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21世纪——脑的世纪
http://www.100md.com 2000年4月3日 健康报
     我们的大脑是怎样组成的?它又是怎样工作的?实际上,我们的大脑就像一台功能强大的电脑,但它的复杂程度和高速有效远远超过当今世界上最先进的电脑。

    人脑是生物进化的杰出作品

    在数万亿个脑细胞中,最活跃的是数量约1000亿的神经细胞(神经元),其本身就像一台小电脑,它承担了接受刺激信息,处理、分析、整合信息,传出指令的工作。神经元像一条形状怪异的小章鱼,细胞体是它的中心,从细胞体伸出许多突起叫突触,长的称为轴突,是进出神经细胞的主要通道,负责信息的传入和传出。它的表面被髓鞘磷脂所包裹,就像电线被绝缘物所包绕,绝缘越好通过“电线”传递信息的速度越快,快的可达每秒100米。从胞体伸出的短突起称为树突,它像树枝一样,每个神经细胞可以长出成千上万个分支。树突接收其他神经元输入的信息并存储信息,它建立起神经元之间的联系。神经突触的联系广泛而复杂,一个神经细胞可与几万甚至几十万个神经细胞建立突触联系,同时,神经突触还建立起感受器和运动器与大脑的联系。神经胶质细胞是脑组织的支架,它主要分布在神经轴突的周围,胶质细胞还将大脑各部分“粘合”起来。脑内还有血液和脑脊液两个液体循环系统,它们为脑组织提供营养和保护。
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    人脑是一个奇妙绝伦的网络!变化的外界环境和人体内环境,通过感受器不断地将各种信息以神经冲动的形式传入大脑,这些信息分门别类地进入脑的不同部位,在那里被接受并被初步分析,然后进入脑内更复杂的部位,在这些部位与以往储存的信息进行对比、分析,并与进入该区的其他信息进行整合。经过处理的信息又迅速地到达脑内与运动有关的区域,去启动或调节神经元的运动冲动发放。运动性冲动沿神经轴突离开脑,去指挥人的各种机能活动。实际上,信息的传入和指令的传出还存在很多反馈通路和旁路,从大脑皮层到脊髓的各个水平都有不同等级的整合中枢,使传入和传出两系统紧密联系,互相渗透,互相调节。

    大脑最复杂的部分称为大脑皮层,它是神经元高度集中的地方,是人类智能活动的中心,也是人类高度进化的结果。大脑皮层大约30毫米厚,但它有6层,每层都有不同的功能。大脑皮层的不同区域存在一些高度分化的,功能独特的神经元,它们使这个区域负责完成一些特定的功能,如:枕叶司视觉、颞叶司听觉、顶叶司躯体感觉(来自皮肤、肌肉的感觉)、额叶司运动、基底神经节和小脑司运动的调节,边缘系统司嗅味觉和内脏活动,丘脑下部调节内分泌功能,脑干主管呼吸、心跳和血压。人类更复杂的功能———心理活动、情感反应、学习、记忆、判断、创造及语言等与额叶、颞叶、边缘系统、顶枕颞叶交界区等部位有关。脑的各个区域的活动并非截然分开,神经冲动通过突触网络上传、下达和互相扩散,使神经系统的功能活动始终处于一个整体调节的状态下。
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    神经冲动的传递过程是一个电—化学转化过程。在神经突触上传递的是电子流,在突触与突触连接处传递的是化学流。神经细胞分泌的化学物质如:去甲肾上腺素、乙酰胆碱、多巴胺、γ-氨基丁酸、5-羟色胺等充当了突触之间的联系介质。突触之间在结构上复杂多样,在功能上也有区别,有的传递兴奋性冲动,有的传递抑制性冲动。突触的研究为探索脑的功能活动,探索神经系统疾病的病因和治疗,打开了一扇大门。

    大脑处理信息高速有效

    大脑皮层———人脑的CPU和电脑一样,人脑也有它的中央处理器(CPU),这就是我们的大脑皮层。它不仅高效地整合、处理信息,还兼作内存。大脑皮层中至少有7个不同的“智力中心”,它们储存不同的信息,而且处理信息的方式也有区别。但是,由于关联的信息可以在其他中心储存,突触的网络又联系着各个中心,所以各个“智力中心”是密切相关的。大脑皮层可以在各个智力中心同步处理不同的信息,又可以在整体的联系下将不同的信息进行整合。
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    卓越的整理、分类、储存功能大脑能够归纳、分类、整理和存储所接收的所有信息。大脑将信息分成不同的类别,就像图书馆的分类索引一样,可通过许多相互关联的内容进入索引去查找。不同的信息在大脑内有固定的联系皮层,形成它的记忆库。但在不同的记忆库里还储存有相似的信息和关联的信息。神经元的巨大储存功能和纷繁的突触网络为大脑快速、高效地处理信息奠定了基础。

    分工而又合作的大脑半球大脑有左右两半部,各控制不同的功能,并以不同的方式处理信息。一般认为,左半球主要起处理语言、逻辑、数学和次序的作用,是所谓的学术学习部分。右半球处理节奏、旋律、音乐、图像和空间结构,即所谓的创造性活动。然而,大脑两部分的作用并非如此简单。两个大脑半球通过一个中继系统———胼胝体连接。胼胝体本身有3亿个活跃的神经细胞和大量的神经纤维(突触),它像一个电话自动交换局那样,瞬时间将信息向左右两侧大脑半球传递开去,不断地将抽象的、整体的图像与具体的、逻辑的信息连接起来。分裂脑的实验已证明:两侧大脑半球的分工不同,但离开了任何一侧的协同作用,脑的功能将受到极大的影响。如果我们能有效地、均衡地利用和发展两侧大脑半球的功能,我们的学习能力和创造能力将有一个极大的提高。例如,当你听一首歌时,左脑会处理歌词,右脑会处理旋律,如果左、右脑都动员起来,边缘系统中大脑的情感中心也参与,你就能毫不费力地学会。大脑的情感中心与长期记忆存储系统密切相关,所以,有高度情感因素的内容是最容易记住的。
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    开发脑的潜力

    智力的开发我们大多数人只开发了脑的“七个智力中心”的一小部分。如果大脑的不同部分一起使用,来存储、记忆和获得信息,我们的学习、工作效率将会有一个极大的提高。

    我们每个人至少有如下7种智力类型:语言智力读、写和用词语进行交流的能力。此能力在作家、诗人和演说家身上表现突出。

    逻辑或数学智力在科学家尤其是数学家以及律师、法官身上,这种能力得到极大的发展。

    音乐智力作曲家、指挥家和音乐家这种能力超群。

    空间或视觉智力建筑师、雕塑家、画家、航海家和飞行员必不可少的能力。

    运动智力或身体智力运动员、舞蹈家,甚至外科医生最具有的能力。
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    人际智力与其他人相处的能力是销售人员、社会活动家和谈判人员应有的能力。

    内在智力或内省能力是一种洞察和直觉的能力,了解自己的能力,在潜意识状态下获取信息的能力。

    哈佛大学心理学教授霍华德·加德纳指出:语言智力、逻辑或数学智力在传统教育中受到了高度重视,大多数所谓的智力测试都集中在这两种智力上,全世界很多学校的教育也集中在这两种能力上,这使我们对学习的潜力产生了一些偏见。

    每一类“智力”或“能力”在脑中都有相应的位置。脑的某一部位严重损伤,就有失去特定能力的危险。

    交流和学习加州大学的黛尔蒙德教授说:“人脑具有巨大的未开发潜力,它充满活力,人脑从出生到生命终止的任何年龄都会发生改变。在富有激励因素的环境下,人脑会变得更好,如果接收不到刺激,人脑就会向相反方向发展。”人类有交流和学习的能力,并以多种方式进行,语言、图画、文字、音响、声像、情感等,这些都是脑发展的激励因素。
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    三种主要的学习方式触觉学习者,在亲身运动、体验和实验中学习效果最好。视觉学习者,当学习内容以图像形式出现时,学习效果最好,这些人被称为“印刷符号型”,经常通过阅读来学习。听觉学习者,通过音乐、谈话的声音取得最好的学习效果。如果把三种类型以不同的方式加以组合,就可以把大脑许多能力连接起来,就能学得更好、更快。

    营造大脑的良好环境

    氧气是脑细胞生存的基矗我们通过呼吸得到氧气,在学习之前和学习中进行深呼吸,可以促进血液氧化。所以,运动不仅对身体有好处,也对大脑有好处。

    像其他复杂机械一样,大脑需要能量。一个成年人的大脑大约只占总体重的2%,但它需要的能量约为总能量的20%,主要是大量的葡萄糖。脑内几乎没有糖元贮备,血糖的降低首先影响到脑的功能活动。给大脑提供高能量的食物,你就能高速、有效地工作。

    大脑还需要一些其他类型的能量,以产生各种化学物质———神经信息传递因子。研究发现,大约70种神经信息传递因子的合成依赖于平衡的饮食,包括富含蛋白质、胆碱、多元不饱和脂肪酸(亚油酸)和维生素的食物以及一些微量元素。营养不良或不均衡都会降低某些神经信息传递因子的水平,并对相应的脑功能产生负面影响。同样,调节相关的信息传递因子可以治疗某些身体或精神的疾病,有的通过饮食的简单改变就可以做到。例如:富含卵磷脂和氯化胆碱的饮食可提高与记忆相关的信息传递因子在体内的含量。每天一匙玉米油可以满足一个成年人对亚油酸的需求,缺乏它大脑就不能修复髓鞘,可能导致动作不协调、思维混乱、记忆丧失、冷漠、颤抖等。缺铁会导致注意力不集中、理解和推理能力下降,有损于学习和记忆能力。体液中正常的钠、钾离子也非常重要,1000亿个脑神经细胞有多达100万个“钠泵”,它们对大脑的信息传递是极为重要的。钠、钾离子不足时,大脑的电活动减少,直接影响信息的传递,还会出现厌食、恶心、 呕吐、意识障碍等症状,这些症状的出现提示大脑中某些信息传递泵出现工作障碍。, 百拇医药