上丘，在中腦上部背側，是由灰質和白質交替排列的分層結構。可分為淺層結構和深層結構，合稱為上丘核。
雷納德帶著自己的一雙兒女走進了實驗室。
“這是你的孩子嗎，雷納德，他們可真可愛！”
實驗室的人向雷納德打著招呼，卻沒有注意到雷納德臉上的表情是如此的沉重。
“是的，這是我的兒子，雷納德.特斯塔羅莎，這是我的女兒，泰莎.特斯塔羅莎。”
兒子是小雷納德，女兒的名字也很可愛。
但工作人員於是驚奇了：因為這兩個人竟然不是隨雷納德的姓氏！
“這是為了紀念他們的母親。”雷納德溫情脈脈的說著。
母親？
他們都頗為不解。
之後，卻有人瞭解到了事情是怎麼回事。
——他的妻子，在難產中死去……更可怕的是，雷納德的一雙兒女，在生產中還出現了醫療事故。
雖然兩個孩子現在很健康，但是雙眼卻是無神的。
——帕裡諾綜合徵。
帕裡諾綜合徵，又稱上丘腦綜合徵、中腦頂蓋綜合徵、上仰視性麻痺綜合徵。
由中腦上丘的眼球垂直同向運動皮質下中樞病變而導致的眼球垂直同向運動障礙，累及上丘的破壞性病灶可導致兩眼向上同向運動不能。
但是……還有機會！
用磁脈衝修剪壞掉的神經連線，這就是開始。
“他們可以作為志願者，我希望能夠治好他們的病。”
雷納德的話，讓研究室的人員都有些不知所措。
但對方卻認為，這是可以改變的。
蜂巢實驗室認為，低強度的脈衝可以逆轉發育中的失常情況，而雷納德認為，神經系統受損本身是不能修復的，但是透過這種模式，卻似乎又可以實現治療。
至此，部分人才勉強同意……用兩個小孩子做實驗。
但是他們並不知道，這僅僅只是開始而已。
雷納德從一開始，就沒有將目光僅僅只是放在這個地方而已。
上丘的傳入纖維有兩種。
首先，淺層結構接受視網膜經視束和上丘臂投射的纖維，並接受大腦皮質視區和眼球外肌運動中樞的投射纖維。
然後深層結構接受大腦皮質聽覺中樞、下丘、三叉神經脊束核和脊髓等處的投射纖維。
同時，上丘的傳出纖維則有三種。
第一是上丘向丘腦的投射纖維，經過丘腦向大腦皮質傳遞有關眼球轉動速度與方向的資訊。
第二則是上丘向脊髓的投射纖維，向前繞中腦水管周圍灰質，在上丘下部平面越過中腦水管周圍灰質腹側中線左右交叉，形成被蓋背側交叉，在對側中腦、腦橋、延髓下行，繼而向下到達脊髓頸段中間帶和前角的內側部，叫做頂蓋脊髓束。
最後則是向腦幹的投射纖維，止於眼球垂直和水平轉動眼球外肌運動核有關的腦橋旁正中網狀結構和內側縱束顱側中介核。
上丘淺層和深層結構能夠對不同模式的傳入資訊進行整合，透過其上行投射和下行投射，參與大腦皮質眼球外肌運動中樞對眼球快速垂直和水平運動的控制，並參與協調眼球、頭部對聲、光刺激的定向運動。
聯覺。
或者在雷納德的眼中，這是一種對人體的強化，而並不是傳統意義上的“共感覺”了。
凱瑟琳所說的“聯覺”，已經超過了現有人類人質的“聯覺”，而進入了一種新的狀態。
在雷納德看來，自己完全可以讓自己的孩子擁有這樣的力量……是的，他們也能夠擁有這種神奇的能力……這是毋庸置疑的。
雷納德並不是如同珍妮一樣知道蜂巢更深層次的科技，但是在這個程度，卻已經是夠了。
雷納德有自己的方式。
什麼是納米技術？
納米技術是用單個原子、分子製造物質的科學技術，研究結構尺寸在0.1至100奈米範圍內材料的性質和應用。
對於現在的科技而言，想要搞納米技術，是有些困難的。
但是學區不一樣，蜂巢實驗室也不一樣。
很多時候，科技的提升，就好像是那木桶一樣，裡面的水取決於最短的那塊木板。
而學區則將美利堅大部分的精英都匯聚了起來，他們未必能夠讓最長的木板提高多少，卻能夠讓最短的木板變得比原本要高。
碳納米管、石墨烯，這些都是最新、最前沿的科技。
在別的地方，從發現到研究這些科技，或許需要很長的一段時間。
但是在學區，卻並不一樣。
這裡擁有最好、最尖端的科技。
所以在這個地方，科技在飛躍性的進展。
在讓自己的兒女接受實驗的時候，雷納德也開始了自己的研究。
從數年前開始——準確來說，是從大腦廣播系統開始，雷納德就一直在進行著自己的研究。
——既然只有特定的腦波的人才能夠收到自己的訊號，那麼，為什麼不能從更基本的地方開始呢？
既然不能讓一般人接受特定的訊號，那乾脆就創造出能夠讓人接收到訊號的工具吧！
而這個時候，屬於奈米科技領域的碳納米管，就進入了他的目光。
雷納德使用碳納米管構建了一個碳納米管神經鍵電路。
在試驗中，這個電路呈現出大腦基本構成單位神經元的機能。
那個時候的雷納德就覺得非常的驚奇，之後，便一直在進行這樣的研究。
計算機系統給了雷納德很大的啟發，他利用採用交叉學科研究方法，將電路設計與納米技術結合在一起，以解決具備大腦機能這一複雜問題。
碳納米管是極小的碳分子結構，直徑為鉛筆尖的百萬分之一。這些納米管可用於電路，充當金屬導體或半導體。
——當然，如果成為了化合物的鋼化碳納米管纖維的話，那導電性能就會消失。
那個時候，雷納德野心勃勃，突然而來的成就，讓雷納德不再滿足於創造一個“腦接收器”，他這個時候在思考：能否構建一個電路，使其發揮神經元的作用？
下一步就更為複雜。如何用這些電路構建一些結構來模仿擁有1000億個神經元、每個神經元上有1萬個神經鍵的大腦的機能呢？
可以說，從那個時候開始，雷納德就在研究開發人工大腦的可能性。
或許對於別人來說，真正開發出人工大腦甚至只是大腦的某個功能區域還需要幾十年時間。
但對於雷納德、對於蜂巢實驗室而言，卻完全不一樣。
修復蛋白的存在，能夠讓他們在進行大腦研究的時候，同時保持生物體的活性。
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這也就意味著，他們可以隨時隨地的觀察自己想要的結果。
不同的人工神經在不同的位置會有何種表現，不同的神經對人體又意味著什麼……這些，可以說都是研究領域和研究範圍。
但，在人的一生中，人腦不斷製造新的神經元，建立新的聯絡並調整適應。利用類似電路複製這一過程將是一項浩大的工程。
雷納德當時也是這樣認為的。
但是，在自己的孩子發生了意外之後，雷納德拋棄了自己過去的想法和認識：或許，有更好的方法。
並不需要進行完全的去除和替代。
只要，能夠延伸出一部分的功能，就可以了。
能夠替代人體的部分的功能、讓人體變得更加強大，這就可以了。
沒錯，雷納德的瘋狂思想，正是想要這麼做。
——人造神經。
對，人造神經系統。
為此，雷納德甚至找到了Intel、微軟、蘋果和橘子公司……因為，他們那裡正在研發用超級計算機模擬人腦的系統。
在雷納德看來，這似乎能夠有借鑑的意義。
這個計劃，是凱瑟琳提出來的。
就凱瑟琳額知道的，在21世紀的時候，IBM曾經就有過這樣的研究，而且還成功了。
——IBM發明了世界上最大的人腦模擬計劃“Compass”，他們使用了當時世界排名第二的超級計算機Sequoia-Blue-Gene/Q和一個全新的低功耗計算機架構，終於模擬出了與人腦相當的5300億個神經元和137萬億個神經突觸，向著真正的“人工大腦”邁出了重要的一步。
人腦也許是宇宙中最複雜的存在了，但同時它又十分節能。人類的大腦可以同時收集上千個感官訊號，並對它們進行判斷、分析，把具體的感知轉化為抽象的概念，同時在這一過程中進行學習、規劃和創造。
即便以21世紀的科技水平，建造與人類大腦複雜度相當的計算機，也需要將近100兆瓦的能量供應。
而人類大腦進行這一切活動，只需要區區20瓦的功率就夠了。
如此巨大的能量消耗顯然是不現實的。
方舟集團要解決這一問題，就需要一套全新的思路。
凱瑟琳很無良的就“拿來主義”了。
“認知計算”。這一全新的領域凝聚了來自神經科學、奈米科技和超級計算機等領域的研究成果。在21世紀的時候，IBM使用的就是這樣的計算模式，而凱瑟琳很乾脆的，就“借鑑”了下來。
神經科學家們發現，人類大腦之所以如此的節能，是因為它是由“事件驅動”的。
簡單的說，神經元、神經突觸和軸突只在接收到感覺訊號或者來自其他神經元的訊號時才會被啟用，而其他時間它們是不消耗能量的。和它們相比，現在的電腦浪費了大量的能源方舟集團的工程師們受到這一原理的啟發，開發出了一套新穎的計算架構和理論，並用它來模擬數目與人類大腦相當的神經元與神經突觸。
從生物學意義或者功能性上講，這一成果並不是對大腦的準確模擬。雖然這套系統還無法進行任何傳統意義上的感知、思考與概念形成等活動，但它卻是向這一目標邁進的關鍵一步。
用於擴充套件人體本身的大腦結構，這並不怎麼有需求。
或許……一個小小的晶片，就可以了。
而雷納德知道，在實驗室裡面，恰好就有這樣的晶片。
——用碳納米管製造的實驗性質的處理系統。
這種系統有著超越現在的超級計算機無數倍的力量，但是能耗卻是極低的，這也是在擁有了修復蛋白之後，他們得到的產品。
如果將這樣的系統，以類似於人體的突出網路結合的話，為什麼不可以呢？
但是……問題在這個時候就出現了：研究最初是從猴子開始研究的。
雖然蜂巢實驗室很不錯，並最終得到了一套可用的資料，並在此基礎上建立起了“人工大腦”的理論，但……那畢竟是類似於猴腦的結構。
如果這種東西要安裝在自己的孩子的身體裡面，這絕對是不可接受的事情！
雷納德在這個時候，只能自己與蜂巢實驗室接觸——他想要幾個死刑犯或者什麼的人也要，用來做人體試驗。
這個事情蜂巢實驗室當然決定不了了，於是，整個事情就被凱瑟琳知道了。
“好像好有趣的樣子！！”
這是遠在中國的凱瑟琳在聽到這個訊息之後的第一反應。
“他瘋了嗎？”
這是凱瑟琳的第二反應……嗯，這應該才是正常反應。
人造大腦這個計劃，凱瑟琳也是知道的。
這一人造大腦的系統的兩個主要組成部分組成：神經元和神經突觸。
神經元是計算中心。每個神經元可以接收來自多達一萬個相鄰神經元的訊號，隨後它會處理這些資料，並輸出另一個訊號。約80%的神經元是興奮性的，當它們發出信號時，周圍的神經元也會被啟用。而剩下的20%的神經元則是抑制性的，當它們發出信號時，接收訊號的相鄰神經元會被抑制。
神經突觸的功能是連線不同的神經元，記憶與學習也隨著神經突觸的形成而發生。每一個突觸都有一個“權重值”。這個權重值是由經過某一突觸的訊號數量決定的。當大量的訊號透過某一突觸時，這一突觸的權重值就會上升，而這臺虛擬大腦就是這樣進行“聯想學習”的。
這套系統的演算法會定期檢查一個神經元是否在發出信號。如果它的確在發出信號，這一神經元周圍的突觸的權重值就會被調整，而隨後它們會根據這一新狀態與其他的神經元進行交流。這一演算法的關鍵優勢是它不會在大量的突觸上浪費時間與能量，而只在一小部分需要被啟用的突觸上花費有限的計算能力。
——就像一個真正的大腦一樣，這種計算架構是分散式、由事件驅動的，而且十分節能。同時，它還可以繞過傳統計算架構固有的許多侷限。
不過凱瑟琳開發的初衷，可不是創造一個人造大腦。
這是給賽博身軀使用的。
神經計算機從一開始的研究，凱瑟琳考慮的就是給賽博軀體使用。
但……雷納德的請求，給了凱瑟琳新的啟發。
或許……這種系統還能夠有其他的用途呢？
神經計算機或許還能夠產生一些奇妙的作用呢？
“電子腦”，這個源自於《攻殼機動隊》的概念，又一次出現在了凱瑟琳腦海。
所以，凱瑟琳對雷納德的回覆，只有一句話“好好幹”。
至於人體試驗什麼的……這個稍微有些問題，但是絕對不是大問題。
凱瑟琳直接拿出了兩個療程的“代號A”的藥品，直接就和加州政府達成了協議，他們同意凱瑟琳使用死刑犯做試驗……而得到了回覆的雷納德精神大震！
他當然沒有說自己準備給自己的孩子安上這個系統了，但這並不影響凱瑟琳對於整個計劃的興趣。
之後，雷納德就開始與Intel合作，並且開發新的“神經突觸核心”。
這是款特製的晶片，可以充分激發新計算架構的潛能，同樣，這種晶片也能夠植入人的大腦之中，與人腦進行聯動。
“神經突觸核心”中，每個核心都是由“神經元”、“突觸”和“軸突”組成的。雖然被如此命名，但這些元件其實並不是模仿生物大腦中的結構而設計的，只是，這些核心之間互相的組成，卻是構成了一個類似於人腦的計算網路。
這種設計使得晶片具有極高的並行性，這讓它非常適合處理需要大量資料輸入的計算。這和標準的神經計算網路沒有太大的差別，但新系統的處理效能和能量利用效率卻有了很大的提升。
同時，這也能夠與人腦進行很好的“相容”，換句話說，雷納德的孩子如果在安裝好了這種系統之後，他們就好像是在自己的大腦裡面安裝了一臺超級微型計算機一樣，這種微型計算機可以幫助他們做到很多一般人無法做到的事情——例如，讓他們擁有更強大的計算和學習能力。
在雷納德看來，如果真的能夠實驗這樣的研究的話，聯覺也將不是問題。
就好比“聯覺”
三點確定一線，意思是三個點可以確定一條直線。
在聯覺方面，也是如此。
人擁有視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺。
在雷納德看來，如果擁有了聯覺，人完全可以在其他的感官的幫助下，瞭解這個世界。
這和珍妮告訴凱瑟琳的，也是差不多的。
但是，雷納德的想法，卻更加的瘋狂…………