当一个脑神经细胞受到刺激，发生兴奋时，它的突触就会发生增生或感应阈下降，经常受到刺激而反复兴奋的脑神经细胞，它的突触会比其他较少受到刺激和兴奋的脑细胞具有更强的信号发放和信号接受能力。

当两个相互间有突触邻接的神经细胞同时受到刺激而同时发生兴奋时，两个神经细胞的突触就会同时发生增生，以至它们之间邻接的突触对的相互作用得到增强；当这种同步刺激反复多次后，两个细胞的邻接突触对的相互作用达到一定的强度（达到或超过一定的阈值），则它们之间就会发生兴奋的传播现象，也就是当其中任何一个细胞受到刺激发生兴奋时，都会引起另一个细胞发生兴奋，从而形成细胞之间的相互呼应联系，这就是记忆。

人脑内存在多种不同活性的神经细胞，分别负责短期、中期、长期记忆。

活泼细胞负责短期记忆，数量较少，决定人的短期反应能力。这种细胞在受到神经信号刺激时，会短暂地出现感应阈下降的现象，但其突触一般不会发生增生，而且感应阈下降只能维持数秒至数分钟，然后就会恢复到正常水平。

中性细胞负责中期记忆，数量居中，决定人的学习适应能力。这种细胞在受到适量的神经信号刺激时，就会发生突触增生，但这种突触增生比较缓慢，需要多次刺激才能形成显著的改变，而且增生状态只能维持数天至数周，较容易发生退化。

惰性细胞负责长期记忆，数量较多，决定人的知识积累能力。这种细胞在受到大量反复的神经信号刺激时，才会发生突触增生，这种突触增生极缓慢，需要很多次反复刺激才能形成显著的改变，但增生状态能维持数月至数十年，不易退化。

以上三种细胞的区分是相对的，脑细胞的活性分布并没有明确的界限，相对而言是连续分布的，例如活泼细胞的活性也不是都一样的，有些活泼细胞的突触变化周期只有几秒种，而有些则达到几分种。

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