人脑的奥秘你知道多少？

蒼龙岭

人脑重不过三磅、只有本人的两个拳头大小，脑由大脑、小脑、脑干等组成，却是人体的指挥中心，是人体结构和功能最复杂的系统。通过神经系统接受和传递信号，控制身体各个器官，並产生思想意识等活动。

人的神经系统是由中枢神经与周围神经组成。

大脑皮层是脑功能的关健区域，包括有躯体感觉、运动中枢、语言中枢等部分，为增大表面皮层面积有很多沟回。每个表面又分为额叶髙知认识区、顶叶躯体感觉区、枕叶为视觉和颈叶为听觉感觉区等各自有各自的功能。

大脑分左右两个半球，右半球是创造力的发源地，而左半球是逻辑和语言的中心，占据主导地位的大脑区域。

大脑的左半球神经控制的人体的右半身，右半球神怪控制的是人体的左半身，是因为这两个神经在颈后交叉了。如果躯体运动中枢受损，人体将丧失运动能力，左侧大脑半球神经通道受到损伤，就会导致的右侧身体瘫痪，反之右侧大脑半球通道发生了障碍导致左侧半身不遂。

小脑主要是平衡运动，如果受损，运动将失去平衡；脑干主要是调节呼吸、控制心跳、帮助消化等人体基本生命功能，如果脑干受损，人体就会失去生命特征。脊髓存在于椎管中，在脊髓中也分布有很多神经中枢。周围神经系统是由脑和脊髓发出的神经组成的，它分布到我们身体的各个部分，支配我们进行各种生命活动。从生理上来说，脑对器官的作用方式，一是调制肌肉的运动模式，二是通过分泌一些称为荷尔蒙的化学物质。集中的控制方式，可以对环境的变化做出迅速而一致的反应。一些基本的反应，例如反射，可以通过脊髓或者周边神经节来控制，然而基于多种感官输入，有心智、有目的的动作，只有通过脑中枢的整合能力才能控制。

神经元是大脑的基本单位，神经元具有感受刺激和传导兴奋的功能，是处理信息的神经细胞。大约有200多种形状、大小和化学成分各不相同类型的神经元。据估计中枢神经系统中约含1000亿个、大脑皮层中约有100多亿个。解祕神经元是了解大脑运行的关键。

神经元的构成如图所示

神经元是这样工作的，树突接受传入信息，将神经传导介质转化为电化学脉冲信号。胞体对输入的多个信息进行整理加工处理，决定其自身的输出信号，再传到轴突输出。神经元之间没有直接接触，是通过突触触发将信号传递给下一个神经元。神经递质负责沟通，将指示从一个大脑细胞传送至下一个细胞，由此将讯息传遍大脑和全身。神经递质存于突触小泡，当一个神经元发出指令（动作电位），神经递质就将化学神经递质倾倒至下一个神经元之间的突触。 周围的神经元从突触中收集神经递质。接着会产生连锁反应，每个大脑细胞都释放神经递质，散播讯号。当指令结束后，神经递质便分解、漂离，或被它们来自的突触小泡收回。神经递质有兴奋性刺激神经元发出指令如谷氨酸，抑制性等神经递质，如GABA（γ-氨基丁酸）降低中枢神经系统的活动，阻挡来自大脑的某些信号。还有多巴胺、肾上腺素、血清素等化学递质帮助您的心跳、呼吸、消化和形成情感纽带等各个方面，让你大脑和身体沟通。对于多种感官的输入的信息则要通过脑中枢的整合作用，这样一级一级信息被传送和处理，在脑的不同区域之间或者向身体的特定接收细胞传递执行脑的各种功能。

人类大脑分布着仟亿数量的神经元，每个神经元都能够接受1千到1万个突触的输入，它们看似杂乱无章的分布且互相连结，其实非常有序，在时间和空间上形成复杂连结的网络，发挥着感受刺激和传导兴奋的作用，传送和处理信息，参与数不清的微电路性质的活动。令人拥有思考和意识的能力。大脑神经元究竟是怎么连接和运行的问题，自神经生物学兴起以来一直悬而未解。

人脑如何成就了人类独特的智慧？从17世纪开始，科学家们就开始利用解剖学手段研究大脑，将大脑手工切片、逐片扫描，通过细胞染色对神经元或神经环路进行研究，这样的信息是割裂的。

1925年列宁去世一年后，苏联要通过大脑细胞构造等微观层面的研究证明列宁确实是个不同于常人的天才，将列宁没有受到疾病损坏的右脑切成3万多张、厚度5微米的薄片进行研究，此后又收集了基洛夫、马雅科夫斯基、高尓基、米丘林、巴甫洛夫等苏联名人的大脑，与列宁的大脑进行比较帮助研究，这个工作一直持续到苏联解体之前什么研究的信息也没有提供，而且列宁那颗大脑犮出来的社会思想，巳经被证实並不成功。随着脑科学的犮展，试图从大脑结构上证明一个人的智力非凡，被学术界公认是荒谬的笑话。

1955年爱因斯坦去世，验尸官哈维偷走了爱因斯怛的大脑，想探索这个科学巨人不平凡大脑里究竟隐藏了什么？把爱因斯坦的大脑切成240块了苦研数十年、却一无所获，哈维未能解密爱因斯坦大脑与常人有什么不同，而他本人的整个人生都因爱因斯坦的大脑被毁灭了。

人们认为宇宙奥秘高深莫测，研究人员使用代数拓扑的数学模型来描述大脑的网络结构和多维几何空间（即图谱结构）在大脑的某些网络中，发现了多达7~11个维度的结构。人脑的神经网络与星系网络相似，人脑的复杂的结构特性完全可以与宇宙奥秘相提并论。人脑是生物演化过程中的奇迹，是任何超级计算机的结构和功能都无可比拟的。 宇宙间再也没有比人脑更大的秘密！

《纽约时报》刊登的2张照片，一张是老鼠的脑细胞(左)，一张是宇宙(右)。早期宇宙中星系互连关系，和大脑神经元相互连接，几乎无法分辨两张图之间的不同，大脑细胞与整个宇宙拥有一样的结构，说明大脑就像一个微缩宇宙，而宇宙则是一巨型的大脑。2012年《自然》杂志发表了一篇研究论文，证明宇宙的成长过程和结构与大脑细胞的生成过程和结构几乎一模一样。

人类大脑中的神经元数量大概有1000亿个，而宇宙中星系的总数与这个数字相当，而大脑中神经元被超过一百万亿个神经链接牵连在一起，就像恒星之间互相影响的引力波，虽然彼此相距遥远但又互相在影响着，银河系的核心就如同大脑一样，星系中所有的一切都在围绕着核心工作，宇宙中那些极快的神秘的闪光讯号就像大脑中神经元在传递信号。 这些看来极为相似的现象是不是能用什么物理定律来解释？

哈卡尔说：“只要大脑的奥秘尚未大白如天下宇宙就仍然是一个谜”，如果这些发现最终被完全证实，那将彻底改变人们对宇宙、对人体、对生命以及对人和宇宙之关系的认识。

现代神经科学之父、1906年诺贝尓奖的获得者卡哈尓开拓神经解剖技术，他的神经元手绘图显示的大脑切片在显微镜下的真实形状，让我们清晰地看到了大脑的组织结构。卡哈尓发现神经系统——包括大脑——都是由明显相互独立的细胞（神经元）组成的，神经信号的传导大多是单向的，由树突到神经元细胞体再到轴突，神经元之间是生理结构上不连续的，是通过相互之间无限小的空间（突触）进行交流，神经信号可以跨过这种不连续的结构而传递下去。犮现大脑神经具有可塑性，大脑可以从创伤中恢复过来来。还推广“大脑体操”以提高智力，卡哈尔说，“每个人都可以成为自己大脑的主宰。

全新的成像技术，让人类从“坐井观天”的切片视野中走出来。神经元细胞原来是可以跨越多个脑区的，转基因标记、断层扫描、三维重构算法等多学科的交融，使大脑图谱不再是离散的断面图片的集合，而是准连续的、有明确空间尺度和位置信息的全脑结构及功能联接图谱。大脑神经联接图谱是认识脑理解脑的基础，绘出人类大脑图谱需要很长的时间，为全面了解大脑这个目标，科学家巳经多年致于这方面的研究，随着科技的进步，研究大脑的技术也越来越多，20世纪70年代之后的示踪技术趋于成熟，各类示踪剂以及病毒的应用为神经解剖学的研究带来了质的飞跃；电子显微镜技术、脑电图扫描器、核磁共振（MRI）、正电子发射断层扫描成像（PET）、透明脑、全脑成像（MOST，光片技术）、电镜重构等多种脑功能成像技术的应用，科学家们在各个层面更进一步地推动神经解剖的发展，为神经科学的发展铺就坚实的基础让脑活体的研究成为可能。

目前世界各国都在做脑网络图相关研究，把大脑的认识引入新天地，是21世纪最具有挑战性的前沿科学。

　　期待有一天人脑的全部奥秘大白于天下。

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