小时候，你或许听过这些说法：

这事都不够死脑细胞的；我的脑子不够用了；脑子不用就会锈；我们对大脑的开发还只是九牛一毛……

这里，我们常说的“脑细胞”其实就是神经元，对于即时事件来说“不够用”说的是工作记忆容量，长远看指的是大脑能存储的信息上限（类似电脑磁盘空间），而“生锈”是神经元链路断开。

研究发现，一个神经突触能储存4.7byte的信息，而人脑具有约1000亿个神经元（也有说850亿的），每个神经元又可以发出几千个突触连接（按照2计算），因此人脑的内存=4.7byte*2*10^11=9.4*10^11byte，约等于910个TB，也即约910部1TB手机的容量。

看来人脑容量还是非常可观的。

那还有一些疑问是，记住新的知识，脑袋重量会增加吗（知识的重量）？大脑越重越聪明吗（因为我们知道工作记忆容量大的人相对聪明）？

答案是不一定。

也就是，知识的多少和大脑的重量没有必然联系。

而且即便是记住了新的知识，引起了大脑局部重量增加，但比起生长发育、衰老，疾病等主要因素，它也仅仅是脑重量变化的次要因素，当然知识的数量也就与容量变化关系不大。

毕竟，开头的计算告诉我们人脑的容量上限也就在那里，虽然这个上限一般人达不到。

好奇的你现在也许又有了新的思考，既然一个突触能存储4.7byte信息，那是不是突触越多我们存储的信息（记忆）就越多？

还是要明确，人脑的突触数量虽然大但可估量。记忆和突触有关，但记忆并不是完全由突触的多少来决定的。

这里就要提到著名的赫布理论：突触前神经元对突触后神经元进行反复且持续的刺激，便可以增强突触之间的连接。

赫布理论描述了突触可塑性的原理，反映了突触的学习和记忆机制。这一理论经常会被总结为“一起激活的神经元连在一起”或“连在一起的神经元一起激活”（Cells that fire together, wire together）。

学习能够产生新的突触连接，学习过程中，突触连接也会增强，这基本上是对于大脑研究的共识。

知识/记忆的多少与大脑重量没有必然联系这件事我们已经想明白了，那么问题又来了：大脑是由神经元组成，神经元包含突触，所以突触增加会增加大脑重量吗？

我们先来看看突触是怎么来的：神经元与神经元之间的突触，是由这样的生长锥所发展产生的↓

当受到正向刺激时，生长锥内部的丝状马达蛋白就会朝着正向刺激方向延伸，最终和其它神经元形成突触连接。

突触增多，有可能导致灰质增加。

这么一来，突触增加似乎和大脑重量正相关。

到这里，有的人已经凌乱了，一会说记住新的知识，脑重量并不一定会增加；一会又说受到正向刺激会产生突触，突触多了可能会灰质增加，大脑变重。

那新的信息刺激不就是让脑袋变重了？

知道你乱，但你先别乱。这里的矛盾是由于词语的“歧义”产生的，我们先把学习新知识这个概念弄清楚。

在脑科学和神经科学领域中的“学习”，和我们日常上课读书之类的学习并不一样。

在大脑的微观神经元看来，对于知识记忆与其说是学习，不如说是一种“模式训练”“反复刺激”。

也就是说，当我们受到外部重复性的刺激，对大脑产生某种反复训练时，是大脑的学习过程。

举个简单的例子，你沉迷于某个手机游戏（这样不对），周而复始不能自拔，内心的愧疚让你你认为你并没有学习，只是在玩。但其实，游戏模式反复训练你的大脑，相关神经元链路稳固的很，让你从菜鸟变成老手，十分上头。对你的大脑而言，部分神经元细胞学习了一整天。

这么想，是不是也挺辛苦的？

甚至看一场电影，做一项运动，循环一首歌，当大脑进行某些重复性的试听体验，思维体验，大脑内产生新的模式，这都是大脑的学习过程。

我们的大脑，是个劳模，几乎随时随地都在学习，就连睡觉也不放过，还会通过做梦整合优化大脑。

所谓日有所思夜有所梦。

不断的刺激学习让大脑变重，于是很多人会理所当然地认为，学习知识大脑会增重，这里很明显的是忽略了一个事情：我们的大脑随时都在学习。

例如“一朝被蛇咬，十年怕井绳”说的就是大脑学习，当然也确实有些矫枉过正。

只要你还活着，你的大脑就总需要面对外界环境，随时随地学习，不是这个学习就是那个学习，所以让大脑变重的并不是学习知识，而是这个学习的本能。

于是产生了新的担忧，既然大脑随时都在学习，突触连接不断产生，那我们的大脑岂不是容易膨胀爆炸？910部手机存满难道是不可能的？910个人一人存一部手机的信息也没有那么无法实现吧，毕竟地球上那么多人910TB的容量对于爆炸的信息时代来说还是不够用。

别怕，你的大脑没那么容易爆炸，起码不会因为你学的太多爆炸，这是因为，我们的大脑“用进废退”。

不可否认，即使大脑无时不刻不在学习，但一个人的精力是有限的，同一个时间，你要么玩游戏要么看电影要么学习。当你放弃玩游戏，而选择学习，涉及的突触连接并不一定会增多，甚至可能因为调动的脑区少或者强度降低反而减少。

学习的时候，涉及的突触连接有两种：

1.沉默突触。

原本就存在但并不表达生理功能（活跃）的突触连接。在学习时被激活，形成神经通路。

2.新生突触。

对于成年人而言，突触生长比较缓慢（所以青少年大脑成长发育期是学习的好十七），大部分使用的都是沉默突触。

突触此消彼长，随着新知识学习新突触产生，没有重复学习的旧知识涉及的突触强度整体上就会减弱。微弱的末支部分，便可能会被直接修剪掉，神经元链路就此断开，以便进行新的连接。

所以不用担心脑袋爆炸，这也是为什么，随着时间流逝旧知识会变得越来越陌生（遗忘）。

但是你又有了新的担心，那我之前学习的知识不是白学了？比如好不容易学会的骑车、游泳，我也不能每天骑每天游。

同样不用害怕，如果原本突触连接强度大，是不会完全修剪掉的。再度学习时，突触会迅速增强，从而很快找回“记忆”，这就是一些学习掌握过的技能一段时间不用会陌生，但又能迅速会以上手的原因。

不过实际上，你唤醒的这部分技艺（记忆）也并非完全是曾经的记忆，准确的说是经历再学习过后的记忆。

而且哪怕是在学习新知识的过程，对新知识本身的突触修剪也会发生。

一开始学习时，建立的是短期记忆，突触连接会张牙舞爪十分凌乱。

短期记忆形成的关键是蛋白质磷酸化，这是一个复杂的生物化学过程。

首先神经递质会促进神经元胞体制造环磷酸腺苷，然后活化蛋白质活化酶A，蛋白质活化酶A再使相应的离子通道蛋白质磷酸化，从而造成相应离子通道的失活。

相应离子通道失活后，就会增加钙离子（Ca2+）的释放。钙离子来源于胞体内质网，它同时决定着钙离子的数量和分布。

钙离子是突触可塑性的核心介质。它的大量释放会增加突触间神经递质的释放，从而短期增强突触连接，形成短时记忆。

突触增强的过程，本质上是大脑内部的生化反应，不影响大脑的结构 ，所以对于大脑的重量增加其实并没有什么贡献。

随后在不断学习的过程中，工作记忆的不断加工，然后储存为长期记忆。

突触的长时程增强效应（LTP)同样会发生蛋白质磷酸化，同样会经历“神经递质→环磷酸腺苷→蛋白质活化酶A→蛋白质磷酸化”过程，从而增强突触连接。

但不同的是，这个过程之后神经元细胞核还会合成全新的蛋白激酶——PKMζ。

蛋白质的合成，是通过分子级联引起转录因子对DNA甲基化而达成的。

研究表明，维持PKMζ的活性便能增强长期记忆，抑制PKMζ便能擦除已经建立的长期记忆，再消除抑制后，突触编码和存储新的长期记忆的能力还能再次恢复。

每次工作对记忆进行再加工后，新形成的长期记忆，和曾经都会有所不同。

在长期学习的过程中，一些冗余突触也会被修剪掉，让整个神经网络更加的优化。

神经网络的优化，与大脑的重量有关吗？

更加优化的大脑，是有可能比普通大脑重量更轻的。

爱因斯坦的大脑其实就是一个例子。

普通男子的大脑 VS 爱因斯坦的大脑

爱因斯坦的大脑仅仅1230g，比1400g的平均值更低。但神经元密度相对更高，还有额外的沟回，更厚的胼胝体。左顶叶这样的脑区也比普通人更大，可能因为空间、数学、想象能力更加发达的缘故。

此外，突触具有集结学习机制，记忆和突触并非一一对应关系。

有研究表明，通过少量切除猫脑不同组织，记忆不会受到影响。而切除的面积足够大之后，记忆才会受到影响。

也就是说，虽然从微观层面来说，单个突触的增加，的确有可能增加单个神经元的重量。然而从宏观的角度来说，大脑学习是自身系统的优化整合，对自身大脑重量的影响并不是主要的。

似乎到了这里，是到了刨根问底的时候：对大脑重量影响更主要的是什么？

答案是神经胶质细胞。

虽然爱因斯坦的脑重量比普通人更低，但它的神经胶质细胞的比例更高。

刚刚出生的婴儿神经元数量比成年人多20%，丘脑背内侧核中的神经元更是比成年人多41%。婴儿出生后，突触连接生长迅速，1秒钟便可以建立上百万个突触连接（所有的信息对婴儿来说都是新的刺激），2 岁幼儿的突触连接的复杂程度，是成年人的 2 倍。

不过，成年人的脑容量依旧是新生儿脑容量的4倍，并且这时候成年人的脑重量似乎也是婴儿的几倍。

这时候引起脑容（重）量差异的最大因素，正是神经胶质细胞。

一般来说，神经胶质细胞的数量是神经元的10~15倍，但婴儿的比例更小一些，成年人脑子中的神经胶质细胞数量也差不多比婴儿多4倍。

也就是说，其实神经胶质细胞才提供了脑子的主要重量。

即便对于婴幼儿来说，2岁~6岁虽然突触发生大量修剪，但由于脑中神经胶质细胞依旧在爆发式增长，所以它们的脑容量同样在爆发式增长。

那么脑萎缩又是怎么回事呢？认知障碍是怎么产生的呢？

对于一个大脑训练强度一直比较稳定的人来说，无论他选择哪种“学习”，他的大脑突触连接总量都是比较稳定的。

在进入老年大脑发生退行性病变之前，大脑无论脑容量还是突触连接等各方面的生理特征，都相对稳定。

即便是墨守成规而不接受新鲜刺激的人，突然大量接受刺激进行大脑训练，脑子重量也并不一定会增加。

所以，突触连接增加只是影响大脑重量的次要因素。

这里的次要主要指的是相对于生长、发育、衰老等不可抗因素。如果在个体之间对比的话，学习对大脑带来的正向影响，还是很明显的。

大脑萎缩

一项针对健康老年人大脑的研究表明，虽然年龄的增加是大脑衰退的主要因素。但受到教育程度越高，大脑相关脑区的灰质比例也越高，大脑衰退的程度相对来说会更低。

除此之外，受教育程度越高，随着年龄增长，工作记忆相关的脑区也会变得更加活跃。

也就是说，虽然记住新的知识，脑子的重量并不一定增加。但长期的学习，可以让你的大脑更加的优化，老年的时候，比起同龄人大脑，会保持得更加的年轻和活跃。

保持稳定的脑力训练强度，可以让大脑的神经突触连接保持稳定的数量，不至于受到用进废退的限制。