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发布时间:2020-05-22 19:37:39

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作者:丁童

出版社:南海出版社

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完全图解人脑使用手册

完全图解人脑使用手册试读:

序言

 正确认识自己的脑

作为人体最重要的器官,脑掌控着人们从思维意识到动作行为的一切生理及心理活动,其重要性是不言而喻的。“工欲善其事,必先利其器”,许多人想让脑发挥出更大的作用,却因不了解脑养成了许多不好的用脑习惯,不但不能达到目的,反而伤害了脑。因此,科学的认识脑,掌握正确的使用脑的方法,对于每个人来说都是十分重要的。而要掌握这些技巧,首先要从认识脑的构造及功能开始。

我国古人认为脑为奇恒之腑之一,位于颅内,由髓汇集而成。《灵枢·海论》说:“脑为髓之海。”明代李时珍第一次明确提出脑与精神活动有关,说“脑为元神之府”。清朝汪昂所著的《本草备要》更有“人之记性,皆在脑中”的记载。后来王清任在《医林改错》中又进一步指出记性、灵机、听觉、视觉、嗅觉、语言等感官功能统归于脑,可算是中医书籍言脑功用最全面的了。但是在中医脏腑学说中,把有关脑的生理和病症多分别归属于五藏,这就无法进一步明确解释人脑精神(智力)活动的机理了。

在欧洲,18世纪前叶,意大利医生和生物学家佛洛恩斯就已经通过观察和实验来研究脑。他在不同的动物身上越来越多地摘除它们的脑区域,观察产生的结果。他发现,摘除不同的脑区之后,并不是脑的特定功能受到损害,而是所有功能都逐渐减弱。这表明将不同的功能选择性地完全定位于脑的某一特定区域是不可能的。于是,这种认为脑是均一的,没有专一功能区域的设想,就导致了脑的整体性活动概念出现。与此相反,18世纪后期德国医生加尔鼓吹另一种完全相反的观点,认为脑能够被分隔成若干固定小室,各自有高度专一的功能。加尔将头骨分成39个区域,相应地将人类复杂的心智功能也分成39种,包括“繁衍本能”、“爱”、“记忆”、“数学概念”、“文字知觉”、“空间方位感”、“时间知觉”等等。

到19世纪后叶,法国医生布洛卡检查了一个不会说话的病人,他可以理解语言,但在说话时只能发音“Tan”,不会发别的音。几天后他去世,对他的大脑研究发现他大脑的损伤区域在左侧大脑半球前部,也就是脑功能结构中著名的布洛卡区。这种病变现在被称为“运动性失语症”。对另一种“感觉性失语症”病人大脑的研究则发现,病人能够完全正确地发音,但说出的话语无伦次,语言的理解能力有障碍,损伤的区域在大脑下部的颞横回语言感觉区——韦尼克区。

20世纪,一门新兴的独立学科:神经心理学,在前苏联和德国产生。80年代后期,成熟的脑CT(计算机断层扫描术)技术开始在临床医学诊断和研究中普遍应用。现在,被广泛应用的是PET技术(正电子发射断层扫描术)和fMRI技术(功能核磁共振成像)。人类对脑的研究正在不断迈入更深更广的领域。

脑,作为人心灵和肉体的主宰,有着自身独有的特点。设想一个放在标本箱里的奶油色物体,这是一个看起来由两个半球组成的椭球状粘稠物,坐落在一根粗壮的茎上。它的表面有着各种深浅不一的皱褶,还可以区分出颜色,形状和纹理各有特色的不同区域,这些区域以一定的方式互相交连折叠在一起。这个外表奇怪的东西就是我们的大脑,那根粗壮的茎是脑干,皱褶是大脑的沟回,而彼此连接的区域是大脑的各种功能区结构。确定这些脑区之间的连接方式和与之相应的心理功能,揭示大脑的工作机制,了解人类精神和智力的奥秘,正是千百年来人类最富吸引力也最具挑战意义的问题。

在本书中,我们除了将以图解的方式,清晰直观地把脑的构造和功能一一展示在您面前外,还将深入解释人类思维意识的成因和行动、本能、智慧的来源。了解了这些知识以后,或者我们会更多了解自身,虽然这仅仅是一个开始。可喜的是,尽管只是一小步小步地艰难探索,智慧女神的真实面貌还是正逐渐地呈现在我们面前。编者2008年5月

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有一个说法是大脑越重头脑越聪明,虽然是世俗之说,却好像很正确。我们来看一下历史上留下的伟人大脑重量数据记录。俄国大文豪屠格涅夫的脑重是2012克比平常人的1200~1500克要重好多。德国哲学家康德的脑重是1650克,也比平均的脑重要重。德国的铁血宰相俾斯麦的脑重1807克,也相当重。看到这些你会认为这个说法是正确的吧。但是也有例外,日本作家夏目漱石的脑重是1425克,在普通人的脑重范围内。法国小说家法郎士的脑重也不过1017克,可以说比标准重量还要轻很多。所以说,脑越重,头脑越聪明的说法是不一定的。顺便说一句,大象的脑重有5000克,如果这个说法正确的话,大象应该比人类更聪明,可事实并非如此。第一章脑的构造和各部分的名称

在认识脑的功能之前,先要了解一下脑的基本构造和各个部分的名称。我们常说,物质基础决定上层建筑。那么,究竟是什么样的物质基础,造就了“脑”这种神奇、玄奥的上层建筑呢?让我们一起来看看吧。1 肉体与心灵的司令官脑

在武侠电影中,我们常常看到侠客们把手放在伤者胸口试探心跳,然后说:“他死了。”其实,现代医学判定死亡的标准早已更改成了“脑死亡”。那么,这个决定我们生死存亡的“脑”,到底是什么样子的呢?

我们在思考的时候会用到脑。哭、笑、生气、下决心也都是由脑的活动产生的。可以说,所谓的“知、情、意”也就是智慧、感情、想法这些精神活动,全部都是由大脑来支配的。

那么,支配人类各种活动的大脑到底是什么样的呢?接下来,我们就将它的样子和作用按顺序进行讲解。

脑和心脏、胃一样也是内脏器官的一种。成人脑重约1200~1500克,占体重的2%~2.5%。有坚硬的颅骨保护,还有硬脑(脊)膜、蛛网膜、软膜三层脑膜将其包裹起来。硬脊膜与椎管壁间的间隙为硬脊膜外腔,腔内充满疏松组织、脂肪和静脉丛。在蛛网膜和软膜之间的蛛网膜下腔,充满着一种叫做脑脊液的透明液体,这种液体保护大脑免受外部的撞击。脑脊液是由脉络丛上皮细胞分泌的无色透明液体,含蛋白质很少,但有较高浓度的钠、钾和氯,并有少许脱落细胞和淋巴细胞。成年男性约有100毫升脑脊液,它有营养和保护脑与脊髓的作用。脑作为人类活动最重要的部分,必须要受到非常严密的保护——我们常说,“要像爱护眼睛一样爱护某某”,其实不如说“要像身体爱护脑部一样爱护某某”。

脑不仅可以支配人类的活动,还可以支配那些与动物共同的感觉或欲望——比如想吃东西、疼痛和发烧等本能。也就是说,精神和本能两方面的活动都是由脑来支配的。

可能会有人问:“那么,不安、心慌,在喜欢的人面前心咚咚地跳,这些心理活动也是由脑来支配的吗?”

这个问题,我们在下一节回答。支配全部身体活动的脑

脑是全身的总司令官,它不仅主宰着人的各种活动,还主宰着人的情绪波动和所谓的“心灵世界”。2 一个千年未解的谜 脑和意识的关系

苏东坡《题沈君琴》曰:“若言琴上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在指头上,何不于君指上听?”这也是人们对脑和意识关系的疑问。有脑的动物就都有意识和感情吗?如果有,是在脑的哪个部位产生的?

上一节中,我们说到“不安、心慌,在喜欢的人面前心咚咚地跳”等心理活动是否由脑来支配?答案当然是肯定的。广义来说,包含“知、情、意”的精神方面的活动也是心理活动。说到心理活动,除思考外,像前面疑问中说到的那些情绪,总觉得是在胸部的活动——因为这些活动会在心脏引起相应的反应:心脏似乎会随着情绪的变化而加速或减速跳动。

因此,在很长一段时间内,人们都认为心理活动是存在于心脏中的。在我们的汉字中,用“心”字做部首衍生出的“思”、“想”、“悟”、“怕”、“愉快”等字或词语均是表示思索或情感的,就是这种认识的反映。

但是,这些心理活动其实也是大脑的活动。

让我们来看一下脑和心的关系。简单来说,脑的活动停止的话,心的活动也就消失了,思考、笑、不安等感觉也消失了——一个植物人是不懂得高兴或伤心的——所以可以说是由脑产生心理活动。

这样的话,有脑的生物应该都会有心理活动,应该是人有人的悲欢离合、鸟有鸟的喜怒哀乐才对。可是,虽然科学家们一直在进行除人类以外的动物心理活动的研究,却还没有什么明晰、确定的研究结果能够证明这一点。

不过,至少我们知道了人类有心理活动以及心理活动与大脑功能之间的关系。

问题是与脑的哪部分的功能有关呢?比方说,看似没有心理活动的青蛙的脑不够发达,而人类的大脑却具有发达的部分。所以,以此可以来推测心理活动和大脑某部分的关系。

接下来,让我们从大脑和心理活动的关系开始,来看一看人类脑部的各种各样的功能,在这之前,首先需要认识一下脑的基本构成。心理活动存在于大脑中

所有的心理情绪其实并不在心脏处产生,而是在脑中产生。

有大脑,就有心理活动吗?

既然人类的意识都是由脑产生的,那么其他有脑的动物是不是也有意识呢?

脑和意识的关系,至今仍然是个谜。

相关链接 盖奇的颅骨

盖奇的左侧颅骨被捅穿,前额叶皮层严重受创,造成他性情大变。

1848年,美国佛蒙特州的一个名叫菲尼亚斯·盖奇的工头在使用甘油炸药时遇到了一场爆炸。爆炸时,一根铁棒捅穿了他的左侧颅骨,直到前脑,严重损伤了前额叶皮层。经过治疗他的身体恢复了健康,但慢慢地人们发现,菲尼亚斯从一个合群而友善的人,变成了无视社会规则的混混儿。最终,他离开了工作,游荡至死。3 挑食的贪吃汉 脑的“食物”

谁看过《忍者神龟》?还记得那个一号反面角色朗格吗?他是外星罪犯,已经进化得只有大脑了——对于他吃什么,编者现在已经没有印象了。可是,编者还是可以告诉你,我们自己的大脑是吃什么的。

脑的重量约占体重的2%,却消费了整个身体将近20%的能量,与约占一半体重的肌肉所消耗的能量几乎相同,真是个可以跟猪八戒媲美的贪吃汉啊!而且,它不仅“饭量大”,还很挑食。

脑几乎只消耗葡萄糖。身体的其他部分几乎是以蛋白质、脂肪和碳水化合物三大营养素为能源的,但是脑只吃碳水化合物的葡萄糖。除了脑,血液成分之一的红血球虽然也只以葡萄糖作为能源,但却是循环利用的节约专家。而大脑在利用了葡萄糖之后,会将其变为二氧化碳和水丢掉。不仅挑食,还浪费。

脑从血液中吸收葡萄糖。所以,为了维持脑的正常活动,将血液中的葡萄糖保持在适当的浓度是非常必要的。缺氧的话大脑会死掉,但是缺葡萄糖的话,营养达不到也会死掉。成年男子每天需要约2093千焦的能量,换算成葡萄糖大概是120克左右。因为红血球也消耗葡萄糖,所以加上这部分每天大概需要160克葡萄糖。

但是,大脑只有葡萄糖并不是说就万无一失了。为了保持脑的构造和功能,以及顺利活动,蛋白质和脂肪也是必需的。

营养成分进入脑的旅程也是充满惊险的!它们的路上布满了陷阱和挑战:

1.必须进入人体:如果人们不食用它们,脑也就不能吸收。

2.在胃里,它们要经得起胃酸的攻击,因为胃酸能将食物分解。

3.在消化道中,它们必须被肠壁的细胞所吸收,并且透过血管壁进入血液循环。

4.随血液通过肝脏时,营养物质还得避免被代谢(破坏)掉。

5.一旦进入血液循环,营养物质必须穿过小的血管进入脑组织。营养物质从血液到神经元的过程还受到血脑屏障(见58、59页)的限制。大脑贪吃又挑食

一个大脑的“食量”可以和全身肌肉的“食量”相等,是名副其实的贪吃汉。

大脑吸收葡萄糖的过程

大脑从血管中只吸收葡萄糖转化成能量,再将其变成二氧化碳和水排出。

脑健康小贴士 为了让大脑吃饱吃好,可经常食用以下食品:

蛋类:如鹌鹑蛋、鸡蛋。鸡蛋含有丰富的蛋白质、卵磷脂、维生素和钙、磷、铁等,是大脑新陈代谢不可缺少的物质。另外,鸡蛋中的乙酰胆碱是大脑记忆所必需的。动物肝、肾脏富含铁质。铁质是红细胞的重要组成成分。体内铁质充分,红细胞就可运送充足氧气,能有效提高大脑工作效率。大豆和豆制品含有约40%的优质蛋白质和较多卵磷脂、钙、铁、维生素B1、维生素B2等,是理想的健脑食品。4 掀起你的头盖来 脑的真面目

大家在各种媒体中都有可能接触过脑部构造的图像或介绍,但真正了解脑部构造的恐怕还不是很多吧。作为人体意识中枢,脑的构造必须足够精细复杂才能承担起这个重任。下面就让我们来认识一下它的真面目吧。

脑部的构造非常复杂。各部位都有自己的名称。如果不知道这些名称,之后讲解到脑的功能的时候,理解起来就会感觉很困难,所以我们先介绍一下。

从侧面看,有一部分好像是电影里面火星人的脑袋那样充满褶皱,这就是大脑,重量约1000克。外表呈粉色,用手触摸的话会感觉像豆腐那样软乎乎的。因为从外表来看,大脑这部分几乎占了脑的全部,所以说到脑,我们很快就会想到这部分。

但是,仔细看的话,会发现在大脑后边的下部,有一个充满褶皱的隆起部分像悬挂在大脑上一样,这就是小脑。重量约130克,大小约是大脑的1/10。从大脑正中心伸出来像粗管那样的部分连接到小脑的前部,叫做脑干,重约220克。其下连接着脊髓。

当然,大脑、小脑、脑干、脊髓不是独立的,而是互相连接、彼此联系的。接下来,就来详细看一看分为几部分的大脑和脑干。

皱皱巴巴的大脑并不是一整块。从上方看就明白了,大脑分成左半球和右半球。右半球叫右脑,左半球叫左脑。双方是由叫做脑梁的物质连接起来的。脑梁是位于大脑内部正中间位置的2亿根神经纤维束,呈白色。

这样由脑梁连接将大脑分为左右两部分的并不只是人类,所有的哺乳类动物都是这样的。

右脑和左脑的功能是不同的。在1960~1970年,对癫痫症会采取切断脑梁的治疗方法。当时对接受了这种治疗的患者进行了各种研究,看到在使用语言或计算方面,只使用左脑的人成绩会很好。相反,在堆积木或对立体物体的认知方面,使用右脑的人成绩比较好。根据这项研究资料,可以了解到左右脑的功能是不同的。从外侧观察脑

脑的构造十分复杂,从外部的侧面看,它像一团粉红色充满褶皱的豆腐。

脑重与智慧的关系

脑的重量并不是决定智慧的真正要素。5 皱巴巴的思想家 大脑皮层

在生活中,我们通常认为年龄越大的人越有智慧。看病我们喜欢找老医师,读书我们喜欢跟老学者……他们脸上的道道皱纹几乎是智慧的代名词。其实,我们每个人都有一个全身都是皱纹的智者住在身体里——那就是大脑。

褶皱可以说是大脑的特点,这层褶皱部分包裹在大脑的表面被称做大脑皮层,厚度约2~3毫米。皮层表面高度扩展、卷曲,形成许多的沟和裂。下凹的叫沟,凸出的叫回。这部分在人脑中是最大的部分,是脑的最高中枢机构。如果把皮层剥离下来并全部展平,形成的灰色物质层有一张报纸那么大(1600平方厘米),而老鼠的只有邮票那么大。

这种大脑皮层的褶皱在老鼠的大脑上几乎看不到,猫的大脑上只可以看见少许。只有人类和猿猴等所谓灵长类动物的大脑上才会充满褶皱。人类在进化过程中扩展了大脑皮层的面积,但是由于容纳大脑的容器(颅骨)的限制,只好折叠起来使面积扩展,因此就增加了褶皱的数量。

那么,是不是褶皱越多越聪明呢?比较老鼠和人类的大脑的话,可能会得到这样的结论。

但是,智商的高低和脑的重量多少是没有关系的。否则的话,脑重比人脑重得多的大象会比人类还要聪明了。

那么,是不是和褶皱有关呢?褶皱的多少和智商的高低也不一定成正比。海豚的大脑褶皱比人类的多(是地球上动物中大脑褶皱最多的),但是智商却比人类低。总而言之,褶皱的多少,换句话说大脑皮层的大小与人类进化的关系很深,但与智商的关系却还不太清楚。大脑皮层有报纸那么大

把大脑皮层的褶皱全部展开竟会有一张报纸那么大。

生物的脑重与褶皱

上一节已经说过,脑重与智力并没有直接的关系。那么,褶皱与智力呢?6 携手并肩的F4 大脑的4个区域

大脑不仅可以分为两个半球,还可以分为4个部分:前额叶、颞叶、顶叶、枕叶。那么,划分这4个部分的依据是什么呢,它们又各自具备什么功能呢?

大脑皮层褶皱的正式名称叫做脑沟。但是,因为褶皱比较容易明白,所以就用褶皱来进行说明。褶皱有粗有细。细的褶皱因人而异,但是粗的褶皱却大体相同。因此,以粗褶皱为基准,可以将大脑皮层分为前额叶、颞叶、顶叶、枕叶4个区域。

从侧面看大脑,在正中间有一条从上至下走向的粗褶皱,这条褶皱之前的部分就是前额叶。动物越是高等,这部分的面积就越大。人类的前额叶占大脑皮层表面积的32.8%,是4个区域中最大的。

前额叶向后面扩展开来的部分是顶叶,再往后是枕叶,位于大脑左右两侧的是颞叶。以大小为序来说的话,前额叶之后是颞叶,然后是顶叶,最窄小的是枕叶。

前额叶负责思维、计划,与个体的需求和情感相关;颞叶负责处理听觉信息,也与记忆和情感有关;顶叶响应疼痛、触摸、品尝、温度、压力的感觉,还与数学和逻辑相关;枕叶负责处理视觉信息。

各个区域的功能不同,表面积的扩展方式也不一样。前额叶以外其他各个区域表面积一直增加直到6岁,以后就不再扩展了。只有前额叶的表面积一直增长,到10岁左右才停止。

虽然说6岁,或者10岁各部分脑表面积的生长就停止了,但是脑的功能却没有同时停止生长,之后功能自身一直在稳定的生长。

大脑皮层的各个部分在功能上有所分工,但又是相互联系,互相补充,互相影响的。一个正常人是不可能仅仅使用大脑皮层的某一部分的。只有它们4个携手并肩发挥作用,一个人才能过上健康的生活。大脑的4个区域

以粗褶皱为基准,可以将大脑皮层分为前额叶、颞叶、顶叶、枕叶4个区域。

动物越高等,前额叶的面积所占的比例就越大7 人类的本能地带 大脑边缘系统

有时候,我们会忍不住想去芳草青青的郊外远足;有时候,面对沙漠或荒山,似乎能听见内心里涌动着野性的自由和快乐;有时候,快乐如此简单,只是因为吃了一顿好饭……为什么我们会有这样的情感?

这些本能的冲动和感受,都来自于大脑边缘系统。

将大脑皮层的中心——脑干——包裹起来的部分叫做大脑边缘系统。大脑皮层的外侧部分叫做新皮层,内侧的大脑边缘系统叫做大脑的旧皮层。因为这部分具有进化成人类之前的时代的特性,换句话说,具有动物为了生存所必需的原始本能和感情功能,所以被称为旧皮层。因为没有大脑皮层的爬虫类也有大脑边缘系统,所以也有爬虫类脑、鳄鱼脑这样的名称。爬虫类等的大脑边缘系统是裸露着的,而人类因为新皮层的发达,旧皮层被推到大脑的里面,所以从外面是看不到的。

大脑边缘系统是由无数个组织构成的,这里仅介绍几个主要的组织,首先是位于大脑上部的扣带回,下部是海马、中隔核、杏仁核、脑岛等以各种各样不同的形状存在。

这些组织当中,发挥最中心功能的是海马。海马是与记忆有关的重要部分。海马这个名字很奇怪,是因为它具有海马那样的形状,其功能却与海马没有一点关系。海马位于控制学习和记忆活动的中枢,主要负责形成和储存长期记忆。海马可帮我们根据现在的经历,在记忆中寻找相同或相似的回忆。找到后,就把现在的印象认为是发生过的或认成这个典型的、似曾相识的感觉。但是有时海马也会因疏忽出现错误:它们将现在的观感归入到曾经发生的感觉中,即使这种“记忆”是从未发生过的,于是就产生了前世记忆般的“似曾相识”。

另外,杏仁核是因为具有扁桃的形状而得名。大脑边缘系统的各部分相互影响发生作用,关于这些功能将在第三章中介绍,接下来我们将目光转向大脑边缘系统的里面。大脑边缘系统

大脑边缘系统是动情、欲望、本能等动物的基本生命现象的发生和控制的部位。

如果海马出了小问题

如果海马将现在的观感归入到曾经发生的感觉中,即使这种“记忆”是从未发生过的,也会产生前世记忆般的“似曾相识”。比如到了某事发生时觉得以前就发生过,第一次去某地游玩却觉得以前早就来过……8 藏在深处的珍宝 大脑基底核

跑、跳、行走、伸懒腰、打哈欠……你一定知道这些活动和你全身的肌肉有关。可是,你有没有想到,在大脑的深处,有那么一群豆豆样的核体,维持着你全身骨骼肌的张力,协调肌群运动呢?

往大脑深处更深处看,会看到位于大脑基底部有几个比较大的核。这些核是构成脑的中心性细胞——神经细胞的组合。关于神经细胞将在第二章中详细说明。

在这些核中有尾状核、壳核、苍白球、丘脑下核、黑质,这些总称为大脑基底核。

尾状核具有像蝌蚪那样的大头和长尾,壳核则具有桃核那样的形状,这两者合起来叫做纹状体。除了人类和猴子,其他动物这两个核不是一分为二的,而是一个整体。另外,壳核和苍白球也叫做晶体核。苍白球与壳核的内侧相接,因为其神经细胞的密度比尾状核和壳核低,所以看上去呈白色。稍微下方一点有一个黑色的核,这就是黑质。这个神经细胞因为包含黑色素,所以看上去呈黑色,因此被称为黑质。在黑质稍微上方一点,位于丘脑正下方的是丘脑下核。

脑是信息不断传递的场所,尾状核和壳核构成的纹状体从大脑皮层或大脑边缘系统、丘脑处获取情报。另一方面,苍白球和黑质向丘脑发送信息。丘脑下核主要从苍白球获取信息,然后再向苍白球或黑质发送信息。这样,大脑基底核内的信息流通就弄清了。

如果纹状体受损,可能会发生两种不同的症状:

1.运动减少。例如震颤麻痹病患者,主要表现为震颤、肌张力高、随意运动减少、动作缓慢等,系黑质病变后,新纹状体神经元内多巴胺减少所引起的。

2.运动过多。如舞蹈病,主要表现是出现各种各样不自主无目的的强制运动,肌张力下降。舞蹈病产生的原因尚不清楚,可能与损害纹状体或底丘脑后,苍白球失去纹状体或底丘脑的控制,使苍白球对脊髓前角的抑制性影响增强有关。大脑基底核各部分的名称

从大脑纵切断面图上认识一下大脑基底核

基底核的侧面结构

你知道吗? 基底核与电脑

美国科罗拉多大学的神经学教授O.Reilly认为,前额皮层和基底核的运行和数字计算机系统非常相似。数字计算机通过将电信号转化成二进制“开关状态”,并利用开关灵活操纵这些状态,大脑中也具有相同的运行原则。

前额皮层中的神经元好比“二进制”:它们具有两种状态,即活动或不活动,基底核则是让你开关不同的前额皮层部分的一个大开关。大脑的整体运行就好比一个社会网络而不是数字计算机,神经元的交流实现学习、记忆的形成。但是,前额皮层类似计算机的特性扩展了这个社会网络,从而有助于大脑更灵活地加工新的符号信息。9 你我的生命线 脑干

人类的生命真是太脆弱了!呼吸停止10分钟会死,心脏停跳5分钟也会死,就连脑袋被人揍了一棍子也有可能死——如果棍子正好揍在了脑干所在的位置上。那么,脑干到底是什么样的,有什么功能呢?

被大脑边缘系统包裹与脊髓相连接的像树干的部分叫做脑干。从侧面来看,是位于小脑前部,看上去仿佛插入大脑的那部分。这里有丘脑、下丘脑、中脑、脑桥和延髓等。

位于脑干最上面的是丘脑。丘脑的形状仿佛排列的卵。这部分和视觉有关,是视神经“休息的床”。现在,我们知道它是将除了嗅觉以外的各种感觉信息传送到大脑皮层的中转站。

丘脑下面是下丘脑,大小约是丘脑的20%。从整个脑来看,体积占不到1%,重量也不过10克左右。但是,下丘脑却担当着保持身体各项功能平衡、维持生命的必不可少的工作,可以称之为伟大的“生命中枢”,虽小却不可轻视。

另外,在下丘脑处悬挂着黄豆大的脑垂体。这个脑垂体虽小,却能够产生多种激素,对调节身体具有重要的作用。

中脑位于丘脑下部,调节走路等运动。往下是脑桥,是控制全身肌肉运动的部分。再往下连接脊髓的部分叫做延髓。在中脑、脑桥、延髓中存在一种被叫做脑干网状结构的组织,其承担了控制觉醒和睡眠的重要作用。在延髓和脑桥里还有调节心血管运动、呼吸、吞咽、呕吐等重要生理活动的反射中枢。若这些中枢受损伤,将引起心搏、血压的严重障碍,甚至危及生命。

延髓居于脑的最下部,与脊髓相连,主要控制呼吸、心跳、消化等。脑干的各部分

脑干是人的生命中枢,具有非常重要的地位。

你知道吗? 音乐可促进脑干发育

令人吃惊的是,科学家发现学习音乐可以促进脑干发生改变。以前,人们认为音乐属于大脑皮层“管辖”。科学家一直认为脑干部分是不可改变的,而且与欣赏音乐这些复杂的大脑活动无关。这项研究结果发表在2007年4月号的《自然神经科学》杂志上。克劳斯在文中写道:“试验结果告诉我们,脑干实际上具有可塑性。我们认为音乐可以提高大脑皮层的一些高级功能,这实际上也影响了脑干。”10 人体激素工厂 脑垂体

为什么有的人一根手指明显比别的粗壮?为什么有的人父母正常自己却长不高?为什么有人年龄到了青春期却迟迟不开始第二性征发育?这些问题常常和人体激素工厂——脑垂体有关。

上一节我们提到过,在下丘脑下部悬挂着黄豆粒大小的脑垂体,关于脑垂体,我们来仔细看一下。

脑垂体重约0.6克,前后长8~9毫米,宽10~14毫米,高约8毫米,虽然非常小,却是维持人类身体生长不可或缺的重要器官。

如果将脑垂体按由来和功能大致分开的话,可以分成前半部分和后半部分。前半部分叫做腺垂体,后半部分叫做神经垂体。

腺垂体由结节部、前叶、中间部(后叶)3部分构成,是分泌存在于鼻子和喉咙的连接部分后鼻咽喉部分的激素的器官,随着不断的进化,慢慢地和神经垂体连接起来了。而神经垂体由漏斗部和神经部(后叶)组成。这些都作为下丘脑的一部分延伸出来。

脑垂体的功能是产生激素调节身体的状态,而腺垂体产生的激素则可使全身的身体条件或体内的状态保持稳定,使身体一直维持在健康的状态。具体来说,就是分泌发育必需的生长激素、控制性欲的促性腺激素、保护身体不受刺激的促肾上腺皮质激素等。

另一方面,神经垂体产生与体内水分的调节有关的激素。调节尿量的抗利尿激素就属此类激素。

某根手指或脚趾粗壮属于肢端肥大症,是脑垂体产生过多生长激素所致;个子长不高可能是脑垂体生长激素分泌不足;被耽搁的青春期发育,则可能和脑垂体分泌促性腺激素不足有关。虽小却重要的脑垂体

脑垂体是人体激素工厂,为人体正常发育、运转提供多种激素。

武大郎长不高的可能原因

作为同胞兄弟,武松身材高大,武大郎却身材矮小,追究起来,很可能是因为武大郎的脑垂体分泌生长激素不足导致的。11 舞蹈家都有一个完美的小脑 小脑

我们会发现,生活中某些人特别有舞蹈或运动的天分。他们做出来的姿势总是那么舒展优美,反应又灵敏迅捷。他们为什么能做到这一点呢?

到此为止不再看大脑的内部,换成离开一段距离从侧面看脑。可以看到在大脑后部紧挨着大脑,有一个充满褶皱的团块。这就是小脑。具体来说,小脑位于颅后窝内,在大脑半球枕叶的下方,脑桥与延髓的后方。

从后面看,与大脑一样分成左右两个半球。呈中间变细,左右隆起的形状。左右半球叫做小脑半球,变细的部分叫做蚓部。

小脑的重量约为130克。虽然重量是大脑的10%左右,但是从表面积来看,却占了大脑皮层的75%左右。表面积大褶皱就多,因此小脑表面充满了褶皱。顺便说一下,小脑的褶皱比大脑皮层的褶皱小多了。

在动物界,动物越高等,小脑越发达。来看一下两栖类、爬虫类、鸟类、哺乳类以及人类的小脑伴随着进化发生的变化,会发现动物越高等小脑占整个脑的比例越大。当然重量也会增加。褶皱也是动物越高等越多。因此,越高等,小脑功能的重要度也逐渐增高。

那么,说到小脑在人体中所起的作用,将在第五章中详细介绍。简单来说就是保持身体的平衡,调整按照自己的想法所做的活动能够顺利进行,所以说,舞蹈家们都有一个完美的小脑,才能控制他们在舞台上用各种各样的姿势来控制身体平衡并做出优美的舞蹈动作,带给大家美的享受。而小脑受损的患者虽然可以运动,可是动作笨拙。他们特别难以进行需要感觉与运动协调的技巧性运动,如弹钢琴或跳舞。个虽小但表面积大的小脑

小脑的功能简单来说就是保持身体的平衡,调整按照自己的想法所做的活动能够顺利进行。

小脑的进化史

原始的小脑出现在圆口类的七鳃鳗。大多数鱼类的小脑只是横跨在第四脑室上方的一小块凸起的顶壁。两栖类和爬行类的小脑不发达,表面也缺乏沟回。少数龟类小脑体积较大。爬行类的小脑内部开始出现神经核团,这标志小脑接受传入信息和发出传出联系增多。

鸟类的小脑非常发达,体积大,表面沟回紧凑,位于内侧的新小脑部分特别发达,接受来自脊髓的传入纤维和来自上位脑结构的投射纤维数量增多,与之相应的传出联系也更为广泛,因而脑桥及橄榄核亦随之发达。到了哺乳类,小脑进一步发展,新小脑、旧小脑及古小脑分部清楚,表面的沟回变得更为复杂,神经核团更加分化、发达,其生理功能也更为完善和重要。12 大脑的尾巴 脊髓

大家还记得著名的脊蛙实验吧?剪去了脑、只保留着脊髓的青蛙,对外界的刺激居然还有很强的反应!这充分说明了脊髓神经的重要性。对人类来说,这种反应虽然减弱了,却依然存在。

脊髓位于在脑干部分介绍过的延髓的下方,是连接脑和周围神经系统的主要通道。严格地说脊髓并不是脑的一部分,却与脑有着不可分割的关系,所以必须要介绍一下。脊髓贯穿脊柱,长度是身长的28%~29%。男性脊髓长约45厘米,女性长约43厘米,但都比脊柱长度短。实际上脊髓向下只延伸到最后一块胸椎骨。脊髓分为5部分,从上至下依次是颈髓、胸髓、腰髓、骶髓和尾髓。

脊髓在受到各种各样的刺激时并不是直接发生反应,而是将刺激传送到大脑,从大脑接到命令后再反应,所以脊髓与大脑保持着密切的协作。

那么,切断大脑和脊髓的连接会怎么样呢?将青蛙的大脑和脊髓的连接切断,然后在青蛙的皮肤上覆盖一张浸泡过酸的滤纸,可以看到青蛙的腿会做出一伸一曲想将滤纸去掉的动作。但是,在比青蛙高等的猫身上做同样的实验,只表现腿缩回的简单反应。

不管哪种情况,在脊髓与大脑的关系被切断后,都会通过脊髓进行条件反射,腿会活动。但越是高等动物,也就是说脑的功能越复杂,越只能表现简单的反应。换言之,动物越高等,其手脚的活动越是要依靠大脑。

当然,人类也有不等待大脑的命令就发生反应的时候。当手碰到热的东西会迅速缩回的反应就属于此类。但是,人类的脊髓反应不能产生比这更复杂的活动了。更复杂的活动必须将信息传递到大脑,然后大脑再发出命令才能产生。大脑的尾巴——脊髓

脊髓是连接脑和周围神经系统的主要通道。

脊蛙反射试验

目的:观察脊髓的反射功能

青蛙的腿会做出一伸一曲想将滤纸去掉的动作,但是如果在猫身上做同一个实验,猫只表现为腿缩回的简单反应。

可见动物越高等,四肢的活动与大脑的关系越密切。

你知道吗? 脊髓空洞症

脊髓空洞症是累及脊髓的慢性进行性疾患,属先天发育性脊髓异常,内有空洞形成。临床特点是肌肉萎缩,相应节段痛温觉消失,触觉和本体觉相应保留,肢体瘫痪及营养障碍等。临床表现为受损节段内的浅感觉分离、下运动神经元瘫痪和植物神经功能障碍,以及受损节段平面以下的长束体征。如病变位于延髓者,称延髓空洞症;如病变同时波及脊髓和延髓者,称球脊髓空洞症。

以前,科学家们认为大脑中有一个专门承担记忆所有单词的区域。通过实验,科学家们发现,如果脑左半球的颞叶下部受损,就可以看到患者在回想东西名称的时候,受损害的部分和记不起来的名字存在对应关系。从该实验中得知,我们在想东西名字的时候,根据名称的不同脑的活动部分是分开的。人名等固有名词对应颞叶的前方部分,生物等名称对应左颞叶后方部分,工具或日常用品等名称对应再往后的左颞叶的后方部分。简言之,承担记忆所有单词的区域是不存在的。第二章脑细胞和信息传递的结构

在第一章了解到脑的各个部分后,让我们再来看看建筑这些部分的基本元素——脑细胞吧。如果把脑比做一幢大厦,那么脑细胞就是建筑这幢大厦的一砖一瓦,一泥一石,其重要性是不言而喻的。对了,脑细胞的样子还很丰富多彩,是非常有趣的呢。1 脑的最小单位 脑细胞

聚沙成塔,集腋成裘,那么,“合”脑细胞成什么呢?当然是合成“脑”。组成脑的基本单位就是多姿多彩的脑细胞——它的样子,可不少呢。

脑的各基本部分的名称已经在第一章中了解了。而脑的各基本部分是由细胞构成的。

细胞是构成生物的基本单位,人类的细胞大小平均有17微米(1微米是1/1000毫米)。生物是由细胞构成的,分为单细胞生物和多细胞生物。变形虫和草履虫等原生动物或浮游生物等植物是只有1个细胞的单细胞生物。而由很多细胞集合在一起构成的生物就是多细胞生物,几乎所有的动植物都是多细胞生物。

人类当然也是多细胞生物。人类的大脑、皮肤、肝脏和心脏等器官全都是由细胞构成的。其数量竟达到60兆个。脑细胞只是其中的一部分,再将脑细胞进行更加详细的分类的话,又可以分成脑神经细胞和脑神经胶质细胞。这些脑细胞与其他部位的细胞具有不一样的形状。一般的细胞都是圆形的,但是脑神经细胞和脑神经胶质细胞却有更加复杂的形状。

脑神经细胞有数个簇生触手,很像科幻片里的宇宙生物。而脑神经胶质细胞有很多像星星那样的小凸起,非常的丰富多彩。

脑细胞按其成熟度可分为3种类型:

第一类是已经充分发展了的脑细胞,其成熟度最高,每个细胞有多达2万余条线路与其他的细胞有业务联系。这部分细胞为处于工作状态的精英,人类现有的略有难度的工作均由它们来完成。

第二类是未充分发展的脑细胞,其成熟度相对较低,每个细胞一般只有几十条线路与其他脑细胞联络,承担着一些力所能及的简单性的工作,处于半抑制状态。

第三类是完全没有发展的原始状态的脑细胞,这部分脑细胞既不马上死亡,也不参与工作,处于完全抑制状态或沉睡状态。脑由两种细胞构成

脑由脑神经细胞和脑神经胶质细胞组成,它们各有重要作用。

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