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探秘人体司令部

2009-10-26本刊编辑部

科学大众·小诺贝尔 2009年10期
关键词:小脑大脑人类

本刊编辑部

大脑是人体的“司令部”,人体的各项命令都由这里发出比如,你要削一个苹果、完成一次射门、出门买个冷饮……都要受到大脑的控制和指令正是因为人类拥有了强大的大脑,才使得人类成为地球上真正的霸主!

谁是世界上最有力量的生物呢?

当然是人类!

人类是现在地球上真正的霸主,是和其他动物不一样的高级动物。人类能够制造出汽车、飞机、轮船这些复杂物件,其他动物就不行。正是因为人类有非常发达的大脑,人类才会有智慧,会动脑筋,拥有自己的语言,能和其他的人合作,并且善于积累知识。而像音乐、美术这类美好的东西,也是经过人类大脑的加工,才能诞生出来的。

说到底,人类能取得这样的成就,都是受大脑控制的,是大脑这个人体司令部指挥了人们去完成各项任务。本期,我们就随小诺一起,去人体的司令部一一大脑那里,一探究竟吧!

先听听司令自己怎么说

读者朋友们,你们好!本司令的英文名字是Brain,中文的意思就是“脑”。你们之所以会认字、能阅读、可以说话,变得这么聪明,有创造力,部和我的功劳分不开。

一般来说,我在成人体内的质量有1400克左右。我是由脑干(约220克)、小脑(约130克)、大脑(约1000克)3部分组成。

脑干是维持个体生命的控制中心。人体调节体温、维持呼吸等非常重要的生理功能,部与脑干有关。

小脑是运动的控制中心,它负责调节人类的肌肉运动和平衡感。

人脑中最大的部分是大脑,它集中的正是作为人类的基本机能——记忆、思考、控制心情等。这些最高级的信息处理都是由大脑来完成。

大脑的表面有一层灰质,是大脑皮层(也称大脑皮质),这是神经细胞的细胞体集中部分。如果把大脑皮层平铺开来,大概有1张大报纸那么大呢!大脑皮质一般又分为4个部分;额叶、顶叶、颞叶和枕叶。虽然这4部分表面看上去都是一样的,但是它们所在的位置不一样,所承担的任务也是不同。非常不可思议。

失语症患者的大脑出了问题

司令部的各个部门分工明确,也就是说,大脑的不同部位的作用是不一样的。这就像人类的分工一样,每个部位严密执行着每个部位的任务。像这样的任务分工最初是由法国医生布罗卡发现的。

1861年,布罗卡调查了一些不能说话的病人(失语症患者)后发现,这些失语症患者大脑的同一个部位出现了问题。于是大脑的这个部位被称为布罗卡氏区。从此,人们开始意识到大脑的不同区域可能拥有着不同的功能。

在这些机能当中,联合区能接收多通道的感觉信息,汇通各个功能特异区的神经活动。联合区占大脑表面积的2/3。另外,把联合区的信息进行组合、判断、处理的高级活动,发生在前额叶,它大约占大脑的表面积的1/3,主要负责思维、计划,是个体的需求和情感的控制中心。

信息的运输公司:神经元和突触

在大脑中,信息是以一种电信号由神经元(神经细胞)传送的。神经元的细胞体中有接收信息的树突和输出信息的轴突两种突起,而神经元和神经元之间由特化细胞连接,称为突触。

突触前端有类似口袋的小囊,里面有神经递质。当电信号传来时,囊里的神经递质立即释放出来。这些神经递质附着到另一个突触前细胞的接受器里,就这样将信息传递出去。

复杂而迅速的大脑反应

现在,你们应该了解到脑的活动非常不可思议了吧!那么,这些区域是如何非常默契地合作呢?下面我们就以“看到蛇”为例来介绍一下吧!

首先。蛇的姿态通过人眼的晶状体,在视网膜上成像。在视网膜上有能感知光的强弱和红、蓝、绿3种基本色的4种细胞,它们将各种各样的信号通过视神经,发送到枕叶的视觉中枢。在视觉中枢,蛇的形态、明亮度、颜色、活动情报等等,形成各种各样的信息。

把这些杂乱的信息统一起来的是视觉联合区,然后将得出的信息发送到颞叶联合区,在那儿得出这是蛇的结论。另一方面,在什么场所、行进在什么路线的信息发送到额叶联合区,总结发生事件的地点信息。也就是说,“是什么”和“在哪儿”这两类信息是分开传达到大脑的。

类扁桃体,让人类更好地回避危险!

杂乱的信息要通过几个阶段不停地修正,这需要花费不少时间才能完成。一旦有危险,还这样“按部就班”就会耽误行动,因此,大脑还有一套应激办法。

这种工作由大脑中的古皮质类扁桃体来负责。古皮质是掌管本能和情绪的地方。从眼睛传来的信息,传递到类扁桃体,一旦感觉有危险,人体瞬间就会本能地避开。

类扁桃体做出“喜欢”判断时,脑就会活跃起来。比如,你喜欢英语,一看到英语就会非常兴奋,觉得学习很带劲。这正是“喜欢”这种情绪使脑活跃起来,所以能提高学习的效果。

大脑也有成长期

比如,我们看到一个物体时,从视觉中枢的细胞到额叶联合区的细胞都在活动。尽管开始时细胞多少有些不一样,但基本是在同时活动的。信息也不是单方向地从视觉区向颞叶和额叶传送,而是来来往往地传递。近些年流行要锻炼右脑的说法,其实并不科学,因为虽然左右脑有不同的功能分工,但是绝不是单独在起作用。

现在研究表明,人脑的发育比其他动物缓慢。2岁时人类大脑大概只有900毫升,到大脑完全发育完成,一般要到20岁左右。

大脑发育较慢是一件好事,这说明我们人类能够学习的时间比较长。当然,成为大人以后也能学习,但是,发育期间的大脑可塑性比较大(很容易变化),这个时期的学习效果最好。

比如,小学阶段在美国生活,肯定能学会一口流利的英语。这就是因为大脑中跟语言相关的领域还在发育,还在高质量学习期。如果不是这个时期学习,效果就比较差,或者说要学好需要花更大的功夫。

小脑乌鸦也很聪明

专家发现,即使脑袋很小的乌鸦,也是非常聪明的。那么,人的聪明与否和脑的大小有关系吗?说个极端的例子吧:有人天生大脑只有一半,这些人照样上大学,大学毕业后也照样能正常工作。又如,有人右脑发育不全,但是他的左手也一样能够正常活动。专家调查发现,控制手活动的神经在脑的其他部位也有。所以天生半脑儿,长大也能正常生活。看来,脑的大小和智力高低没有直接关系。

多接触,对体会,会使大脑更聪明

人的智商除了先天的因素外,与后天的主动锻炼也有很大关系。科学家曾经做过一个“反向眼镜”的实验,就是戴上这种眼镜后,所有东西看起来都是上下左右逆反的,所以开始戴的时候,令人晕头转向。但是过了几天之后,就能看得比较正常:过了一两个星期后,连骑自行车都可以了。这说明我们人类大脑“解释世界”的潜力是巨大的,重要的是要有意识地去锻炼。

如果我们整天坐在那里,一动不动是不行的。要自己用五官去感受,用手去实践,用心去感悟。那么,不管在人生的哪个阶段,大脑都会因为得到充分锻炼而变得更聪明。科学家发现,那些喜欢帮忙做家务的孩子比较聪明,就是这个道理。

大脑奇妙事

人类的大脑就像一个微型的宇宙,里面藏着人类难以穷尽的秘密。关于大脑,也有一些奇妙的事情,这些事实就存在于我们的生活中,却常常被我们忽略。

两根香蕉可支撑大脑一天

据研究,大脑一天之内消耗的能量比一台冰箱内的灯光消耗得还要少,两根大香蕉就可以提供大脑一天所需能量。令人惊奇的是,即便如此,大脑却显得非常高技。大脑的重量仅占体重的3%,但它所消耗的能量却占到了人体能耗总量的1/6。对于大脑来说,绝大多数能量都被用于维护日常运转,而冥思苦想所消耗的能量几乎可以忽略不计。

电子枪战游戏有益大脑

如果能持续紧张地处理多重任务,大脑同时处理多个事情的能力就会得到提高。一个有效的锻炼方法就是玩电脑枪战游戏,你必须在敌人打中你之前尽可能多地击毙他们。这种游戏要求你将注意力在屏幕上进行有效分配,这样,你就可以迅速发现敌人并做出反应。

虽然我们不应鼓励孩子们玩电子枪战游戏,但我们也应该了解这些游戏有其可取之处。

人不能自己挠痒自己笑

当别人替你挠痒痒的时候,你会大笑不止;但当你自己给自己挠痒痒时,却从来不会发出笑声,这是为什么呢?原来,你在别人给你挠痒时发出笑声,这是人类的一种与生俱来对抗恐惧的本能反应,它是人的小脑在起作用。当人自己挠自己时,人的小脑会发出一个信号。告诉大脑的其他部分,不要对这种刺激给予反应。但是,当被别人挠痒时,即便人预先知道,但小脑却不会发出警告信号。大脑会时外来刺激立刻起反应,人就会觉得特别痒了。

打哈欠让大脑变得清醒

虽然打哈欠常常与困意联系在一起,但它的实际作用却是让大脑变得清醒。打哈欠可以使我们的咽喉得以扩张,从而使更多的空气进入肺部;这样,更多氧气便进入到我们的血液里,我们因此变得更为机敏。许多脊椎动物都有打哈欠的能力,这其中包括所有的哺乳动物以及半数以上的鸟类。胎儿在12周以后就会打哈欠了。

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