人脑是一个极其复杂的网络，由估计 860 亿个神经元和 100 万亿个突触连接组成。连接组是这些连接的综合图谱——大脑的线路图。
以目前的技术，不可能在每个神经元和突触的层面上绘制如此规模的网络。相反，研究人员使用磁共振成像等技术来绘制人脑区域之间跨越数毫米并包含数千个神经元的连接。
在这个宏观尺度上，每个区域都包含专门的神经元群体，它们协同工作以执行有助于认知的特定功能。例如，你视觉皮层的不同部分包含处理特定类型信息的细胞，例如线条的方向和它移动的方向。独立的大脑区域处理来自你其他感官的信息，例如声音、气味和触觉，其他区域控制你的运动、调节你的情绪反应等等。
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这些专门的功能不是孤立处理的，而是整合在一起以提供对世界统一且连贯的体验。这种整合被假设发生在不同细胞群同步其活动时。连接大脑不同部分的光纤束——连接组的“电线”——为这种通信提供了基础。这些连接确保大脑活动随着时间的推移展开，就像有节奏的交响曲，而不是杂乱无章的刺耳声音。
如果大脑布线有助于协调神经元活动，那么具有不同布线模式的人在认知能力上是否表现出差异？一些研究表明，那些大脑布线模式在整合信息方面特别有效的人在一般智力测试中表现更好，而那些被诊断患有影响认知的疾病（如精神分裂症）的人，其布线模式通常效率较低。对大脑中与其他区域高度连接的区域的损害可能导致特别严重的认知障碍。这些发现表明，大脑网络布线模式确实有助于认知。
然而，大脑结构并不能完全决定大脑功能。如果真是这样，我们的大脑将被困在重复活动的无休止循环中，使我们无法学习或适应新情况。相反，连接组提供了一个支架，不同的细胞群体可以在其上调节和协调它们的活动，以形成短暂而多样的联盟。
这些功能网络像溪流中的漩涡一样出现和消散，促进新连接的形成或未使用连接的修剪。通过这种方式，大脑网络结构和功能形成了一种共生关系，认知既取决于连接组的精确布线方式，也取决于网络内展开的神经元活动的动态模式。
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