登陆注册
2389900000006

第6章 身体"司令部"和"侦察部队"--大脑和感觉器官(1)

我们知道,人体结构由最基本的细胞单位构成,细胞又构成了其他的器官和组织。在这些器官和组织中,大脑是人体最为重要的组成部分。如果没有大脑,那么人体就是不完整的,是有很大缺陷的。正因为如此,有些科学家就把人的大脑比喻成人体的最高"司令部",就像军队中的总指挥一样发号施令,控制人体其他器官的活动。

一、"司令部"的构成--脑的结构

我们肉眼看不见大脑,因为它被许多块颅骨组成的结实"盒子"保护着。这"盒子",就是我们平常所说的"脑壳"。当你打开这个"盒子"时,就可以看到大脑被硬脑膜、蛛网膜、软脑膜层层包裹着。揭开这三层脑膜,那十分柔嫩的、表面好像核桃仁般全是皱褶的脑子就呈现在我们的面前了。

脑是中枢神经系统的主要部分,位于颅腔内。低等脊椎动物的脑较简单。人和哺乳动物的脑特别发达,可分为大脑、小脑和脑干三部分。

大脑包括端脑、间脑、中脑、桥脑和延髓,分布着很多由神经细胞集中而成的神经核或神经中枢,并有大量上、下行的神经纤维束通过,连接大脑、小脑和脊髓,在形态和机能上把中枢神经各部分联系为一个整体。脑各部内的腔隙称脑室,充满脑脊液。

端脑包括左右大脑半球以及埋藏在大脑皮质内的基底核。

大脑为神经系统最高级部分,由左、右两个大脑半球组成,两半球间有横行的神经纤维相联系。每个半球包括:

大脑皮层(大脑皮质):是表面的一层灰质(神经细胞的细胞体集中部分)。人的大脑表面有很多往下凹的沟(裂),沟(裂)之间有隆起的回,因而大大增加了大脑皮层的面积。人的大脑皮层最为发达,是思维的器官,主导机体内一切活动过程,并调节机体与周围环境的平衡,所以大脑皮层是高级神经活动的物质基础。

髓质,又称"白质",位于大脑皮层内部,由神经纤维所组成。

基底核属基底神经节,在半球底部的白质中,由神经细胞集中而成。

丘脑是间脑中最大的卵圆形灰质核团,位于第三脑室的两侧,左、右丘脑借灰质团块(称中间块)相连。丘脑是产生意识的核心器官,丘脑中先天遗传有一种十分特殊的结构--丘觉,丘觉是自身蕴涵意思并能发放意思,当丘觉发放意思时也就产生了意识。

小脑在大脑的后下方,分为中间的蚓部和两侧膨大的小脑半球,表层的灰质即小脑皮层,被许多横行的沟分成许多小叶。小脑的内部由白质和灰色的神经核所组成,白质称髓质,内含有与大脑和脊髓相联系的神经纤维。小脑主要的功能是协调骨胳肌的运动,维持和调节肌肉的紧张,保持身体的平衡。

脑干是人脑的1部分,包括中脑、桥脑和延髓。上接间脑,下连脊髓,背面与小脑连接,并同位于颅后窝中。脑干的背侧与小脑之间有一空腔,为脊髓中央管的延伸,称第四脑室。脑干也由灰质和白质构成。脑干的灰质仅延髓下半部与脊髓相似,其他部位不形成连续的细胞柱,而是由机能相同的神经细胞集合成团块或短柱形神经核。

脑干中有许多重要的神经中枢,如心血管运动中枢、呼吸中枢、吞咽中枢,以及视、听和平衡等反射中枢。

脑的重量占人体体重的2%~3%,但它所需要的血流量则占心输出量的15%~20%。人脑是高度发达的组织,接受和处理来自体内、外环境的信息,并根据这些信息通过调控保持内环境的稳定,指导自身行动,达到适应环境和作出有利于机体自下而上的反应。

信息处理是脑的主要功能。人脑为了有效地处理信息,把加工任务集中到大脑皮层等,把不同类信息作综合处理。皮层化使人脑具有强大的信息处理能力。脑的整体结构就是为有效收集信息并作精巧的综合处理。各种感官,成为专门收集各类信息的机构。各种感官由剐受器将反映不同类型环境信息的物理或化学信号,都转换成神经电脉冲信号。这种统一的电信号传入中枢,为进行信息的综合处理准备了条件。

二、大脑的"源头活水"--脑脊液

我们的脑子外面只有一层脑壳,当我们活动时,柔软的脑子会不会被硬硬的脑壳碰伤呢?肯定不会,因为在脑子外面除有一层脑壳包裹外,还有"水"样的物质把脑子和脑壳隔开。这些"脑水"像软垫子一样,使脑在通常情况下不会因受震动而被碰坏,医学称之为"脑脊液"。脑脊液不仅保护脑,对脊髓同样有保护作用。因为脑和脊髓都是生命的"司令官",容不得出差错。

脑脊液是透明而稍带黄色的液体,它在婴儿期约有40~60毫升,在幼儿期约有60~100毫升,在少年期约有80~120毫升,到了成年,则在150~200毫升。

脑脊液是活水,它不断地被生产出来,每分钟的产量约为0.35毫升,又不断地吸收掉大约相等数量的脑脊液。它就这样时时刻刻、周而复始地保持着恒定的数量。在脑血管搏动的推动下,它顺着一定的路线,经过几个脑室循环运行。

脑脊液日日夜夜地"走来走去",它究竟在忙什么呢?原来,脑脊液并非是"清水",它里面含有蛋白质、葡萄糖、氯化物等,可以带给脑和脊髓必需的营养,还可以把大脑和脊髓不需要的、有害的废物带到血液里从而分泌出去。此外,脑脊液还有一定的"屏障作用",可以防止某些细菌、病毒或有害物质侵犯大脑和脊髓。

脑和脊髓毕竟是会生病的,甚至细菌、病毒都能钻进去危害它们。这个时候,医生往往会从后面腰椎处作穿刺检查,抽出一点脑脊液化验,根据脑脊液的成分等情况协助诊断疾病。有些病人因脑壳内(颅内)压力增高而出现剧烈头痛等症状,医生也会在需要时抽出一些脑脊液以减轻颅内压力。

因为脑脊液不断地循环流动,所以一旦脑和脊髓患病,有时可以直接将药物注射进脑脊液中,借脑脊液"走来走去"而将药物直接送到有病部位,以达到施治的目的。脑脊液不可没有,也不能过多,更不能浑浊变质,否则都属病态,都对人体不利。

三、大脑的"超能力"--神奇的记忆

1.记忆的产生

记忆,简单说就是记录和回忆。古希腊哲学家柏拉图把这一现象叫做"火在蜡上烧成的景象"。

人类的记忆分很多类型,其中有5种是人们最常有的。最高级的一种是情境记忆,其实就是我们的经历,像是我们经历过某些事情的整个经过、个人的经历等。第二种就是语义记忆,例如学生在课堂上学到的类似于定理、定律等各种知识的记忆。第三种是工作记忆,这种记忆通常比较短。

还有两种是无意识的记忆,叫做内隐记忆,是人在无意识状态下,往往不觉得记住了什么,但又有些东西留在脑子里的印象过程。一种与运动技巧、习惯相关,例如织毛衣、骑自行车。另外一种是知觉的重复出现,打个比方说,我们在和别人说话的时候,旁边经过一个人,但并没有引起我们的注意,只是模模糊糊感觉到有人走过。过了一会儿,又有人走过,就会唤醒我们之前的记忆。

不同的记忆,相对于脑的部位、产生的功能、使用的网络就不同,所以不论左脑或右脑,表层还是深层,都参与记忆。只不过不同的记忆会有与之相对应的不同脑结构,按照那个时间顺序,形成一个回路,完成这种记忆。那么,人的记忆到底是怎么产生的?

随着科技的进步,科学家对记忆的研究也越来越深入。研究人员经过多年研究发现,大脑能对涌入大脑内的信息进行分类,即分成需要保留的和永远忘记的两类。

当接收外界信息刺激时,大脑嗅觉区的神经元就活动起来,然后大脑的另一区--海马区的神经元开始活动。这是位于双耳两边大脑侧面脑室壁上的灰白质的隆起物。海马区的神经元在记忆形成中发挥着积极的作用,而且具有调节压力的功能。当这两个区的神经细胞同步活动时,外来的信息就会被记住;如果没有同步活动,外来的信息就会被忘记。当这个信息被大脑记忆后,下一次外界又出现这个信息时,这个信息就会启动大脑,同步调出旧信息,也就是实现了对这个信息的记忆。

现代科学把记忆这一人类认知过程中的重要组成部分分为短期记忆和长期记忆。短期记忆是特指个人在获取外界资讯后数秒钟至几分钟以内所保留的思想片段。而长期记忆则泛指个人对以往一些事件、资料、原则、概念和处理事件的步骤以及经验的保留。

2.记忆的"怪脾气"--记忆偏好与遗忘

人的记忆是有偏好的。情感是决定人类记忆方式的关键,可以帮助我们治愈曾经的创伤。我们的记忆往往并不反映事情的真相,而是反映上一次回忆的内容。人类的记忆如同最新版的文档,已经对最古老的文档进行了无数次修改。此外,记忆和情感在生理上是互相联系的。这是因为荷尔蒙对记忆中的神经模式产生影响。任何带有情感色彩的经历会在我们的脑中留下更强烈的印记,我们记忆最深刻的往往是曾经遭遇的尴尬、失败和摩擦。

那么,人们为什么又会忘记一些事情?为什么记忆会随着年龄增长而逐渐丧失?科学研究告诉我们,人的感觉器官对外界信息的搜集和整理是连续而不间断的。每天大量的外界信息通过感觉神经从人的眼、耳、鼻、口以及皮肤传送到大脑皮层形成感觉,这些感觉信号再进一步被神经纤维转送到大脑的海马区汇总形成整体的记忆。这些记忆被再次分割成不同的元素分别储存在记忆的单元--神经元里。

根据实验数据推测,神经元细胞体内的化学变化促成了细胞质内电性或是蛋白特征的变化,这种变化导致了传输信号的差异,差异汇集起来,再反映出来,就形成了记忆。换句话说,记忆的生成在某种方式上类似于计算机硬盘上数据的形成。既然记忆已经在脑中形成并储存,那么人们为什么又会在大多数情况下丧失掉它们呢?

记忆信号被储存于神经元细胞里的时候,中枢神经系统和神经元细胞之间会生成暂时的连接,记忆信号被中枢神经系统通过这样的桥联通道被传送、读取。但是连接不会一直存在,它会随着时间的流逝逐渐减弱直至消失。这种暂时连接在一起的记忆信号就是短期记忆。当连接消失,因为通道的切断,中枢神经系统就再也无法读取这一记忆信号。

虽然记忆信号仍旧储存在大脑中的神经元细胞里,由于无法读取,这段记忆就成为了丧失的记忆。但是,如果在连接消失之前,同样的记忆获得再次读取,连接得以加强,多次反复读取同一记忆信号,直至连接变成永久通道,不再随着时间的推移而减弱,这种永久通道联系的记忆信号就是长期记忆。

在漫漫的历史长河中,人们不可能将所有的记忆变成长期记忆。如何能将一些有价值的记忆保存下来,成为一项永久的课题。从最早的甲骨文,到纸张的发明,再到电脑的广泛应用,数以万计的数据、图像以不同的方式--纸张、光电、磁介质以至全息介质,保存在我们伸手可及的地方,似乎一切都是顺理成章、理所当然,在未来,人类还会发明更便捷的信息存储方式。

3.对"超能力"的探究--记忆的遗忘曲线

记忆过程往往是建立在重复过程基础上的,由"记忆--遗忘--再记忆"组成。以英语单词学习为例,通常情况下,人们在记忆学习中,自主地决定英语单词重复背诵的时间和次数。这种单调枯燥的记忆方式,容易使学习者产生疲劳,学习兴趣下降,甚至产生对英语学习的厌恶感。

自德国著名的心理学家艾宾浩斯,首次进行记忆实验研究并在1885年发表其实验报告以来,记忆研究就成了心理学中被研究最多的领域之一。作为记忆实验研究和遗忘规律发现的第一人,艾宾浩斯的研究结果和方法一直影响着记忆的研究,他发现的记忆的遗忘曲线一直是记忆研究和运用的经典内容。艾宾浩斯和随后的研究表明,在人类大脑记忆过程中,在某一时间内,会形成三种记忆,即感觉记忆、短时记忆和联想记忆,如下图所示:

图中竖轴表示学习中记住的知识数量,横轴表示时间(天数),曲线表示记忆量变化的规律。这条曲线告诉人们在学习中的遗忘是有规律的,遗忘的进程不是均衡的,不是固定的一天丢掉几个,转天又丢几个的,而是在记忆的最初阶段遗忘的速度很快,后来就逐渐减慢了,到了相当长的时候后,几乎就不再遗忘了,这就是遗忘的发展规律,即"先快后慢"的原则。

观察这条遗忘曲线,你会发现,学得的知识在一天后,如不抓紧复习,就只剩下原来的25%。随着时间的推移,遗忘的速度减慢,遗忘的数量也就减少。有人做过一个实验,两组学生学习一段课文,甲组在学习后不久进行一次复习,乙组不予复习,一天后甲组保持98%,乙组保持56%;一周后甲组保持83%,乙组保持33%。乙组的遗忘平均值比甲组高。

但是记忆规律可以具体到我们每个人,因为我们的生理特点、生活经历不同,可能导致我们有不同的记忆习惯、记忆方式、记忆特点。规律对于自然人改造世界的行为,只能起一个催化的作用。如果与每个人的记忆特点相吻合,那么就如顺水扬帆,一日千里;如果与个人记忆特点相悖,记忆效果则会大打折扣。

因此,我们要根据每个人的不同特点,寻找到属于自己的艾宾浩斯记忆遗忘曲线。

四、大脑的一些趣事

人类无论说话、唱歌,还是思考和做梦都是来自于大脑的指令。人类的大脑就像一个微型的宇宙,里面隐藏着人类难以穷尽的秘密。探索大脑的奥秘使得人类更了解自己,并加以有效利用,是目前科学研究的一个重要方面。但是,大脑到底有哪些不为人知的秘密呢?就让我们一起来了解一下吧!

大脑中央前额皮层有一个区域比较活跃,这个区域就是大脑前部的额叶。大脑通过不同的途径接受笑话,然后将其输送到这一区域,从而评估值不值得为这个笑话发出笑声。当别人为你挠痒时,你会大笑不止,这是因为小脑在起作用。当自己挠自己时,小脑会发告诉大脑的其他部分,不要对这种刺激给予反应。但当被别人挠痒时,小脑却不会发出警告信号,因此,大脑就会对外来刺激做出反应,人就会觉得特别痒而发出笑声。

当达到一定高度的时候,人们会有一些视觉和感觉上的幻觉,有时候甚至会有情感上的突变。在攀登到海拔2400米以上之后,许多登山者会突然看不见身边的同伴,一些人还会看见光从自己或者其他人身上发射出来,有些人甚至看到了自己的第二个身体或者突然有种恐惧感。在科学家看来,这只不过是一种高原病。由于缺氧,大脑内部控制视觉、听觉甚至情感活动的区域受到了干扰,从而使人产生各种各样的幻觉。

同类推荐
  • 远古的霸主:恐龙

    远古的霸主:恐龙

    久远的时代,庞大的主宰者,神秘的史前世界,尚未破解的谜题。它们曾经是这个星球上的唯一霸主,它们曾经演绎了波澜壮阔的进化史。恐龙对人类来说是一群神秘的生物,它们生存于几百万年以前,主宰地球达一亿七千年之久。迄今为止,人类已经发现了上百种恐龙化石,它们形态各异,大小不一。本书汇集了恐龙家族中的众多种类,分fqN类地介绍了它们的习性和特征,为青少年朋友打造一席美味的科普盛宴。
  • 小军迷对你说:军用飞机的魅力

    小军迷对你说:军用飞机的魅力

    从飞机的诞生和发展历程讲起,《小军迷对你说:军用飞机的魅力》涵盖了对经典飞机的展示,一代机到四代机发展的精彩瞬间和经典产品的纤细介绍,甚至一些慨念飞机也有所涉及,可以说全书是小军迷了解飞机,领会军用飞机魅力的最佳读物,希望小军迷们认真阅读吧!
  • 化学探谜

    化学探谜

    本套全书全面而系统地介绍了中小学生各科知识的难解之谜,集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科普性于一体,深入浅出,生动可读,通俗易懂,目的是使广大中小学生在兴味盎然地领略百科知识难解之谜和科学技术的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,探索创新,并以此激发中小学生的求知欲望和探索精神,激发中小学生学习的兴趣和热爱科学、追求科学的热情,使我们全国的中小学生都能自觉学习、主动探索,真正达到创新素质……
  • 蚂蚁王国大冒险(牛吹吹科学童话)

    蚂蚁王国大冒险(牛吹吹科学童话)

    但竟然被称为世界上力气最大的动物!这是怎么回事?让我们跟随《动物时报》的记者牛吹吹一起去探究蚂蚁王国的秘密吧!,蚂蚁的个头很小
  • 促使孩子提高智力的108个好故事

    促使孩子提高智力的108个好故事

    本书包括孙坚智退海盗,孙亮断案,韩信分油,田忌赛马,庞振坤妙计上学堂等。
热门推荐
  • 怪盗妃撞倒冷王爷

    怪盗妃撞倒冷王爷

    不拘小节的草原公主—现任怪盗王妃,带领着陪嫁来,同样彪悍的十二位侍女,简称:十二色妞,把她们训练成同样武艺超群,同样会飞檐走壁的宫女,与后宫女子斗法,几乎掀翻皇宫,笑料不断。
  • 爱情的质地

    爱情的质地

    浸入这方冰晶的华美之表、炫美之光、纯美之心、凄美之境、唯美之意,谁个都会流连忘返,意犹可可。于是,循着这样的视听渴念,我们又开始拂动《倾情之恋》、《从今以后谢风流》的曼妙裙裾。三个不等的玲珑故事,三个仿佛的玫瑰家园,三个相递的情感部落,在陈家生、吴宁、高建波、费铭、张索索等人“过尽千帆皆不是,斜辉脉脉水悠悠”的倚望中,凝成了《爱情的质地》。这个集子真好,有一种丝绸的感觉。柔柔的,滑滑的,凉凉的,不小心划拉一下又会是怔怔的,涩涩的。这是否就是爱情的质地?或者,这中间的通感就是构筑爱情的灵感?
  • 重生之铁血山河

    重生之铁血山河

    一个八零后的目光亲身看八年抗战解放战争以及朝鲜战场,误入山匪、被俘、与部队失散、独自与鬼子周旋、创立特种小分队、袭扰敌人后方……
  • 东宫有本难念的经

    东宫有本难念的经

    宝庆十九年春,大佑国皇太子大婚,大将军之女入主东宫。一个不是淑女的将门千金遭遇一个不是文韬武略的中庸太子,到底是佳偶天成,还是冤家路窄?成婚一年不足,太子忽然休妻。迷影重重,生死茫茫,这样一来,还是不是大团圆结局?
  • 少年自私事

    少年自私事

    自私、嫉妒、卑微、依恋、执拗、欣悦、温暖、伤害……每一个词汇,皆会在年少的时光里留下一圈一圈的印痕,犹如树木清晰荡开的年轮。作者试图通过文字来解读成长中那些细微的伤痕,如何一点点地积聚,裂变,进而形成我们完全迥异的人生。
  • 让孩子心悦诚服

    让孩子心悦诚服

    让孩子心悦诚服,强调的不是让孩子乖乖听话,而是在与孩子的互动中,亲子双方共同体味到一种爱的圆满,一种发自内心的喜悦,这是家庭教育最理想的境界!这样的境界,离你并不远。本书提供精准的沟通工具,让孩子与父母在放松的状态中,懂得对方,一起成长。在本书中,她用最典型的真实案例提醒……
  • 罗马征途

    罗马征途

    “神哪!我恨高卢人。我的祖父也同样恨他们,早在他们剜出了他的眼睛以前。你们以为我会毫无理由地身处前线吗……元老院、希腊人、那些骑著象的迦太基人,当然还有…布鲁图斯和西庇阿的家族。毕竟,谁控制了罗马谁就能统治这个世界……”&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&咦,好熟悉的场景啊!刘海愕然的站在那里,那不是罗马的“乌龟阵”吗?对,没错,这里应该就是《罗马全面战争》的世界,刘海恍然道……
  • 豪门总裁的明星老婆

    豪门总裁的明星老婆

    他是站在世界顶峰的霸主,国际排名前三的商业总裁,他冷漠无情残忍霸道,却对她宠爱无边,“夜凌梦,你想要的我都会为你实现。”“你想要当明星?那就开家娱乐公司。”“不想有绯闻?那就结婚。”她是父亲第一任妻子的第一个孩子,是名副其实的豪门千金,却没有人知道她的存在,生活所迫她进入了娱乐圈,不相信爱情的她,却遇到了那个冷漠霸道的男人、一生的挚爱,“我爱你,也奢望你能爱我。”且看豪门总裁与明星千金的的痴缠爱恋~第一次写文,亲们请多支持!^_*哥们,还用淘宝体呐?!偶呢意-_-#
  • 倾尽天下:特工小姐太妖娆

    倾尽天下:特工小姐太妖娆

    她是组织里最出色的冷血特工,高智商天才,腹黑狡黠,生杀予夺,我行我素。他是帝国内最优秀的高贵王爷,完美血继者,冷酷邪魅,危险神秘,狂傲霸道。一朝穿越,她成为了相府内被遗忘在角落的懦弱三小姐。从樱林下的唯美相遇,到多年后的一场赌约,是宿命的开始,还是早有预谋?水城陷阱,死亡森林,冰林封印……她一一破解,经历九死一生,实力突飞猛涨。姐姐暗杀,侧妃争斗,继母迫害……她见招拆招,来一个灭一个,来两个灭一双。此文女强穿越,女主偏万能。经典语录:人若犯我我必犯人,人还犯我我必杀之!PS:虽然此文美男多多,但正主只有一个,非NP。(情节虚构,切勿模仿)
  • 恋爱机率twice

    恋爱机率twice

    我是一个初到韩国的新人王,在恋爱机率2%的巧合下,我遇见了百分之百韩国产无脑花美男金日宇。当绘画天才小妮子PK学校至尊花美男,一段你追我挡,你再追我打的,妙趣横生的跨国恋情就此拉开帷幕。我们之间究竟会吹出怎样奇妙的恋爱气泡呢?一切奇妙姻缘尽在恋爱机率2%。