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科普|認識我們的大腦

2024-05-22 06:29
來源:澎湃新聞·澎湃號·湃客
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大家都很清楚記憶來源于我們的大腦。首先我們先了解下我們的大腦。我們的大腦是人體中最嬌嫩、最挑剔的器官。如果有一種方法對大腦好,那么他對身體的其他器官也一定好,所以它也是一個受到層層保護的器官。它不僅被厚重的顱骨保護著,還有液體可以緩沖物理沖擊。我們大腦的重量大概是1.5公斤,只占了人體體重的2%,但是大腦的耗血和耗氧量卻占人體的25%。大腦是身體的最優(yōu)先器官。什么意思呢?如果一個人發(fā)生意外大出血,人體會立刻啟動一套緊急救援系統(tǒng)。它會讓全身的血液重新分布,比如四肢和內(nèi)臟的血液都會減少以優(yōu)先保證大腦的供應(yīng),確保生命安全,所以說大腦是人體中最重要、最優(yōu)先的器官。世界頂尖的腦科學家大衛(wèi)·伊格曼通過多年研究發(fā)現(xiàn),其實人與人之間身體上的差別并不是很大,最大的差別在于我們的大腦,在于我們對這個世界的認知水平。大腦中有數(shù)百億的腦細胞,它們就是我們對世界認知的載體。人類的大腦并不是一生下來就把所有的東西都連接好了線,而是根據(jù)我們生活經(jīng)歷的細節(jié)來重新進行塑造。我們把這種情況叫做現(xiàn)場連接。所以,你會發(fā)現(xiàn),我們?nèi)祟惪梢栽诓煌h(huán)境下蓬勃發(fā)展,從熱帶草原到高山,再到繁華的都市。這些其實都跟我們的大腦有關(guān),因為我們在出生的時候,大腦尚未完工。

那么人類的大腦是怎么發(fā)育完成的?人類大腦發(fā)育的重點,不在于腦細胞數(shù)量的增加,而在于腦細胞之間聯(lián)系方式的改變。即便是兒童,他們的腦細胞的數(shù)量也和成年人一樣。嬰兒剛出生時,大腦中的細胞是相互獨立的,也就是說他們彼此之間沒有過多聯(lián)系。但是,在人生的頭兩年,隨著外界環(huán)境對大腦的刺激,大腦細胞膜外面會出現(xiàn)改變。它們會長出很多像樹杈一樣的結(jié)構(gòu)。這個結(jié)構(gòu)叫突觸,它有什么作用呢?其實它就是神經(jīng)細胞之間相互連接的橋梁,所有的電信號,都是通過這座橋梁傳遞給其他細胞的。在生命的早期階段,它們會特別迅速的連接,每一秒就有多達200萬個新連接在嬰兒大腦形成。

我們的大腦結(jié)構(gòu)是記憶、認知、情緒等高級腦功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。憑借凹陷的溝和裂可將大腦主要分成四個區(qū)域,稱之為腦葉,它包括額葉、頂葉、顳葉和枕葉。

首先我們看一看額葉,額葉在大腦的前部,就是在我們的腦門里。額葉的外層叫作前額皮質(zhì),它被稱為大腦的執(zhí)行部門,往往和我們的情緒控制、判斷力有很重要的關(guān)系。當前額葉皮質(zhì)健康時,我們做事情非常有條理、有思想、有同情心,并且能恰當?shù)乇磉_感情,能讓我們不斷地實現(xiàn)目標。但是,額葉卻是大腦中最容易受傷的部位,因為包繞額葉的顱骨在整個顱骨里最不平整。雖然從外面看我們的腦門都很光滑,但是腦門里面,顱骨像尖刀一樣凸起,這種凸起我們叫作骨嵴。一旦一個人的頭突然受到碰撞,那么大腦就會在顱骨里產(chǎn)生運動,這些骨嵴就會刺入額葉造成損傷。額葉一旦損傷,很多病人就會出現(xiàn)非常典型的情緒改變,比如性格本來很溫和的人變得特別暴躁和易怒。前額葉病變也會出現(xiàn)精神障礙,兩側(cè)同時受累時更為明顯,主要表現(xiàn)為情緒淡漠,反應(yīng)遲鈍,嚴重者可有行為幼稚,情緒盲目欣快等,且伴摸索動作。

第二個腦葉叫頂葉。它被稱為大腦中的GPS(定位系統(tǒng)),位于我們大腦的后上方,就是頭頂?shù)奈恢?,主要參與我們的空間意識。所以,你會發(fā)現(xiàn),如果一個人頂葉受損,他就會失去方向感,比如停車會停的歪歪斜斜。頂葉也具有皮層感覺的分析綜合和與語言相關(guān)的高級整合,頂葉病變時,這些分析整合能力喪失,就會出現(xiàn)觸覺喪失,不借助視力就不知道自己手里觸摸的是什么東西,拿著筆知道是寫字的,但是說不出叫什么等,頂葉是阿爾茨海默病患者大腦中最先受到影響的區(qū)域,所以很多阿爾茨海默病患者的方向感很差,經(jīng)常會迷路。

第三個腦葉,顳葉。顳葉的位置主要位于太陽穴的后下方。顳葉,特別是左側(cè)的顳葉,在臨床上叫作感覺性語言中樞,其與聽覺、語言、知覺和記憶功能密切相關(guān)。在這里會對我們聽到的語言性號進行加工和處理。顳葉一旦出現(xiàn)問題,不僅影響人的短期和長期記憶,還會造成閱讀困難和交流困難。顳葉的內(nèi)部還有一個結(jié)構(gòu)叫作海馬體。海馬體大家應(yīng)該都很熟悉,它對我們的學習和記憶能力非常重要。它是一對像拇指一樣的結(jié)構(gòu),因為外形看起來像大海里的海馬,所以被稱為海馬體。我們所接受的外界信息,經(jīng)過編碼以后,就會儲存在海馬體。如果一個人沒有海馬體,就無法儲存新的信息和體驗。對發(fā)生過的是就沒了記憶。海馬體是一個非常獨特的腦結(jié)構(gòu),因為它的內(nèi)部有干細胞。什么是干細胞?干細胞就是細胞的一種最初是狀態(tài)。如果給海馬體創(chuàng)造良好環(huán)境,比如鍛煉和補充營養(yǎng),或者通過腦力訓練對它進行刺激,那么它一天可以產(chǎn)生多達700個新細胞。這些細胞就會為我們的記憶和學習提供基礎(chǔ)。海馬體的前面還有一個腦結(jié)構(gòu),叫作杏仁核。顧名思義,杏仁核的形狀特別像我們吃的杏仁。它是大腦邊緣系統(tǒng)的一部分,負責協(xié)調(diào)你對周邊情況的情緒反應(yīng)。杏仁核和海馬體相互配合會產(chǎn)生一個非常奇特的效應(yīng),就是你的情緒越強烈,記憶就越深刻,比如無論你多大年紀,都會記得初吻時情況,再比如絕大多數(shù)中國人都會記得“5.12”汶川地震。而我印象很深的是,汶川的那個跳廣場舞的小廣場和綿陽市中醫(yī)醫(yī)院,在汶川地震前幾天剛好在那邊旅游,是我停留和注意到的兩個特別的場所。所以說,當我們對記憶進行情感編碼以后,我們就會更容易記住一些事。當你的杏仁核運行正常時,你對周圍環(huán)境做出的反應(yīng)是合乎邏輯的。如果杏仁核過度活躍,你很可能做出不太適合的舉動。比如當你聽到你的朋友的家人去世的事情時卻哈哈大笑,說明你的杏仁核一定有問題。

最后一個腦葉是枕葉。它主要位于大腦的后方,在我們的后腦勺的位置。它主要負責處理人的視覺信息。如果一個人的枕葉受損,他就會出現(xiàn)幻覺,甚至失明,有一種癡呆叫路易體癡呆。這種患者早期會經(jīng)常出現(xiàn)視幻覺,比如他看到的物體會產(chǎn)生扭曲,或者會看到一些本來沒有的東西,其實這些都是枕葉受損的表現(xiàn)。我們在門診看到患者首發(fā)癥狀以視幻覺為主的話,都建議去進一步檢查排除腦部是否有病變。

那么這些大腦的區(qū)域是怎樣相互溝通的呢?其實這種溝通主要依賴大腦的一種特殊的細胞神經(jīng)元。神經(jīng)元細胞的結(jié)構(gòu),其實和身體其他部位的細胞基本上是一樣的。不同的地方,在于它有兩種突起:一種叫樹突,長得像分叉的樹枝,其作用主要是用來接收其他大腦細胞發(fā)過來的信息;另一種叫做軸突,它比樹突更長,就像一條尾巴一樣長在細胞膜上,主要負責向其他神經(jīng)元發(fā)送信號,當電信號到達軸突末端時,就會刺激神經(jīng)遞質(zhì)釋放,引起附近神經(jīng)元興奮,比如會釋放多巴胺,這是一種非常常見的神經(jīng)遞質(zhì),可以讓我們提高學習能力、改善記憶,同時還能增強愉悅感。

此外,每個神經(jīng)元都與1000多個其他神經(jīng)元相連接。根據(jù)科學家估算,神經(jīng)元會通過超過100萬億個連接神經(jīng)元的軸突來交換信號,所以大腦的儲存容量非常巨大。我們不必過于擔心學的東西太多記不住,因為你畢生所用的大腦容量,可能只是大腦容量很小的部分。

 

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