□黑布林
今天我們來講講腦袋瓜的奧秘……“呃,還有誰不知道腦袋瓜是用來干嘛的呢?”好多同學(xué)表示黑布林叔叔的話題沒有新鮮勁兒。可不,誰都知道人類的大腦是思想和情感的發(fā)源地,是一臺“超級計算機”。大家之所以能夠看見、聽見,能夠思考、判斷,能有喜怒哀樂,都是你們的聰明小腦袋瓜的功勞!可是,腦袋瓜為什么會有那么多神奇的功能?還有哪些奧秘連科學(xué)家都沒解開呢?
人類大腦最主要的部分是端腦,也就是左右大腦半球,它是控制運動、產(chǎn)生感覺及實現(xiàn)高級腦功能的高級神經(jīng)中樞,主要包括大腦皮質(zhì)、大腦髓質(zhì)和基底核等三個部分。端腦由約140億個細(xì)胞構(gòu)成,重約1400克。大腦皮質(zhì)是被覆在端腦表面的灰質(zhì),主要由神經(jīng)元的胞體構(gòu)成,其厚度約為2至3毫米,如果把它攤平,總面積約為2200平方厘米。人類的大腦由1000億個神經(jīng)細(xì)胞構(gòu)成,相當(dāng)于銀河系內(nèi)的恒星數(shù)量。人腦的神經(jīng)細(xì)胞回路比今天全世界的電話網(wǎng)絡(luò)還要復(fù)雜1400多倍,而連接神經(jīng)細(xì)胞的突觸數(shù)量甚至超過100萬億個,它們每天能記錄生活中大約8600萬條信息,再小的小朋友,腦容量也相當(dāng)于1萬個藏書為1000萬冊的圖書館!所以就別抱怨自己腦袋瓜不夠聰明啦。但是據(jù)科學(xué)家估計,腦細(xì)胞每天要死亡約10萬個(越不用腦,同學(xué)們的腦細(xì)胞就會死亡越多哦,嘿嘿)。
人腦中的主要成分是占比達(dá)到80%的血液,其消耗的能量也來源于不斷循環(huán)流動的血液,要知道,大腦內(nèi)的血管總長度達(dá)到16公里!大腦雖然只占人體體重的2%,但耗氧量卻達(dá)到全身耗氧量的20%至25%,血流量占心臟輸出血量的15%,一天內(nèi)流經(jīng)腦的血液約為2000升,如果是汽油,能夠供一輛1.5噸重、百公里耗油10升的家用轎車行駛20000公里!而用在腦袋瓜里……每一秒鐘,人的大腦中都在進行著約10萬種不同的化學(xué)反應(yīng)!雖然消耗那么多,但大腦的功率……哈哈,你都想不到,如果用電功率表示大約只相當(dāng)于25瓦,只是一個小燈泡的功率。
一個腦細(xì)胞的作用大約相當(dāng)于一臺大型計算機,一個大腦突觸的作用大約相當(dāng)于計算機的一塊芯片。難以想象吧,人的大腦相當(dāng)于上千億臺大型計算機或上百萬億塊電腦芯片!
人類目前最大型的并行計算機——美國的白色戰(zhàn)略加速計算機也不過8000塊芯片,和人類的大腦比,相差大約一億倍。計算機的運算能力一般用一秒鐘能做多少次加法運算來統(tǒng)計,目前最快的計算機是中國的“天河二號”,最快速度是每秒運算5.49億億次,但這個速度和人腦相比就太小兒科了。由于人腦是超級巨大的并行運算系統(tǒng),所有突觸以及每個突觸上的所有蛋白質(zhì),都可以瞬間同時運動,蛋白質(zhì)之間又只有幾納米距離,電流在這個距離上一秒可運行幾千億次,人腦運算速度的數(shù)量級就大得沒法形容,大約1后面跟27個零到30個零。所以,如果用計算機來模擬人類大腦的功能,以目前研究進展的速度而言,大約還要一百年才能實現(xiàn)。
有一種傳說,說是人類只開發(fā)了大腦的十分之一。如果能開發(fā)出大腦里的秘密資源,人類將變成無所不能的超人,這讓很多同學(xué)充滿了幻想。其實,神經(jīng)科學(xué)證明了,在絕大部分的時間里,只要你用腦,神經(jīng)活動就會遍及整個大腦,而非限制在某些不連續(xù)的區(qū)域,或者僅動用了10%的區(qū)域。即便是完成非常簡單的任務(wù),也需要運用到大腦的多個區(qū)域。事實是,世界是復(fù)雜的,我們的腦袋瓜總是接受著各種各樣的刺激和信息,如果腦袋瓜只進化到運用自身的十分之一,而另外十分之九孤立無用,那也太不合理了。
你知道嗎,外科醫(yī)生在做腦外科手術(shù)的時候是不給病人打麻藥的,那是因為大腦內(nèi)沒有疼痛感受器。這使得大腦允許精細(xì)的外科手術(shù)順利進行,同時不破壞大腦中任何視覺和運動控制功能。哎呦呦,好疼好疼……我們之所以能夠感到疼痛,是因為身體到處都有疼痛感受器,這種感覺接收器將痛感信號傳給脊髓和大腦,大腦隨之發(fā)出危險警告。
大腦由左右腦構(gòu)成,彼此對稱。左右腦協(xié)同工作,左腦側(cè)重于理性思維,善于推理,邏輯性強;右腦側(cè)重于感性思維,善于創(chuàng)新,跳躍性強。左腦發(fā)達(dá)的人在社交場合比較活躍,善于統(tǒng)計、組織,判斷各種關(guān)系和因果,右腦發(fā)達(dá)的人往往會有敏銳的直覺。有趣的是,如果掐自己的左腳腳趾,疼痛感卻是在右腦完成。此外,它們還會將任何顛倒的圖像“撥亂反正”。也就是說,如果視網(wǎng)膜接收到的圖像是倒立的,視神經(jīng)在將圖像信息傳往大腦過程中,大腦會自動將圖像顛倒過來。更令人感到不可思議的是,即使只有半個大腦,人也能活下來。
進入夢鄉(xiāng)時,腦袋瓜會處理白天經(jīng)歷的所有事情,一些科學(xué)家認(rèn)為這是我們會做夢的原因所在。一些科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn),大腦以做夢的形式處理復(fù)雜的情感,還有日常生活中經(jīng)歷的事情。其他一些科學(xué)家則認(rèn)為,這是大腦將信息歸零的一種方式,對了,就像電腦重啟一樣。會做夢可是件好事哦,一項研究還發(fā)現(xiàn),做夢能夠幫助我們緩解傷痛。另外,白天打個盹能夠讓人精力更加充沛,以更飽滿的熱情投入到學(xué)習(xí)、工作中去。
腦袋瓜是控制各種情緒的中央處理器,可是你知道大腦是怎么控制這些喜怒哀樂的情緒的嗎?大家知道,笑是一種自然而然的行為,4個月的時候,嬰兒開始發(fā)出笑聲。笑會傳染,同時也很難假裝。不過,我們發(fā)笑的原因并不是因為聽到好笑的笑話或者類似因素。在一項為期10年的研究中,醫(yī)生對2000個促使人發(fā)笑的情境進行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)笑并非是笑話或者幽默故事的功勞。也許在將來的某一天,我們能夠從腦袋瓜的特殊結(jié)構(gòu)中找到發(fā)笑的真正原因。
腦袋瓜的大小很重要嗎?絕頂聰明的大科學(xué)家愛因斯坦的大腦只有1230克,而相比之下,成年男性的大腦重量平均為1400克,這說明大腦尺寸與智商無關(guān)。而進一步的研究發(fā)現(xiàn),愛因斯坦的大腦雖然分量較輕,但其中的膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常人,這才是讓他擁有驚人智商的原因。
再告訴大家個冷知識,1955年,愛因斯坦去世,但他的大腦卻被保留了下來。在愛因斯坦去世后僅僅7個半小時,托馬斯·哈維醫(yī)生摘除了他的大腦,主要用于科學(xué)研究。不久后,哈維以及愛因斯坦的大腦神秘失蹤。1978年,記者史蒂文·利維在美國堪薩斯州威奇托發(fā)現(xiàn)了哈維和愛因斯坦的大腦。哈維當(dāng)時承認(rèn)他仍保存著愛因斯坦的大腦并且將其切成240片,裝進了兩個盛滿甲醛的玻璃瓶。