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大脑很简单(The Brain Made Simple)

这是给孩子的大脑手册

大脑是我们学习、记忆和思考等思维活动的中心。因为大脑的解剖结构极为复杂,为了方便理解,可以把它分解为一些相对简单的概念。这个页面的目的就是提供一个适用于所有年龄段读者了解大脑的入门手册。不管你是准备考试,还是为扩大知识面学习一些基础概念,希望这个手册都能给你带来好的学习体验。

注:主要内容翻译自The Brain Made Simple。部分内容有所改动,并根据最新的研究进展做了扩充。


延髓

  • 位置:脑干的下半部分
  • 功能:执行和调节生命维持功能,比如呼吸,吞咽和心跳

延髓是脑的至关重要的部分。它发挥功能是自然而然的,或者说不经过思考的。因为延髓负责包括调控血压和呼吸在内的众多关键活动,没有它我们将不能生存。作为脑干的一部分,它还参与将来自脑的神经信号传递到脊髓。

趣闻:在脑外科手术中,医生必须极为小心谨慎避免伤及延髓的任何一部分。

小脑

  • 位置:脑的靠下的部分,位于脑桥下方
  • 功能:负责肌肉和身体的平衡与协调

小脑因其独特的外形和位置,是脑中最容易识别的部分。它对于我们可以完成日常生活中的行走和书写等自主性任务至关重要。它同时让我们能够保持平衡和直立。小脑损伤的病人往往难以保持平衡和维持很好的肌肉协调。

小测验:小脑损伤可能会导致以下哪些活动困难?

  1. 参加跑步比赛或马拉松
  2. 和朋友聊天交谈
  3. 在公园中玩棒球
  4. 在泳池中游泳或潜水
  5. 大声唱歌

答案:1,3,4

下丘脑

  • 位置:位于垂体上方和丘脑下方
  • 功能:负责的行为包括饥饿和饥渴,以及体温的维持

下丘脑主要负责动机性行为,它让我们能感受到饥饿和饥渴。下丘脑同时还使我们能维持稳定的体温。此外,下丘脑还控制着脑垂体,由于脑垂体控制着体内所有其他内分泌腺,下丘脑在连接内分泌系统和神经系统上扮演着关键角色。

杏仁核

  • 位置:边缘系统的一部分,位于颞叶内侧,海马顶端。
  • 功能:负责(恐惧)情绪的反应和记忆。

杏仁核与恐惧情绪存在密切关联,它被认为是我们产生恐惧情绪的来源。它同时也控制着我们应对危险刺激或事件时的反应。

趣闻:一些研究中,研究者通过深度脑损伤技术将大鼠的杏仁核移除。研究发现,这些大鼠之后对包括猫在内的任何事物都不再害怕。因此,移除杏仁核被认为移除了大鼠的恐惧记忆,导致其不再害怕任务事物。

海马

  • 位置:边缘系统的一部分,位于颞叶脑区
  • 功能:负责短时记忆、长时记忆和空间导航

海马结构因外形酷似海马而得名。这一脑结构不仅参与长时记忆的存储,同时还负责对物体或地点的空间位置的记忆。如果没有海马结构,我们甚至不能找到回家的路 。研究发现,阿尔兹海默症(俗称“老年痴呆”)与该脑区的损伤存在密切关联。

丘脑

  • 位置:前脑的一部分,在胼胝体下方。
  • 功能:负责中转来自感受器的信息到负责这些信息的其他脑区。

丘脑就像一个中传站,负责将大脑接收到的听觉、视觉、触觉和味觉等感觉信息传递到大脑皮层的不同部分进行后续处理。如果这个脑结构被损伤,所有的感受信息便不能被正确的处理,从而导致感觉混乱。

小测验:是真是假?下面哪个描述和丘脑的损伤有关?

  1. 视觉感受信息可能会被错误地发送到听觉处理中心。
  2. 会导致不能正常走路。
  3. 会导致不能写字。
  4. 可能导致感觉混乱。
  5. 感觉信息不能被正确地处理。

答案:1,4,5

脑桥

  • 位置:后脑的一部分,紧挨着下面的延髓。
  • 功能:连接脑的上下部分。

脑桥是大脑多个脑区之间的信息中转站。它帮助传递来自大脑皮层和小脑的信息。如果没有脑桥,大脑就会因为不能讲信息传递出去或收到信息而不能发挥其功能。同时,脑桥在睡眠和梦中也扮演着重要角色,比如,研究发现,最可能出现梦境的快速眼动期就源于脑桥。

左脑右脑

右脑

  • 功能:负责控制左侧的身体,更多的与艺术和创造性相关(艺术意识、创造力、想象力、知觉、悟性、整体思维、音乐意识、三维构建、左手控制)

左脑

  • 功能:负责控制身体的右侧,更多的与学术和逻辑有关(分析性思维、逻辑、语言、推理、科学与数学、书写、数字技能、右手控制)

将大脑从正中间切为两半,就可以得到左右半脑。虽然两个半脑形状和大小大致相同,但是它们并不完全相同,同时各自主要负责不同的功能。

大脑的左侧负责控制右侧的身体,它主要参与像科学与数学等和逻辑相关的任务。同样地,大脑的右侧负责左侧的身体,它主要参与和创造性和艺术相关的任务。两个半脑通过胼胝体连接。

小测试:判断下面任务主要由哪个半脑负责?

  1. 画一个想象中的城堡。
  2. 做数学作业。
  3. 本该学习的时候做白日梦。
  4. 和朋友聊天。
  5. 听父母或老师讲话。

答案:右左右左左

胼胝体

  • 位置:丘脑上方,皮层下方
  • 功能:连接左右半脑

胼胝体是脑的一部分,它连接了大脑的左右两个半球。它负责中转左右半脑的神经信号。

趣闻:神经科学家和诺贝尔奖获得者罗杰·斯佩里,因其通过手术切开病人的胼胝体来进行裂脑人研究而闻名。他的发现进一步验证了不同半脑确实具有不同的功能。

大脑皮层

  • 位置:脑的最外层
  • 功能: 负责思维和加工五种感觉信息

大脑皮层由紧密包装的神经元组成,是褶皱围绕在大脑最外的一层。它参与了包括言语和决策在内的高级思维过程。皮层可以分为额叶、顶叶、颞叶和枕叶四个部分,它们各自负责加工不同类型的感觉信息。


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