人脑的分工及作用
人脑的形状
人脑表面很像一个核桃仁,又很像一堆豆腐团。脑的平均重量男子为1380克,女子为1250克。脑分为大脑、小脑、间脑和脑干四个部分。脑干分为中脑、脑桥和延髓。
大脑的定义
大脑为神经系统最高级部分。由左右两个大脑半球组成。占据全脑70%,两个半球间由大约3亿条神经纤维组成的胼胝体相连,使两个半球相通。大脑包括大脑皮层和髓质。大脑皮层厚度为2.5-3.0毫米。是神经细胞集中部分。上面布满了向下凹的沟,沟之间有隆起的回,因而大大增加了大脑皮层的面积。把它剥离下来并全部展开,形成的灰色物质层有四张A4打印纸大小,而黑猩猩的大脑皮层只有一张A4打印纸大小,猴子的像明信片那么大,老鼠的只有邮票那么大。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。大脑皮层上面密密麻麻的分布着大约120亿个神经细胞,在这些神经细胞周围含有一千多亿个胶质细胞。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,由神经纤维组成。
被保护的大脑
颅骨中的脑共有三层包被,统称为脑脊膜。其中与脑表面紧密相接触的是软膜。其外层分别是蛛网膜和硬膜。软膜和蛛网膜之间充满了脑脊液。整个脑浮在脑脊液中。从微观上讲,所有神经细胞都浸在脑脊液中。硬脑膜拉丁语中有“坚强母亲”的意思。软膜有“温柔母亲”的意思。柔软的脑就像睡在母腹中的婴儿一般。在这三层膜和脑脊液的保护下免遭外界的物理性冲击。人类的脑除了受头皮和头盖骨和脑脊膜的三层保护而免受外界的物理冲击外,还有一个十分重要的防止脑免受外界化学性伤害的自我保护系统叫血脑屏障。
血脑屏障的定义
血脑屏障是由星型胶质细胞和血管内皮细胞,共同构成的防御结构。约85%的脑毛细血管周围包裹着星型胶质细胞。血脑屏障是在脑与血之间形成的屏障,正常大脑是不与血液直接接触的。
血脑屏障的作用
它的存在就像在中枢神经系统外围构筑的一道防线。在保护脑免受外界伤害时,也将好多对脑有利的物质阻隔在大脑之外。人在三岁时,血脑屏障已经发育完成,因此母亲在孩子出生前对服用些,健脑益智的产品是十分必要的。婴儿通过母乳或营养品也同样有效。智力是吃出来的对婴儿来讲是很有科学道理的。在血脑屏障未形成前母亲或婴儿不慎食用********,可能会给孩子留下终身遗憾,为此世界卫生组织曾发出警告,婴幼儿血脑屏障尚未形成不能让防腐剂、色素、香料、抗氧化剂、农药等含在食物中。包括用洗涤剂清洗奶瓶这些小事也应注意。三岁后补脑意义不大。因为脑细胞不可以再生,所以血脑屏障的存在对脑的保护有重要作用。血脑屏障并不是把所有物质拒之门外,它有记忆性和选择性。例如:脑赖以生存的氧、葡萄糖和维生素都能通过。大脑是最高级信息处理器。大脑有1400克左右,每秒能记住1000个信息,四分之一秒内分析所见到的这张脸是谁。
大脑的分工
大脑皮层上排列着各类中枢神经,它们分别承担着各种功能。而且各自都有确定的位置,这样的位置叫大脑皮层功能定位区。大脑分为五个叶分别为额叶、颞叶、顶叶、枕叶、岛叶。
额叶:位于外侧沟之上,中央沟前方。主要负责调节随意运动,还负责书写和说话。
颞叶:位于枕叶前方,外侧沟下方。负责听觉、味觉、嗅觉还与记忆有关。
顶叶:位于外侧沟上方,顶枕沟和中央沟之间。主管感觉、计算、阅读、运动。
枕叶:位于顶枕沟后方。接受和分析视觉信息。
岛叶:引于外侧沟深处,略成三角形。
与动物相比人类的额叶、颞叶比较发达。人脑的分工体质体现在脊髓水平。其实均由大脑管辖,各个区域既有分工又有合作,大脑对外部各种信息进行分析归纳,然后通过脊髓传达指令调节身体,脑重量为身体的2%,但其耗氧量却为人体总耗氧量的20%。脑所消耗的能量足以让20瓦的灯泡发亮。脑耗氧量是其他生物无法比拟的。
脑代谢的特点
脑代谢的特点不但耗氧量大,而且耗氧速度也是人体所有脏器中最快的,而大脑没有能源物质的储备,而脑所需的能量主要是靠血液源源不断的葡萄糖供给。所获得的氧也是用在葡萄糖氧化上。脑几乎一刻也离不开它赖以生存的氧和葡萄糖,当脑血流全部中断,脑细胞周围残留的氧气十秒内就会消耗没,而葡萄糖两分钟内就会迅速用光。导致三到五分钟内,脑细胞迅速死亡。可见脑也是人体最为奢侈和较贵的器官。
大脑中的神经系统
脑和脊髓统称中枢神经系统。从脑底部观察可看到12对神经出入脑部,其中只有嗅神经直接由大脑半球向外伸出,其他11对神经分别和脑干、主要是中脑、胼胝体和延髓相连。对于人类由脊髓分出的神经一共有31对。从脑发出的12对脑神经和由脊髓发出的31对脊神经构成了周围神经系统。周围神经负责联络中枢和身体各部位。周围神经系统根据功能可分为:躯体神经系统和自主神经系统(亦称为植物神经系统)。自主神经系统传出端由交感神经和副交感神经构成,它们能够自主调节人体内脏和各种腺体的功能。
脑细胞的特征
脑细胞的特征是,一旦发育完成后再也不会增殖。脑细胞具有凋亡的特性。这是一种程序性的死亡。人到20岁左右脑细胞发育速度达到巅峰。此时不仅精力充沛,而且记忆力好,是一生中的黄金季节,越过此峰就是下坡。20岁过后若是放置不使用,会以每天十万个的数量变成废品。并不是脑内所有细胞都以相同比例减少,例如脑干部位细胞几乎没有变化。从这点来看,脑干是人类生存必需部位,此部位如破坏,就使各脏器失去功能。这种与维持最低生命相关活动,在发生学中是最早成熟部位。出生刚一天的婴儿其脑干部位、动眼神经的髓鞘就已经完全发育好,这样的部位不但不受年龄变化影响,同时也不受疾病侵害。
脑细胞的分类按成熟度分
第一类是已经充分发展的脑细胞。特点是成熟度最高,每个细胞通过多达两万余条线路,与其他细胞联系,这部分细胞是处于工作状态中的精英。人类略有难度的工作均由它们完成。
第二类是未充分发展的脑细胞。其成熟度相对较低,每个细胞一般只通过几十条线路,与其他细胞联系。承担一些力所能及的简单工作。也称为处于半抑制状态的脑细胞。
第三类是完全没有发展的原始状态脑细胞。这部分脑细胞既不马上死亡,也不马上工作处于休闲状态,称为处于抑制状态或沉睡的脑细胞。
三类脑细胞在人脑的比例
人脑大约有120亿个脑细胞,最多不到10%是充分发展并加以利用的,其余仍处于未充分发展或未发展状态。脑细胞联络线路越多就越能发挥各细胞彼此间的分工合作。人就越聪明,智商就越高。脑细胞彼此间联系的线路绝大多数,是在人出生后受到外界环境刺激,而逐步发展起来的。
脑细胞间是如何联系传递信息的
一般人认为,脑细胞密密麻麻排列着如电路般,微弱电流流过这些脑细胞发出大脑命令,事实并非如此,这是假科学。细胞与细胞之间并不是直接连接,中间存在着小小缝隙,充当导线作用的是弥散在细胞与细胞之间的荷尔蒙(激素)它们充当脑内细胞传递者,这种激素分泌于大脑各地方。大脑通过它向全身传达指令,于是身体也同样分泌荷尔蒙,通过这种荷尔蒙接受信息的细胞,根据命令采取行动。没有荷尔蒙,人就不会思考,不会行动,人就不会有感觉。
脑各部位的定义
端脑:包括左右大脑半球以及埋藏在大脑皮质内的机底核。
基底核:也称基底神经节,在半球底部的白质中,由神经细胞集中而成的团块。
丘脑:是间脑中最大的卵圆形灰质核团,位于第三脑室两侧,左右丘脑凭借灰质团块相连接,灰质团块又称中间块。丘脑是产生意识的核心器官。丘脑中先天遗传一种特殊的结构叫丘觉。丘觉自身蕴含意思并发放意思,当丘觉发放意思时就产生了意识。
小脑:小脑在大脑后下方,它分为中间的蚓部和两侧庞大的小脑半球,表层的灰质即是小脑皮层,被许多横行的沟分为许多小叶。小脑的内部由白质和灰色的神经核组成。功能是协调骨骼肌的运动维持和调节肌肉的紧张,保持身体的平衡。小脑按感觉进化先后可分为原小脑、旧小脑和新小脑三部分。原小脑与调节平衡有关。旧小脑主要是调节肌肉的张力。新小脑主要调节四肢的随意运动和精细运动。
神经核:是神经细胞集中成块形成一个灰色的神经细胞团。多位于白质中。
白质:又称髓质。内含有与大脑脊髓相联系的神经纤维。
脑干:位于颅骨窝枕骨大骨与鞍背之间的骨面。下与脊髓相连也和间脑相连,后方连于小脑。脑干自下而上分为三部分,延髓、脑桥和中脑三部分。延髓、脑桥与小脑间的腔称为第四脑室。脑干也是由灰质和白质构成。脑干的灰质及延髓下半部与脊髓相似。其它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型神经核。
神经核:分为两种,一种是与3-12对脑神经相连的脑神经核。第二种主要传导速度有关的神经核。
脑神经:也称颅神经。是从脑发出左右成对神经,共12对。依次为嗅神经、视神经、动眼神经、滑车神经、三叉神经、展神经、面神经、位听神经、舌面神经、迷走神经、腹神经和舌下神经。12对脑神经连接着不同的部位,并由颅底的孔裂出入颅腔。这些神经主要分布于头面部,其中迷走神经还分布到腹腔内脏器官。各脑神经所含的纤维成份不同。按主要所含纤维成分和功能不同可把脑神经分为三类,第一类是感觉神经:包括嗅神经、视神经和位听神经。第二类是运动神经:包括动眼神经、滑车神经、展神经、腹神经和舌下神经。第三类是混合神经:三叉神经、面和迷走、舌咽神经。
间脑:位于中脑前上方,大部份被大脑半球所掩盖。主要部份是背侧丘脑和下丘脑。间脑腔室称为第三脑室。
下丘脑:背侧丘脑前下方,视神经、垂体可以调节体温。水电解质的平衡。
大脑分为三条叶间沟:每侧大脑半球都可分为上侧面、下侧面、内侧面和外侧面。并借三条叶间沟分为五个叶。
三条叶间沟分为:一、外侧沟,大部分在大脑半球上外侧面,是一条自前下向后上行的行列。二、中央沟。在半球上外侧面,自半球上缘终点的稍后方向下斜行,几乎到达外侧沟。三、顶枕沟。位于半球内侧面的后部,自胼胝体后端的稍后方斜向后上,并略延伸至半球上外侧面。
脑部分五个区:分别为运动区、躯体感觉区、视区、听区、语言区。语言区又分为四个小区:听觉语言中枢、视觉性语言中枢、书写中枢、运动性语言中枢。运动区主要位于中央前回和中央旁小叶前部,这个区域主要支配四肢的骨骼运动。如果该区域损害,可引起对侧半身相应的骨骼肌运动障碍。躯体感觉区主要位于中央后回和中央旁小叶后部。主要接受传递对侧半身感觉冲动的纤维。视区位于距状沟两侧。听区位于颞横回,每侧听区接受来自两侧听觉器听觉冲动。语言区语言功能是人类在社会发展历史中逐渐形成的,语言区是大脑皮质所没有的,语言区分四个小区。第一区为听觉语言中枢,位于缘上回,此区受伤后听觉虽无障碍但不理解意思。称自聋。第二区为视觉语言中枢:位于矫回,接近视区。若受损病人视觉无障碍但不能阅读理解。称为失读症。书写中枢位于额中回后部,此区受损伤,手虽能运动却丧失了书写文字符号能力,称为失写症。运动性语言中枢:位于额下回后部,此区损伤喉肌不瘫痪也能发音,但不能将音节词组等组成能表达词意的语言,称为运动性失语症。
胼胝体:位于大脑纵裂底,属于联合纤维。在脑正中矢状切面上,其前部呈沟状后部粗厚弯向后下。胼胝体纤维呈放射状,向前后左右放开,广泛联系大脑两侧半球。胼胝体作用是对既往已经学过的知识辨别、感觉、经验和记忆有重要作用。
血液循环和脑脊液循环
脑的动脉来自颈内动脉和椎动脉,颈内动脉供应大脑半球前三分之二和部分间脑,椎动脉供应大脑半球后三分之一,部分间脑及脑干、小脑、颈内动脉启自颈总动脉向上经颈动脉管入颅腔。其主要分支有:眼动脉、大脑前动脉和大脑中动脉等。大脑前动脉位于大脑纵裂内,在胼胝体背侧向后走行,并与大脑枕叶以前的内侧面及上外侧面上部相关联。大脑中动脉延外侧沟向上走行。并与大脑半球上外侧面大部相关联。左右椎动脉进入颅后向内上行至脑桥下缘合成一条机理动脉。主要供应大脑半球内侧面和下面。椎动脉和机理动脉沿途发出的分支用来供应延髓、脑桥、小脑。大脑。动脉环也是供应血液途径。脑的静脉不与动脉伴行,分深浅两组。浅静脉收集大脑皮质及大脑髓质浅层静脉血。前静脉血进入颅内的硬脑膜膜窦,深静脉收于大脑髓质深部,基底核内囊、间脑及脑室脉络丛的血,最后汇成一条大静脉注入直窦。脑脊液:是一种无色透明液体。充满于脑室和蛛网膜下隙,成人总量达100到140毫升。脑脊液主要由脑室脉络丛生成,最后进入血液。侧脑室中的脑脊液经室间孔进入第三脑室。并与第三脑室脉络丛产生的脑脊液共同,经中脑血管流向第四脑室,再会合第四脑室脉络丛产生的脑脊液经第四脑室正中孔和第四脑室外侧孔进入蛛网膜下隙,最后经蛛网膜粒进入上矢方窦,并由此进入血液。脑脊液主要作用:可缓冲振动,分散压力。对脑和脊髓有保护作用。由于脑脊液的不断循环,可带走脑与脊髓的代谢产物和调整颅内压。
脑电波生物电
生物电现象是生命活动基本特征之一,各种生物均有电活动的表现,大如鲸鱼小到细菌都有或强或弱的生物电。
脑电波节律
来源于丘脑,科学家曾将动物大脑皮层与丘脑联系切断,脑电波节律消失,而丘脑电节律活动仍然保持着脑电波正常节律:正常节律8-13赫兹,正常人在非脑疲劳状态下应该维持在8-13赫兹,如过度脑疲劳,脑电波则达不到这个标准值。
脑疲劳
大脑长时间工作消耗大量氧和葡萄糖,使大脑中氧和葡萄糖含量缺乏,丘脑中所发出的脑电波节律下降,达不到正常人标准8-13赫兹。
脑疲劳主要症状
注意力不集中,溜号、学习没兴趣、晚上失眠、白天犯困和学习效率严重低下。
左脑
左脑是现代脑,称为雄辩家、科学家。主要功能有时间、逻辑记忆、言语、数字计算、排列、分类、逻辑分析、书写。统称为抽象思维。具有有序性、延续性、分析性功能。
右脑
右脑是祖先脑,称为艺术家。有超常感悟力、空间想象力、不善于言辞、 充满创造力,感情丰富、有人情味。主要功能:空间、形象记忆、直觉、情感、身体协调、视知觉、图形知觉、美术、音乐节奏、舞蹈、想象。统称形象思维。具有无序性、跳跃性和直觉性功能。