了新角度。

这项研究建立了一个把脑细胞物理结构与计算能力联系起来的系统框架，有助于科学家进一步了解大脑如何产生思维、学习和认知。

研究成果也可能为未来人工智能（AI）发展提供新思路。研究人员认为，AI或许可以借鉴生物神经元复杂的信息处理方式，设计出计算能力更强的人工神经元，而不是只靠扩大模型规模和增加参数来提升性能。

相关研究成果近日发表在美国《国家科学院学报》上。