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        探秘人體司令部

        2009-04-29 00:00:00本刊編輯部
        科學大眾·小諾貝爾 2009年10期

        大腦是人體的“司令部”,人體的各項命令都由這里發(fā)出比如,你要削一個蘋果、完成一次射門、出門買個冷飲……都要受到大腦的控制和指令正是因為人類擁有了強大的大腦,才使得人類成為地球上真正的霸主!

        誰是世界上最有力量的生物呢?

        當然是人類!

        人類是現(xiàn)在地球上真正的霸主,是和其他動物不一樣的高級動物。人類能夠制造出汽車、飛機、輪船這些復雜物件,其他動物就不行。正是因為人類有非常發(fā)達的大腦,人類才會有智慧,會動腦筋,擁有自己的語言,能和其他的人合作,并且善于積累知識。而像音樂、美術這類美好的東西,也是經(jīng)過人類大腦的加工,才能誕生出來的。

        說到底,人類能取得這樣的成就,都是受大腦控制的,是大腦這個人體司令部指揮了人們去完成各項任務。本期,我們就隨小諾一起,去人體的司令部一一大腦那里,一探究竟吧!

        先聽聽司令自己怎么說

        讀者朋友們,你們好!本司令的英文名字是Brain,中文的意思就是“腦”。你們之所以會認字、能閱讀、可以說話,變得這么聰明,有創(chuàng)造力,部和我的功勞分不開。

        一般來說,我在成人體內的質量有1400克左右。我是由腦干(約220克)、小腦(約130克)、大腦(約1000克)3部分組成。

        腦干是維持個體生命的控制中心。人體調節(jié)體溫、維持呼吸等非常重要的生理功能,部與腦干有關。

        小腦是運動的控制中心,它負責調節(jié)人類的肌肉運動和平衡感。

        人腦中最大的部分是大腦,它集中的正是作為人類的基本機能——記憶、思考、控制心情等。這些最高級的信息處理都是由大腦來完成。

        大腦的表面有一層灰質,是大腦皮層(也稱大腦皮質),這是神經(jīng)細胞的細胞體集中部分。如果把大腦皮層平鋪開來,大概有1張大報紙那么大呢!大腦皮質一般又分為4個部分;額葉、頂葉、顳葉和枕葉。雖然這4部分表面看上去都是一樣的,但是它們所在的位置不一樣,所承擔的任務也是不同。非常不可思議。

        失語癥患者的大腦出了問題

        司令部的各個部門分工明確,也就是說,大腦的不同部位的作用是不一樣的。這就像人類的分工一樣,每個部位嚴密執(zhí)行著每個部位的任務。像這樣的任務分工最初是由法國醫(yī)生布羅卡發(fā)現(xiàn)的。

        1861年,布羅卡調查了一些不能說話的病人(失語癥患者)后發(fā)現(xiàn),這些失語癥患者大腦的同一個部位出現(xiàn)了問題。于是大腦的這個部位被稱為布羅卡氏區(qū)。從此,人們開始意識到大腦的不同區(qū)域可能擁有著不同的功能。

        在這些機能當中,聯(lián)合區(qū)能接收多通道的感覺信息,匯通各個功能特異區(qū)的神經(jīng)活動。聯(lián)合區(qū)占大腦表面積的2/3。另外,把聯(lián)合區(qū)的信息進行組合、判斷、處理的高級活動,發(fā)生在前額葉,它大約占大腦的表面積的1/3,主要負責思維、計劃,是個體的需求和情感的控制中心。

        信息的運輸公司:神經(jīng)元和突觸

        在大腦中,信息是以一種電信號由神經(jīng)元(神經(jīng)細胞)傳送的。神經(jīng)元的細胞體中有接收信息的樹突和輸出信息的軸突兩種突起,而神經(jīng)元和神經(jīng)元之間由特化細胞連接,稱為突觸。

        突觸前端有類似口袋的小囊,里面有神經(jīng)遞質。當電信號傳來時,囊里的神經(jīng)遞質立即釋放出來。這些神經(jīng)遞質附著到另一個突觸前細胞的接受器里,就這樣將信息傳遞出去。

        復雜而迅速的大腦反應

        現(xiàn)在,你們應該了解到腦的活動非常不可思議了吧!那么,這些區(qū)域是如何非常默契地合作呢?下面我們就以“看到蛇”為例來介紹一下吧!

        首先。蛇的姿態(tài)通過人眼的晶狀體,在視網(wǎng)膜上成像。在視網(wǎng)膜上有能感知光的強弱和紅、藍、綠3種基本色的4種細胞,它們將各種各樣的信號通過視神經(jīng),發(fā)送到枕葉的視覺中樞。在視覺中樞,蛇的形態(tài)、明亮度、顏色、活動情報等等,形成各種各樣的信息。

        把這些雜亂的信息統(tǒng)一起來的是視覺聯(lián)合區(qū),然后將得出的信息發(fā)送到顳葉聯(lián)合區(qū),在那兒得出這是蛇的結論。另一方面,在什么場所、行進在什么路線的信息發(fā)送到額葉聯(lián)合區(qū),總結發(fā)生事件的地點信息。也就是說,“是什么”和“在哪兒”這兩類信息是分開傳達到大腦的。

        類扁桃體,讓人類更好地回避危險!

        雜亂的信息要通過幾個階段不停地修正,這需要花費不少時間才能完成。一旦有危險,還這樣“按部就班”就會耽誤行動,因此,大腦還有一套應激辦法。

        這種工作由大腦中的古皮質類扁桃體來負責。古皮質是掌管本能和情緒的地方。從眼睛傳來的信息,傳遞到類扁桃體,一旦感覺有危險,人體瞬間就會本能地避開。

        類扁桃體做出“喜歡”判斷時,腦就會活躍起來。比如,你喜歡英語,一看到英語就會非常興奮,覺得學習很帶勁。這正是“喜歡”這種情緒使腦活躍起來,所以能提高學習的效果。

        大腦也有成長期

        比如,我們看到一個物體時,從視覺中樞的細胞到額葉聯(lián)合區(qū)的細胞都在活動。盡管開始時細胞多少有些不一樣,但基本是在同時活動的。信息也不是單方向地從視覺區(qū)向顳葉和額葉傳送,而是來來往往地傳遞。近些年流行要鍛煉右腦的說法,其實并不科學,因為雖然左右腦有不同的功能分工,但是絕不是單獨在起作用。

        現(xiàn)在研究表明,人腦的發(fā)育比其他動物緩慢。2歲時人類大腦大概只有900毫升,到大腦完全發(fā)育完成,一般要到20歲左右。

        大腦發(fā)育較慢是一件好事,這說明我們人類能夠學習的時間比較長。當然,成為大人以后也能學習,但是,發(fā)育期間的大腦可塑性比較大(很容易變化),這個時期的學習效果最好。

        比如,小學階段在美國生活,肯定能學會一口流利的英語。這就是因為大腦中跟語言相關的領域還在發(fā)育,還在高質量學習期。如果不是這個時期學習,效果就比較差,或者說要學好需要花更大的功夫。

        小腦烏鴉也很聰明

        專家發(fā)現(xiàn),即使腦袋很小的烏鴉,也是非常聰明的。那么,人的聰明與否和腦的大小有關系嗎?說個極端的例子吧:有人天生大腦只有一半,這些人照樣上大學,大學畢業(yè)后也照樣能正常工作。又如,有人右腦發(fā)育不全,但是他的左手也一樣能夠正?;顒?。專家調查發(fā)現(xiàn),控制手活動的神經(jīng)在腦的其他部位也有。所以天生半腦兒,長大也能正常生活??磥恚X的大小和智力高低沒有直接關系。

        多接觸,對體會,會使大腦更聰明

        人的智商除了先天的因素外,與后天的主動鍛煉也有很大關系??茖W家曾經(jīng)做過一個“反向眼鏡”的實驗,就是戴上這種眼鏡后,所有東西看起來都是上下左右逆反的,所以開始戴的時候,令人暈頭轉向。但是過了幾天之后,就能看得比較正常:過了一兩個星期后,連騎自行車都可以了。這說明我們人類大腦“解釋世界”的潛力是巨大的,重要的是要有意識地去鍛煉。

        如果我們整天坐在那里,一動不動是不行的。要自己用五官去感受,用手去實踐,用心去感悟。那么,不管在人生的哪個階段,大腦都會因為得到充分鍛煉而變得更聰明??茖W家發(fā)現(xiàn),那些喜歡幫忙做家務的孩子比較聰明,就是這個道理。

        大腦奇妙事

        人類的大腦就像一個微型的宇宙,里面藏著人類難以窮盡的秘密。關于大腦,也有一些奇妙的事情,這些事實就存在于我們的生活中,卻常常被我們忽略。

        兩根香蕉可支撐大腦一天

        據(jù)研究,大腦一天之內消耗的能量比一臺冰箱內的燈光消耗得還要少,兩根大香蕉就可以提供大腦一天所需能量。令人驚奇的是,即便如此,大腦卻顯得非常高技。大腦的重量僅占體重的3%,但它所消耗的能量卻占到了人體能耗總量的1/6。對于大腦來說,絕大多數(shù)能量都被用于維護日常運轉,而冥思苦想所消耗的能量幾乎可以忽略不計。

        電子槍戰(zhàn)游戲有益大腦

        如果能持續(xù)緊張地處理多重任務,大腦同時處理多個事情的能力就會得到提高。一個有效的鍛煉方法就是玩電腦槍戰(zhàn)游戲,你必須在敵人打中你之前盡可能多地擊斃他們。這種游戲要求你將注意力在屏幕上進行有效分配,這樣,你就可以迅速發(fā)現(xiàn)敵人并做出反應。

        雖然我們不應鼓勵孩子們玩電子槍戰(zhàn)游戲,但我們也應該了解這些游戲有其可取之處。

        人不能自己撓癢自己笑

        當別人替你撓癢癢的時候,你會大笑不止;但當你自己給自己撓癢癢時,卻從來不會發(fā)出笑聲,這是為什么呢?原來,你在別人給你撓癢時發(fā)出笑聲,這是人類的一種與生俱來對抗恐懼的本能反應,它是人的小腦在起作用。當人自己撓自己時,人的小腦會發(fā)出一個信號。告訴大腦的其他部分,不要對這種刺激給予反應。但是,當被別人撓癢時,即便人預先知道,但小腦卻不會發(fā)出警告信號。大腦會時外來刺激立刻起反應,人就會覺得特別癢了。

        打哈欠讓大腦變得清醒

        雖然打哈欠常常與困意聯(lián)系在一起,但它的實際作用卻是讓大腦變得清醒。打哈欠可以使我們的咽喉得以擴張,從而使更多的空氣進入肺部;這樣,更多氧氣便進入到我們的血液里,我們因此變得更為機敏。許多脊椎動物都有打哈欠的能力,這其中包括所有的哺乳動物以及半數(shù)以上的鳥類。胎兒在12周以后就會打哈欠了。

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