大脑基础：了解你的大脑

Brain Basics: Know Your Brain - National Institute of Neurological ...

大脑是人体最复杂的器官。这个重达三磅的器官是智慧的源泉，负责解读感官信息、启动身体运动和控制行为。包裹在坚硬颅骨中并被保护性液体浸润的大脑，是定义人类本质的所有特质的来源，堪称人体的至宝。

本手册是对人类大脑的基础介绍。它将帮助您理解健康大脑的工作原理、保持大脑健康的方法，以及大脑功能异常时可能发生的情况。

大脑的结构

大脑如同一个专家团队。所有组成部分协同工作，但每个部分都有其特殊职责。大脑可分为三个基本单元：前脑、中脑和后脑。

后脑包含脊髓上部、脑干和被称为小脑的褶皱组织团。后脑控制呼吸和心跳等生命维持功能。

小脑协调运动并参与习得性运动。当您弹钢琴或打网球时，您正在激活小脑。

脑干最上部是中脑，控制某些反射动作，并参与眼球运动和其他自主运动的控制。前脑是人类大脑最大且最发达的部分：主要由大脑半球及其下方隐藏的结构组成（见"大脑内部"）。

当人们看到大脑图片时，通常注意的是大脑半球。大脑半球位于大脑最上部，是意识思维和行动的源泉。它存储记忆并让您进行计划、想象和思考。它让您能够识别朋友、阅读文字和玩游戏。

大脑半球被深深的裂缝分为左右两半（半球）。两个大脑半球通过裂缝底部被称为胼胝体的厚束神经纤维相互沟通。虽然两个半球看起来像镜像，但它们存在差异。例如，语言形成能力主要位于左半球，而右半球似乎控制许多抽象推理技能。

由于某些尚未知晓的原因，几乎所有大脑与身体之间的信号在传递过程中都会发生交叉。这意味着右脑半球主要控制身体左侧，左脑半球主要控制右侧。当大脑一侧受损时，身体相反侧会受到影响。例如，右脑半球的中风可能导致左臂和左腿瘫痪。

大脑皮层

覆盖在大脑半球和小脑表面的是一层至关重要的组织，厚度相当于两到三枚硬币叠放。它被称为皮层，源自拉丁语"树皮"。大脑的大部分信息处理发生在大脑皮层。当人们谈论大脑中的"灰质"时，他们指的是皮层。皮层呈现灰色是因为该区域的神经纤维缺乏绝缘层，而这种绝缘层使大脑其他大部分区域呈现白色。大脑的褶皱增加了其表面积，从而提升了灰质容量和可处理的信息量。

思维的地理分布

每个大脑半球可分为不同区段（脑叶），各自专精不同功能。为了理解每个脑叶及其专长，我们将进行一次大脑半球之旅。

额叶

两个额叶位于前额正后方。当您制定计划、设想未来或使用理性论证时，这两个脑叶承担了大部分工作。额叶似乎通过充当短期存储站点来实现这些功能，使一个想法能在其他想法被考虑时保持在脑海中。

运动皮层

每个额叶后部是运动皮层，协助计划、控制和执行自主运动，如移动手臂或踢球。

顶叶

当您享受美食的滋味、气味和质感时，额叶后方两个被称为顶叶的区域正在工作。顶叶还支持阅读和算术能力。

体感皮层

这些脑叶的前部，位于运动区后方，是体感皮层。这些区域接收来自身体其他部位的温度、味觉、触觉和运动信息。

枕叶

当您阅读本页文字和图片时，大脑后部两个区域正在工作。这些被称为枕叶的脑叶处理来自眼睛的图像，并将该信息与记忆中的图像关联。枕叶受损可能导致失明。

颞叶

大脑半球之旅的最后是颞叶，它们位于视觉区域前方，嵌于顶叶和额叶下方。无论您欣赏交响乐还是摇滚音乐，您的大脑都通过这些脑叶的活动作出反应。每个颞叶顶部是接收耳朵信息的区域。颞叶下部在记忆形成和检索中起关键作用，包括与音乐相关的记忆。该脑叶其他区域整合记忆以及味觉、听觉、视觉和触觉的感觉体验。

大脑内部

在大脑深处隐藏着连接脊髓与大脑半球的结构。这些结构不仅决定我们的情绪状态，还修改我们的感知和反应，并让我们发起不假思索的运动。与大脑半球的脑叶类似，以下描述的结构成对出现：每个结构在大脑的另一侧都有对应物。

大约珍珠大小的下丘脑指挥着众多重要功能。它在早晨唤醒您，并在考试或求职面试期间释放肾上腺素。下丘脑也是重要的情感中心，控制让您感到兴奋、愤怒或悲伤的化学物质。下丘脑附近是丘脑，这是信息往返脊髓和大脑之间的主要中转站。

一段拱形的神经细胞束从下丘脑和丘脑延伸至海马体。这个微小的突起充当记忆索引器——将记忆发送到大脑半球的适当区域进行长期存储，并在需要时检索它们。基底神经节（图中未显示）是围绕丘脑的神经细胞簇，负责发起和整合运动。帕金森病导致震颤、僵硬和拖步行走的病理基础是基底神经节中的神经细胞受损。

神经元

大脑和神经系统其他部分由许多不同类型的细胞组成，但主要功能单位是一种称为神经元的细胞。所有感觉、运动、思维、记忆和情感都是通过神经元传递的信号产生的。神经元由三部分组成：细胞体、树突和轴突。

细胞体包含细胞核，这里制造了神经元生存和运作所需分子。树突像树枝般从细胞体延伸，接收来自其他神经细胞的信息。信号从树突传递到细胞体，然后沿轴突传离细胞体，到达另一个神经元、肌细胞或其他器官的细胞。

神经元通常被许多支持细胞包围。某些类型的细胞包裹轴突形成绝缘的髓鞘。髓鞘是脂肪分子构成的绝缘层，帮助神经信号传递得更快更远。轴突可能极短，如皮层中一个细胞传递到另一个间距不足发丝宽度的细胞的信号。其他轴突可能非常长，如从大脑直达脊髓的信号传递。

突触

科学家通过研究突触（信号从神经元传递到另一个细胞的位置）了解了神经元的大量知识。当信号到达轴突末端时，会刺激称为囊泡的小囊释放。这些囊泡将被称为神经递质的化学物质释放到突触间隙。神经递质穿过突触并与相邻细胞上的受体结合。这些受体可以改变接收细胞的特性。如果接收细胞也是神经元，信号可以继续传递到下一个细胞。

正在发挥作用的关键神经递质

神经递质是脑细胞相互交流的化学物质。某些神经递质使细胞更活跃（称为兴奋性），而其他神经递质则阻断或抑制细胞活动（称为抑制性）。

• 乙酰胆碱是兴奋性神经递质。它控制肌肉收缩并促使腺体分泌激素。阿尔茨海默病最初影响记忆形成，与乙酰胆碱短缺有关。
• 谷氨酸是主要的兴奋性神经递质。过量谷氨酸会杀死或损害神经元，并与帕金森病、中风、癫痫发作和疼痛敏感度增加等疾病相关。
• GABA（γ-氨基丁酸）是抑制性神经递质，帮助控制肌肉活动并构成视觉系统的重要部分。增加大脑GABA水平的药物用于治疗癫痫发作和亨廷顿舞蹈病患者的震颤。
• 血清素是收缩血管并引发睡眠的神经递质。它也参与体温调节。血清素水平过低可能导致睡眠障碍和抑郁，而过多则可能引发癫痫发作。
• 多巴胺既可能是兴奋性也可能是抑制性神经递质，参与情绪调节和复杂运动控制。大脑某些区域多巴胺活性丧失导致帕金森病的肌肉僵硬。许多用于治疗心理健康障碍和疾病的药物通过调节大脑中多巴胺的作用来起效。

神经系统疾病

大脑是人体最繁忙的器官之一。当大脑健康时，它能快速且自动地运作。但当问题出现时，后果可能是灾难性的。神经疾病与中风研究所(NINDS)支持对数百种神经系统疾病的研究。深入了解大脑有助于开发神经系统疾病的新治疗方法，并改善人类健康的许多领域。

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