用大脑揭示大脑之谜
用大脑揭示大脑之谜
人类对脑的探索已经走过了漫长的历程。自从科学家们把精神、思维归结为脑的活动之后,揭示脑的奥秘一直是现代科学所面临的最深奥的一个问题。在很长一段时间内,人们经常问:“脑能了解脑吗?”但科学家们在长期研究脑的过程中取得的巨大进展和辉煌成就使我们相信:用人脑可以揭示大脑之谜!
了解大脑的基本结构,认识大脑的高级功能,对进一步挖掘人脑的潜能,提高每个人的智慧和创造力,是非常重要的。
人脑具有世界上最复杂的结构和功能,是人类活动的最高指挥部,由大脑、间脑、脑干(中脑、脑桥、延髓)、小脑四部分构成。其形状和大小基本上与人体颅骨内腔相同,正常成年人脑的平均重量约为1300~1500克,占人体重的2.5%左右。
脑的组成(表面观)
大脑是指挥部的领导者,位于脑的最上端,占全脑的75%。大脑由一个深深的纵裂将其分为左右对称的两个半球,称为大脑半球,即左半球和右半球。它们之间由胼胝体连接起来。大脑的表面像核桃仁一样有许多沟和裂,每个半球都以3条主要沟裂为分界线,大致将大脑分成4个叶,靠前端的称额叶,在头顶部的称顶叶,后面的部分叫枕叶,靠耳部的为颞叶。各叶都有具体的分工,如额叶是思维精神中心,顶叶管理着感觉和空间认识,颞叶负责听觉和记忆,枕叶是视觉中枢。特别是大脑的表层聚集着大量的神经细胞,因其外观呈灰颜色而被叫做灰质,或称大脑皮层。大脑皮层厚约1.5~4.5毫米,由140亿个神经细胞构成。皮层有许多凹凸不平的沟和回,因而扩大了大脑皮层的表面积,如果把它的沟回摊开,总的面积有2600多平方厘米。沟回越多,说明大脑越发达。大脑皮层是人类意识、思维的物质基础,是人类活动的司令部。
间脑,位于大脑的下方,大部分被大脑半球包绕掩盖并愈合。间脑主要由丘脑、下丘脑等几部分构成。丘脑的功能与人体的感觉(除嗅觉外)传导有关,人体的许多感觉在到达大脑前,都要在丘脑进行初步的分析和整理,而后传给大脑。下丘脑是调节内脏活动和内分泌活动的高级中枢。
位于脑更深部的丘脑下部和垂体是调节激素分泌的中枢。丘脑下部是植物神经皮层下中枢,它管理着内脏活动、代谢活动和分泌活动。如体温调节、血压的控制、食欲、睡眠及“生物钟”。垂体虽然很小,功能却很复杂。它可以分泌生长激素,促进蛋白质的合成和骨的生长;分泌催乳素,促进分娩时子宫的收缩;在分娩后促进乳腺增殖和泌乳、分泌促卵泡激素、刺激卵泡发育、分泌雌激素等。
脑的组成(表面观)
脑干,是脑的最下部,由中脑、脑桥和延髓三部分组成。脑干是脊髓和大脑、小脑联系的桥梁,是人的生命中枢。脑干中的延髓是“脑中之脑”,呼吸次数的多少、深浅,心脏的收缩,正常血压的维持都是靠延髓来进行调节的。脑干还是12对脑神经的发源地,除嗅神经、视神经是脑的延续部分外,其余10对脑神经都发自脑干。这10对脑神经分别是:动眼神经、滑车神经、三叉神经、外展神经、面神经、听神经、舌咽神经、迷走神经、副神经和舌下神经。它们从颅骨穿出,分布于面部、胸腔和腹腔等器官上。
除此之外,位于脑干的网状结构系统还与睡眠、觉醒、意识水平的维持有密切关系。
小脑,位于颅腔后部,它的上方是大脑半球后部,前面是脑桥和延髓。小脑主要与脑桥和延髓发生直接关系。小脑的主要功能是维持身体平衡、调节肌紧张和协调运动。运动员走平衡木技巧,杂技演员走钢丝的精彩表演,都得力于健全的小脑。小脑的工作并不上升到有意识水平,而是靠对肌肉活动的制约来完成的。所以,可以把小脑看成控制多数肌肉张力及运动的指挥者。如果一个人的小脑损害时,其步态蹒跚,呈醉酒状,说话断断续续,拉长声,掌握不准声调的高低。虽然肢体没有瘫痪,但四肢运动不协调,不能很好地完成精巧动作,连用手指指鼻尖部都指不准。因此说脑干和小脑是不断参与与我们的意识无关的许多动作的重要部分。
小脑有维持身体平衡的功能
脑是人体中最重要的器官,它通过与脑相连的12对脑神经和脊髓相连接的31对脊神经,与人体其他器官构成联系,共同调节控制人体的一切活动。而大脑是人脑其他几部分的指挥者,它通过神经纤维与间脑、小脑和脑干联系、协调来完成控制人体的活动使命。
人类探讨大脑的秘密是很难的。因为大脑的思维是看不见摸不着的。以往的研究只从大脑的结构、沟回、重量、容积、功能定位等外在方面研究,而不能探索到大脑本质的、核心的东西,即:大脑是怎样思维的?只有对有生命的、活动着的飞跃思维着的大脑进行研究才有可能得到深层次的能揭示大脑本质的结论,也就是说,要在立体的、运动的、深层次的、有着思维活动的情况下研究大脑。
大脑的思维功能正如照相机的暗室,一旦被打开,就会曝光,也就无法工作。对大脑思维的初步研究使我们了解了一些大脑的秘密。大脑是靠神经元相互联系协调思维的,它们之间靠生物电流和化学递质(如多巴胺、五羟色胺)进行联系的。大脑中的140亿个神经元及其纤维纵横交错,犹如电网,或并联或串联。人们在生活、工作、学习中获得的无数刺激都会转化成信号而输入大脑,如一个人的眼睛每秒钟可接受10个信号(物体图像)输入大脑。从理论上推算,在20年内一个人的大脑可通过眼、耳、鼻、舌、身各种感官接收4.2亿个信号。但大脑神经细胞是怎样处理这些信号的,不同神经细胞如何分门别类地接收,又如何接收并归纳分析,并且怎样传递这些信息的,还都是谜。
由于不能进入大脑这个黑匣子观察它是如何传递处理信息的,目前只能推测大脑的思维活动有两种方式。第一种方式是:大脑像一架摄像机,它把所见所闻全部摄录下来,通过大脑贮存处理,又原封原样放出所见所闻,这同样是大脑思维后的产物,包括思想、观念以及由这些思想指导下进行的所有行为。例如,在胎儿、婴幼儿期大脑接受的信号,会在成年后原封原样输出大脑。第二种方式是:大脑像一个加工厂,它接收各种信息、原料进入大脑,再由大脑组合、分析、归纳,甚至产生各种化学反应,生成新的产品信息输出大脑。最令人信服的例子,就是人类社会尚未产生航天飞机、导弹、原子弹等之前,人的大脑靠输入的各种信息综合处理分析,设计出了航天飞机、导弹、原子弹。
绝大多数人认为大脑是靠第二种方式思维的。对大脑的分析、推理、判断等逻辑思维已作了一些证明。但在进一步具体证明大脑的神经元是怎样综合处理各种信号、信息和原材料,并把它们组装成新产品等问题上,还存在一定的困难。
人类大脑的思维功能复杂、精妙、迅速。研究大脑(思维)对人类的发展有巨大而深远的意义。