人脑解析
了解人体最复杂器官——从其结构到最常见的疾病。
作者：凯瑟琳·祖克曼
2009年10月15日
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有一点值得你深思：人类大脑比宇宙中任何已知结构都要复杂。平均重约三磅（1.4公斤）的这一海绵状脂肪和蛋白质物质由两大类细胞组成——胶质细胞和神经元细胞，每种细胞数量都达数百亿。神经元以其树枝状突起（称为轴突和树突）而著称，它们收集并传递电化学信号。不同类型的胶质细胞为神经元提供物理保护，并帮助维持神经元和大脑的健康。
正是这种复杂的细胞网络产生了我们人类共有的所有方面。没有大脑，我们无法呼吸、玩耍、爱或记忆。
大脑解剖
大脑是脑部最大的部分，占脑器官重量的85%。其特有的、高度褶皱的外表面是大脑皮层。正是大脑使人类大脑——以及因此使人类——如此强大。像大象、海豚和鲸鱼这样的动物实际上拥有更大的大脑，但人类拥有最发达的大脑皮层。它在我们的颅骨内紧凑排列，通过深褶巧妙地最大化皮层的总表面积。
大脑有两个半球，进一步分为四个区域或脑叶。位于前额后方的额叶与言语、思维、学习、情绪和运动有关。其后方是顶叶，处理触觉、温度和疼痛等感觉信息。脑后部是枕叶，负责视觉。最后是靠近太阳穴的颞叶，与听觉和记忆相关。
脑部第二大组成部分是小脑，位于大脑后部下方。它在协调运动、姿势和平衡方面发挥着重要作用。
第三大部分是间脑，位于脑的核心。这一结构群大约有杏子大小，其两个主要部分是丘脑和下丘脑。丘脑充当来自身体各处的传入神经冲动的中继站，然后将这些冲动转发到适当的脑区进行处理。下丘脑控制附近垂体腺的激素分泌。这些激素调控生长和本能行为，例如新妈妈开始泌乳。下丘脑对于保持体温、饥饿和口渴等身体过程的平衡也至关重要。
位于脑器官基部的脑干控制反射和基本生命功能，如心率、呼吸和血压。它还调节你感到困倦或清醒的时间，并将大脑和小脑连接到脊髓。
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艾伦脑科学研究所展示的大脑。人脑是一个3磅（1.4公斤）重的果冻状脂肪和组织——然而它是所有已知生命结构中最复杂的。
罗伯特·克拉克 摄
大脑极其敏感和脆弱，因此需要最大程度的保护，这由坚硬的颅骨和三层坚韧的脑膜提供。这些脑膜之间的空间充满液体，缓冲大脑并防止其因与颅骨内壁接触而受损。
血脑屏障
想要更多证据证明大脑非同寻常吗？看看血脑屏障就知道了。这一独特特征的发现可追溯到19世纪，当时各种实验表明，当染料被注入血液时，它会染色身体所有器官，但脑和脊髓除外。当同样的染料被注入脊髓液时，它只染色脑和脊髓。
这使科学家了解到大脑有一层巧妙的保护层。称为血脑屏障，它由特殊、紧密结的细胞组成，这些细胞共同在整个器官中充当一种半透膜。它通过阻止某些毒素、病原体和其他有害物质通过血液进入大脑，同时允许氧气和重要营养物质通过，从而保持大脑环境的安全和稳定。
脑部健康状况
当然，当像大脑这样精密校准且复杂的"机器"受伤或出现故障时，问题就会出现。五分之一的美国人遭受某种形式的神经损伤，这一广泛列表包括中风、癫痫、脑瘫以及痴呆症。
阿尔茨海默病部分特征是短期记忆丧失、定向障碍和情绪波动的逐渐进展，是痴呆症最常见的原因。它是美国第六大死因，被诊断出患有该病的人数正在增长。全球约有5000万人患有阿尔茨海默病或某种形式的痴呆症。虽然有几种药物可以缓解阿尔茨海默病的症状，但目前尚无治愈方法。全球研究人员继续开发治疗方法，有朝一日可能终结这种疾病的毁灭性影响。
然而，比神经障碍更为常见的是归入称为精神疾病的广泛类别中的状况。不幸的是，对患有精神疾病的人的负面态度普遍存在。与精神疾病相关的污名会产生羞耻、尴尬和被拒绝的感觉，导致许多人默默忍受。在美国，焦虑症是最常见的精神疾病形式，但只有约40%的患者接受治疗。焦虑症通常源于大脑海马体和前额叶皮层的异常。
注意力缺陷多动障碍（ADHD）是一种也影响成年人但更常在儿童中诊断出的心理健康状况。ADHD的特征是多动和无法集中注意力。虽然ADHD的确切原因尚未确定，但科学家认为它可能与多种因素有关，包括遗传或脑损伤。ADHD的治疗可能包括心理治疗和药物。后者通过增加对思考和集中至关重要的大脑化学物质多巴胺和去甲肾上腺素来帮助。
抑郁症是另一种常见的心理健康状况。它是全球致残的主要原因，通常伴有焦虑。抑郁症可能表现为一系列症状，包括持续悲伤、易怒和食欲变化。好消息是，一般来说，焦虑和抑郁症通过各种药物（帮助大脑更有效地利用某些化学物质）和治疗形式是高度可治疗的。
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