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标题: 人体最神秘的器官:穿梭头盖骨的迷宫(图) [打印本页]

作者: 無盡空虛    时间: 2008-8-25 02:39     标题: 人体最神秘的器官:穿梭头盖骨的迷宫(图)

  
    大脑永远是人体最神秘的器官,随着21世纪科技的发展,大脑的真相正在一点点浮现,人们似乎隐隐约约看到了头盖骨里那幅错综复杂的地图。
  

  《时代》杂志最新封面文章剖析大脑新地图
  给大脑绘制地图如同痴人说梦。在人体中,大多数器官的结构都是一目了然,比如心脏是一个血泵,而肺是风箱,但大脑却永远是最神秘的器官。它不包含任何移动的部分,没有关节和瓣膜,不仅是人体所有系统的母版,还是人类智力、思想和感觉的中心。
  但是,人类从未停止过探索大脑的步伐。美国《时代》杂志最新一期指出,随着21世纪科技的发展,大脑的真相正在一点点浮现,人们似乎隐隐约约看到了头盖骨里那幅错综复杂的地图。
  19世纪,德国物理学家高尔以颅相学提出大脑机能定位说,把大脑划分成多个具有个性的器官。从此,脑科学家就开始热衷于研究大脑两半球的功能。他们发明了头盖测量学,通过头盖骨的大小和形状确定人的智力和道德水平。
  在此基础上,现代科学家取得了更多的成果,把大脑分割成多个分散的区域,再给它们取了不同的名字,描绘特定区域的特殊功能。比如,这里住着思想,这里住着创意,这里住着情感,这里住着语言,但是,那里有什么呢?那里的旁边又是什么呢?数不清的大脑区域让人类陷入没完没了的研究。
  21世纪到来后,一切都发生了变化。迅速发展的科技前所未有地把大脑内部如此开放地呈现在人们面前,起初无法接受的事实正渐渐拥有说服力。科学家所发现的大脑,的确被细分为不同的区域和功能,但它们之间的界线却比我们想象的模糊。比如,一旦控制右手的区域中风,另一个区域可能会接手一部分工作。
  科学家发现的一些特定神经细胞成为人类行为的镜子,帮助他们研究走路、吃饭和如何成为一个会交际、讲道德的人的初级技巧。此外,记忆之谜也正在被解开,暴露出我们储存事实、经验和情感的方式。核磁共振成像技术正在探索大脑,解读我们的想法以及伴随而来的道德问题。
  最具决定性和深刻性的是,科学家正在研究意识本身这个神经组织中的幽灵。如果我们能够识别这一认知的核心,那么我们是不是终有一天能够授予大脑一个新的组织?
  揭开四个谜一样空间我们因此天生能够时光旅行
  我们的思想和感觉、快乐和痛苦完全由大脑组织的生理活动完成。意识并非存在于灵魂中只把大脑当PDA使用,意识就是大脑的活动。
  1.意识之谜
  通过核磁共振成像,认知神经学家能够通过大脑中的血流解读人类思想。比如,他们可以判断人是在想一张脸还是一个地方,或者这个人看的图片里是瓶子还是鞋。
  而物理操作可以控制人的意识。手术中电击大脑可以让人产生幻觉,比如在房间里唱歌或童年的一次生日宴。咖啡因和酒精等化学物质可以改变人的想法、感觉和视觉。有些手术为了治疗癫痫,把大脑的两个半球隔离开,导致同样一个人产生两种意识,如同具备双重人格。
  当大脑的生理活动停止时,意识就脱离了肉体。接触死人的灵魂被证明为徒劳之举。临死前的表现不能成为灵魂离开身体的证明,只是眼部和大脑缺氧的症状。
  2.时光旅行
  当你无所事事时,你会干什么?科学家的答案是:我们的大脑在进行时光旅行,通俗地讲,我们在神游。
  无论我们喜不喜欢,人类身体都在时间中一秒秒前行,但人的思维却可以以任何速度往时间的不同方向移动。我们想象看球赛的快乐和回忆去年除夕狂欢的能力是进化的结果,这是动物世界无法匹敌的天赋。我们是时光旅行者。
  一旦我们负责时间的神经细胞受损,我们可能被困在“现在”,比如许多早老性痴呆病患者就无法回忆昨天和展望明天。
  为什么人类要进化成时光旅行者?也许是因为,经验是人最宝贵的财富。时光旅行能够让我们一次支付经验后再免费地反复使用它。
  3.大脑自建
  大脑不仅能学习新的诀窍,还能改变自身结构和功能,即使这个大脑的主人是老年人。
  多年以来,神经学的一个重要教条是,成年人的大脑是不可变,形式和功能固定的。而过去几年的研究推翻了这种教条,认识到成人大脑具备根据经验改变结构和功能的能力。
  即使是人在晚年遭受创伤,大脑也如同一个城市般可以重建和复兴。如果遇到中风,一种最新发明的疗法可以激发受损区域的“邻居”履行起该区域的职能。
  4.记忆偏好
  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。
  古代信条
  公元前5000年出现首例给头盖骨打洞的手术。该手术一直延续整个中世纪。
  公元前170年罗马医学家盖伦认为,大脑控制肌肉和处理感觉。
  解剖
  公元前1700年《史密斯外科莎草古卷》记录了埃及人对大脑解剖的描述。1848年
  一位铁路工人头盖骨被铁棍刺穿,个性发生变化,科学家开始研究大脑前端部分。
  心理学
  1649年笛卡儿宣称,精神可能居于脑中,是一非物质的东西。1938年
  行为主义心理学家斯金纳通过对狗做试验提出探索性条件反射原理。
  神经错乱
  1402年英国建立首家精神病医院。
  1987年Prozac被美国食品和药品管理局批准为抗抑郁的药物。
  神经病学
  1791年意大利生理学家在研究青蛙以后首次提出,大脑里隐藏着“动物电”驱动神经活动。
  2001年首次基因疗法成功治疗早老性痴呆病。
  cerebrum
  又称端脑,脊椎动物脑的高级的主要部分,由左右两半球组成,在人类为脑的最大部分,是控制运动、产生感觉及实现高级脑功能的高级神经中枢。脊椎动物的端脑在胚胎时是神经管头端薄壁的膨起部分,以后发展成大脑两半球,主要包括大脑皮层和基底核两部。大脑皮层是被覆在端脑表面的灰质、主要由神经元的胞体构成。皮层的深部由神经纤维形成的髓质或白质构成。髓质中又有灰质团块即基底核,纹状体是其中的主要部分。广义的大脑指小脑幕以上的全部脑结构,即端脑、间脑和部分中脑(见中枢神经系统)。
  大脑由约140亿个细胞构成,重约1400克,大脑皮层厚度约为2--3毫米,总面积约为2200平方厘米,据估计脑细胞每天要死亡约10万个(越不用脑,脑细胞死亡越多)。 一个人的脑储存信息的容量相当于1万个藏书为1000万册的图书馆,最善于用脑的人,一生中也仅使用掉脑能力的10%。人脑中的主要成分是水,占80%。它虽只占人体体重的2%,但耗氧量达全身耗氧量的25%,血流量占心脏输出血量的15%,一天内流经大脑的血液为2000升。大脑消耗的能量若用电功率表示大约相当于25瓦。
  大脑构造   大脑主要包括左、右大脑半球,是的最高级部分。人类的大脑是在长期进化过程中发展起来的思维和意识的器官。大脑半球的外形和分叶左、右大脑半球由胼胝体相连。半球内的腔隙称为,它们借室间孔与第三脑室相通。每个半球有三个面,即膨隆的背外侧面,垂直的内侧面和凹凸不平的底面。背外侧面与内侧面以上缘为界,背外侧面与底面以下缘为界。半球表面凹凸不平,布满深浅不同的沟和裂,沟裂之间的隆起称为脑回。背外侧面的主要沟裂有:中央沟从上缘近中点斜向前下方;大脑外侧裂起自半球底面,转至外侧面由前下方斜向后上方。在半球的内侧面有顶枕裂从后上方斜向前下方;距状裂由后部向前连顶枕裂,向后达枕极附近。这些沟裂将大脑半球分为五个叶:即中央沟以前、外侧裂以上的额叶;外侧裂以下的颞叶;顶枕裂后方的枕叶以及外侧裂上方、中央沟与顶枕裂之间的顶叶;以及深藏在外侧裂里的脑岛。另外,以中央沟为界,在中央沟与中央前沟之间为中央前回;中央沟与中央后沟之间为中央后回。
  大脑半球的内部结构
  1. 灰质:覆盖在大脑半球表面的一层灰质称为大脑皮层,是神经元胞体集中的地方。这些神经元在皮层中的分布具有严格的层次,大脑半球内侧面的古皮层分化较简单,一般只有三层:①分子层;②锥体细胞层;③多形细胞层。在大脑半球外侧面的新皮层则分化程度较高,共有六层:①分子层(又称带状层);②外颗粒层;③外锥体细胞层;④内颗粒层;⑤内锥体细胞层(又称节细胞层);⑥多形细胞层。
  2. 皮层的深面为白质,白质内还有灰质核,这些核靠近脑底,称为基底核(或称基底神经节)。基底核中主要为纹状体。纹状体由尾状核和豆状核组成。尾状核前端粗、尾端细,弯曲并环绕丘脑;豆状核位于尾状核与丘脑的外侧,又分为苍白球与壳核。尾状核与壳核在种系发生(即动物进化)上出现较迟,称为新纹状体,而苍白球在种系发生上出现较早,称为旧纹状体。纹状体的主要功能是使肌肉的运动协调,维持躯体一定的姿势。
  大脑的功能      多少年来,人类的大脑一直是科学家们不懈研究的一个重要领域。根据最新研究,大脑的主要功能是分析产出样本,样本可以点亮丘脑的丘觉产生意识。目前,脑科学家们公认,人的大脑还有大量的潜力可挖。据报道,不久前,美国加利福尼亚大学的布鲁斯·米勒博士曾在人的大脑内成功地发现了“天才按钮”。米勒在自己的实验室里对72名因各种原因使大脑受过损伤的病人进行研究,发现了一个规律——一旦人的右颞下受过伤,就有可能变成某个领域的天才。比如,一名9岁的男孩在部分大脑受损后竟成了一名天才的力学专家;还有一位56岁的工程师,大脑右半球皮质的部分神经元因病受到损伤后却激发了绘画天分,成了一位大画家。米勒博士认为这是因为受损神经元坏死后,大脑“天才区”被压抑了一辈子的天分被释放出来。
  对大脑的研究探索现在,有不少科学家又在关注,能否通过人工手段激活人脑中的那些被压迫、被忽略的“天才按钮”。也就是说,通过人工途径把一个普通人变成天才。对此,米勒博士也曾表示,他有能力借助手术刀和一两件神经外科器械,彻底改变一个人的思维方式,甚至改变他的个性和信仰。
  澳大利亚弗林德斯大学的科学家认为,借助磁场切断人大脑内一些区段,就完全可以激活那些超级数学和艺术天分。不久前,澳大利亚科学家在17名志愿者身上进行了试验,结果证明了这一点。研究人员对志愿者的整个大脑进行磁刺激,把他们大脑皮质的有关部分断开几秒钟,获得了惊人的结果。有5个人能很快算出某个日子是星期几,还有6个人能凭记忆把马头画得一点儿也不差,其余的人轻易就能记住好几个通信地址。这些试验动摇了人们从前的“天才源于勤奋”的信念。在一定程度上,一个人的非凡才能是与生俱来的,关键在于如何找到并启动这些“天才按钮”。只要人类了解了大脑神经元运转的更多细节,掌握了更尖端、更先进的医疗技术,就有能力将常人变成天才。
  对于人脑内的“天才按钮”,专门研究颅脑科学的俄罗斯神经生理学家也有自己的看法,他们认为大脑内存在“转换开关”。莫斯科大脑研究所所长梅德韦杰夫进一步证实了米勒的结论,他认为,被称为“测错仪”的神经元是存在的,它是大脑内部的一种“预防机制”,具有某种压制天才的功能,不让人们的日常行为举止偏离常规。每当人们脑子里出现一个新想法时,“测错仪”就进入了“这不允许”的制约状态,使人们自己也觉得这种想法没多大意思,失去兴趣。但如果这个制约机制出了毛病,或者受到外来损害,那些非凡的念头和天才理论就会源源不断地涌现出来,这个人就成了天才,但也要冒很大的风险。有不少专家认为,大多数天才的大脑正是因为有毛病才得到了“解放”。
  科学用脑    大脑是全身耗氧量最大的器官,占人体总耗氧量的四分之一,因此氧气充足有助于提高大脑的工作效率,保持高度的注意力。用脑时,需特别注重学习、工作环境的空气质量。
  大脑百分之八十以上由水组成,大脑所获取的所有信息都是通过细胞以电流形式进行传送,而水是电流传送的主要媒介。所以,在读书或做功课前,先饮一至两杯清水,有助于大脑运作。
  听听舒缓的音乐,对大脑神经细胞代谢十分有利;与朋友或者陌生人聊天也会促进大脑的发育和锻炼大脑的功能;多读书多看报,不是用书来消遣时间.而是让你的大脑愈加丰富起来;观察周围的事物,并注意及时往大脑中储存信息,然后加以记忆,活跃思维.




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