麦卡洛克向皮茨解释他正在试图应用莱布尼茨机械大脑的设想来建立一个大脑思维模型。20 世纪初的神经科学已经初步了解了大脑神经元细胞的存在<sup>○一</sup>，科学家还知道了只有当神经元细胞的“树突”（Dendrites）受到的外部刺激达到一个阈值之后，才会沿着“轴突”（Axon）方向向其他神经元放电，发射出脉冲信号，刺激“突触”（Synapse）和与其相连接的其他神经元细胞的树突交换神经递质来完成信息传递，如图 4-2 所示。换言之，神经元细胞发送电脉冲的前提是，必须要有足量的邻近神经元细胞通过神经突触向其传递信号。神经元细胞这种要么发射信号，要么不发射信号的构造是离散的、二元性的，麦卡洛克认为神经元的工作方式和最基础的“与”“或”“非”这些逻辑门非常相似。假如把一个神经元信号看作一个命题，那人类大脑的神经元网络似乎就像一个个连接这些命题的逻辑门一般运行，每个神经元所代表的逻辑门可以接收多种信号的输入，并产生一个单独的输出信号。通过变更神经元的放电阈值，神经元可以实现“与”“或”“非”操作。
在希尔伯特计划被哥德尔粉碎之前，科学界是普遍倾向于认可罗素的“逻辑可解释一切科学”的论调的，罗素在《数学原理》中仅使用了与、或、非三种基本逻辑运算，将一个个简单命题连接成越来越复杂的关系网络，进而描述清楚了整个数学体系。麦卡洛克思想的核心问题是：这种构建数学体系的逻辑推理与人类大脑思维有共通之处吗？人类的思维和智慧，也是靠神经元执行这些最基础的逻辑运算，通过神经元之间复杂的连接、堆叠产生的吗？
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第二部分 学派争鸣
○一 1904 年，西班牙病理学家拉蒙 · 卡哈尔（Ramon Cajal，1852—1934）提出了人类大脑包含大量彼此独立而又互相联系的神经细胞的神经元学说。