人腦是一個極其複雜的網路，由估計 860 億個神經元和 100 萬億個突觸連線組成。連線組是這些連線的綜合圖譜——大腦的線路圖。
以目前的技術，不可能在每個神經元和突觸的層面上繪製如此規模的網路。相反，研究人員使用磁共振成像等技術來繪製人腦區域之間跨越數毫米幷包含數千個神經元的連線。
在這個宏觀尺度上，每個區域都包含專門的神經元群體，它們協同工作以執行有助於認知的特定功能。例如，你視覺皮層的不同部分包含處理特定型別資訊的細胞，例如線條的方向和它移動的方向。獨立的大腦區域處理來自你其他感官的資訊，例如聲音、氣味和觸覺，其他區域控制你的運動、調節你的情緒反應等等。
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這些專門的功能不是孤立處理的，而是整合在一起以提供對世界統一且連貫的體驗。這種整合被假設發生在不同細胞群同步其活動時。連線大腦不同部分的光纖束——連線組的“電線”——為這種通訊提供了基礎。這些連線確保大腦活動隨著時間的推移展開，就像有節奏的交響曲，而不是雜亂無章的刺耳聲音。
如果大腦佈線有助於協調神經元活動，那麼具有不同佈線模式的人在認知能力上是否表現出差異？一些研究表明，那些大腦佈線模式在整合資訊方面特別有效的人在一般智力測試中表現更好，而那些被診斷患有影響認知的疾病（如精神分裂症）的人，其佈線模式通常效率較低。對大腦中與其他區域高度連線的區域的損害可能導致特別嚴重的認知障礙。這些發現表明，大腦網路佈線模式確實有助於認知。
然而，大腦結構並不能完全決定大腦功能。如果真是這樣，我們的大腦將被困在重複活動的無休止迴圈中，使我們無法學習或適應新情況。相反，連線組提供了一個支架，不同的細胞群體可以在其上調節和協調它們的活動，以形成短暫而多樣的聯盟。
這些功能網路像溪流中的漩渦一樣出現和消散，促進新連線的形成或未使用連線的修剪。透過這種方式，大腦網路結構和功能形成了一種共生關係，認知既取決於連線組的精確佈線方式，也取決於網路內展開的神經元活動的動態模式。
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