大脑的结构和记忆详解与分析

大脑的结构和记忆详解与分析
大脑结构
大脑结构是指大脑的构成。人类的大脑是所有器官中最复杂的一部份,并且是所有神
经系统的中枢;虽然它看起来是一整块的样子,但是通过神经系统专家,可了解它的各个
功能。人类的大脑可以区分为三个部份:脑核Central Core、脑缘系统Limbic System、
大脑皮质Cerebral Cortex。
脑核部份是掌管人类日常基本生活的处理,包括呼吸、心跳、觉醒、运动、睡眠、平衡、早期感觉系统等。而脑缘系统是负责行动、情绪、记忆处理等功能,另外,它还负责
体温、血压、血糖、以及其它居家活动等。大脑皮质则负责人脑较高级的认知和情绪功能,它区分为两个主要大块----左大脑和右大脑,各大块均包含四个部份----额叶脑Frontal Lobe、顶叶脑Parietal Lobe、枕叶脑Occipital Lobe、颞叶脑Temporal Lobe。
主要结构
脑核部份是掌管人类日常基本生活的处理,包括呼吸、心跳、觉醒、运动、睡眠、平衡、早期感觉系统等。而脑缘系统是负责行动、情绪、记忆处理等功能,另外,它还负责
体温、血压、血糖、以及其它居家活动等。大脑皮质则负责人脑较高级的认知和情绪功能,它区分为两个主要大块----左大脑和右大脑,各大块均包含四个部份----额叶脑Frontal Lobe、顶叶脑Parietal Lobe、枕叶脑Occipital Lobe、颞叶脑Temporal Lobe。
大脑位于脑的最上端,它控制和管理下面的各级中枢,同时还指挥着像说话,写字、
发明、创造等人类持有的活动。大脑是人体的最高司令部。大脑就想一个左右分开的半球,依靠底面的胼胝体相连,半球面上布满了沟回。表面的一层为大脑皮层,是神经细胞
体聚集的地方,平均厚度约1.5-4.5毫米。皮质下面的髓骨,由传递各种信息的神经纤维
所组成。大脑皮层的各个区域掌管着各种不同的功能。有人系统地把大脑皮层分为小区,
主要有听小区、视小区、嗅小区、语言区、躯体感觉区、躯体运动区等。
在人类长期的生存实践中,大脑得以不断进化提高,具备了抽象思维和意识的功能,
成为人类与其他动物相区别的标志之一。许许多多的沟回能使大脑皮层的表面积大为增加。一个成年人的大脑皮层的表面积可达2200平方厘米,聚集了140亿个神经细胞体,因此
大脑才有如此神奇的功能。不懈地学习,勤奋地思考,能使大脑更为敏捷。有人研究了伟
大的科学家爱因斯坦的大脑,发现他的大脑皮层呈现比常人更多的沟回。由此可见,聪明
不是天生的,勤奋动脑筋才是获得才智的唯一途径。
人脑对人体的管理是一种交叉倒置的关系。即左半大脑支配右半身的运动;大脑的上
部管理人体下半身,而下半个大脑又正好相反。所以一个习惯于用右手的人,他的左半大
脑较为发达。有些人为了锻炼双边大脑,就故意多用左手,这是有一定道理的。人的大脑
中、左半球偏重于语言的功能,右半球则偏重于有关空间概念的功能。一个健康的人,总
是有一个两边都发达的大脑。
人做梦也与大脑有关。做梦上人在睡眠的情况下,受抑制的大脑皮层中某一区域发生
了兴奋,哪一个兴奋了,梦境中就会出现相关的内容。睡眠是保证大脑休息的最好办法,
为了防止恶梦对人体健康的不良影响,我们应多注意保护自己的头部,因为这里有人体最
高的生命活动中枢。现代电子计算机是人制造的大脑一个过分简化的模型,它已经在科学
技术、社会经济生活中发挥了巨大的作用,被人称为电脑。随着人们对大脑的认识越来越
深入,将会制造出速度更快、性能更好的电脑,服务于人类的伟大事业。
人类大脑内在数十亿个神经细胞,它们相互之间通过神经突触相互影响,形成极其复
杂的相互联系。记忆就是脑神经细胞之间的相互呼叫作用,其中有些相互呼叫作用所维持
时间是短暂的,有些是持久的,而还有一些介于两者之间。
记忆的形成原理:
当一个脑神经细胞受到刺激发生兴奋时,它的突触就会发生增生或感应阈下降,经常
受到刺激而反复兴奋的脑神经细胞,它的突触会比其它较少受到刺激和兴奋的脑细胞具有
更强的信号发放和信号接受能力。当两个相互间有突触邻接的神经细胞同时受到刺激而同
时发生兴奋时,两个神经细胞的突触就会同时发生增生,以至它们之间邻接的突触对的相
互作用得到增强,当这种同步刺激反复多次后,两个细胞的邻接突触对的相互作用达到一
定的强度达到或超过一定的阈值,则它们之间就会发生兴奋的传播现象,就是当其中任何
一个细胞受到刺激发生兴奋时,都会引起另一个细胞发生兴奋而,从而形成细胞之间的相
互呼应联系,这就是即记忆联系。
说明:短期记忆脑细胞在受到反复刺激时,并不发生突触增生,而是发生突触感应阈
下降,这种下降时短暂的,所以不能维持太长时间;而惰性记忆细胞则以突触增生为记忆
基础,因而维持记忆的时间较长。
大脑Brain包括左、右两个半球及连接两个半球的中间部分,即第三脑室前端的终板。大脑半球被覆灰质,称大脑皮质,其深方为白质,称为髓质。髓质内的灰质核团为基底神
经节。在大脑两半球间由巨束纤维-相连。
具体内容有大脑半球各脑叶、大脑皮质功能定位、大脑半球深部结构、大脑半球内白质、嗅脑和边缘系统五大部分。
各叶的位置、结构和主要功能如下:
1、额叶:也叫前额叶。位于中央沟以前。在中央沟和中央前沟之间为中央前回。在其
前方有额上沟和饿下沟,被两沟相间的是额上回、额中回和额下回。额下回的后部有外侧
裂的升支和水平分支分为眶部、三角部和盖部。额叶前端为额极。额叶底面有眶沟界出的
直回和眶回,其最内方的深沟为嗅束沟,容纳嗅束和嗅球。嗅束向后分为内侧和外侧嗅纹,其分叉界出的三角区称为嗅三角,也称为前穿质,前部脑底动脉环的许多穿支血管由此入
脑。在额叶的内侧面,中央前、后回延续的部分,称为旁中央小叶。负责思维、计划,与
个体的需求和情感相关。
2、顶叶:位于中央沟之后,顶枕裂于枕前切迹连线之前。在中央沟和中央后沟之间为
中央后回。横行的顶间沟将顶叶余部分为顶上小叶和顶下小叶。顶下小叶又包括缘上回和
角回。响应疼痛、触摸、品尝、温度、压力的感觉,该区域也与数学和逻辑相关。
3、颞叶:位于外侧裂下方,由颞上、中、下三条沟分为颞上回、颞中回、颞下回。隐
在外侧裂内的是颞横回。在颞叶的侧面和底面,在颞下沟和侧副裂间为梭状回,,侧副裂
与海马裂之间为海马回,围绕海马裂前端的钩状部分称为海马钩回。负责处理听觉信息,
也与记忆和情感有关。
4、枕叶位于枕顶裂和枕前切迹连线之后。在内侧面,,距状裂和顶枕裂之间为楔叶,与侧副裂候补之间为舌回。负责处理视觉信息。
5、岛叶:位于外侧裂的深方,其表面的斜行中央钩分为长回和短回。
6、边缘系统:与记忆有关,在行为方面与情感有关。
大脑皮质为中枢神经系统的最高级中枢,各皮质的功能复杂,不仅与躯体的各种感觉
和运动有关,也与语言、文字等密切相关。根据大脑皮质的细胞成分、排列、构筑等特点,将皮质分为若干区。
现在按Brodmann提出的机能区定位简述如下:
·皮质运动区:位于中央前回4区,是支配对侧躯体随意运动的中枢。它主要接受来
自对侧骨骼肌、肌腱和关节的本体感觉冲动,以感受身体的位置、姿势和运动感觉,并发
出纤维,即锥体束控制对侧骨骼肌的随意运动。返回皮质运动前区:位于中央前回之前6区,为锥体外系皮质区。它发出纤维至丘脑、基底神经节、红核、黑质等。与联合运动和
姿势动作协调有关,也具有植物神经皮质中枢的部分功能。
·皮质眼球运动区:位于额叶的8枢和枕叶19区,为眼球运动同向凝视中枢,管理两
眼球同时向对侧注视。皮质一般感觉区:位于中央后回1、2、3区,接受身体对侧的痛、温、触和本体感觉冲动,并形成相应的感觉。顶上小叶5、7为精细触觉和实体觉的皮质区。
·额叶联合区:为额叶前部的9、10、11区,与智力和精神活动有密切关系。
·视觉皮质区:在枕叶的距状裂上、下唇与楔叶、舌回的相邻区17区。每一侧的上述
区域皮质都接受来自两眼对侧视野的视觉冲动,并形成视觉。
·听觉皮区:位于颞横回中部41、42区,又称Heschl氏回。每侧皮质均按来自双耳
的听觉冲动产生听觉。
·嗅觉皮质区:位于嗅区、钩回和海马回的前部25、28、34和35区的大部分。每侧
皮质均接受双侧嗅神经传入的冲动。
·内脏皮质区:该区定位不太集中,主要分布在扣带回前部、颞叶前部、眶回后部、
岛叶、海马及海马钩回等区域。
·语言运用中枢:人类的语言及使用工具等特殊活动在一侧皮层上也有较集中的代表
区优势半球,也称为语言运用中枢。它们分别是:①运动语言中枢:位于额下回后部44、45区,又称Broca区。②听觉语言中枢:位于颞上回42、22区皮质,该区具有能够听到声音
并将声音理解成语言的一系列过程的功能。③视觉语言中枢:位于顶下小叶的角回,即39区。该区具有理解看到的符号和文字意义的功能。④运用中枢:位于顶下小叶的缘上回,
即40区。此区主管精细的协调功能。⑤书写中枢:位于额中回后部8、6区,即中央前回
手区的前方。返回大脑半球深部结构
·基底神经节:基底神经节是大脑皮质下的一组神经细胞核团,它包括纹状体、杏仁
核和屏状核带状核。
纹状体又包括尾状核、豆状核两部分。纹状体是丘脑锥体外系重经结构之一,是运动
整合中枢的一部分。它主要接受大脑皮质、丘脑、丘脑底核和黑质的传入冲动,并与红核、网状结构等形成广泛的联系,以维持肌张力和肌肉活动的协调。
·内囊:内囊位于豆状核、尾状核和丘脑之间,是大脑皮层与下级中枢之间联系的重
要神经束的必经之路,形似宽厚的白质纤维带。内囊可分三部,额部称前肢,枕部称后肢,两部的汇合区为膝部。
大脑
又称端脑,脊椎动物脑的高级神经系统的主要部分,由左右两半球组成,在人类为脑
的最大部分,是控制运动、产生感觉及实现高级脑功能的高级神经中枢。脊椎动物的端脑
在胚胎时是神经管头端薄壁的膨起部分,以后发展成大脑两半球,主要包括大脑皮层和基
底核两部。大脑皮层是被覆在端脑表面的灰质、主要由神经元的胞体构成。皮层的深部由
神经纤维形成的髓质或白质构成。髓质中又有灰质团块即基底核,纹状体是其中的主要部分。广义的大脑指小脑幕以上的全部脑结构,即端脑、间脑和部分中脑见中枢神经系统。
大脑构造
大脑主要包括左、右大脑半球,是中枢神经系统的最高级部分。人类的大脑是在长期
进化过程中发展起来的思维和意识的器官。大脑半球的外形和分叶左、右大脑半球由胼胝
体相连。半球内的腔隙称为侧脑室,它们借室间孔与第三脑室相通。每个半球有三个面,
即膨隆的背外侧面,垂直的内侧面和凹凸不平的底面。背外侧面与内侧面以上缘为界,背
外侧面与底面以下缘为界。半球表面凹凸不平,布满深浅不同的沟和裂,沟裂之间的隆起
称为脑回。背外侧面的主要沟裂有:中央沟从上缘近中点斜向前下方;大脑外侧裂起自半球
底面,转至外侧面由前下方斜向后上方。在半球的内侧面有顶枕裂从后上方斜向前下方;
距状裂由后部向前连顶枕裂,向后达枕极附近。这些沟裂将大脑半球分为五个叶:即中央
沟以前、外侧裂以上的额叶;外侧裂以下的颞叶;顶枕裂后方的枕叶以及外侧裂上方、中央
沟与顶枕裂之间的顶叶;以及深藏在外侧裂里的脑岛。另外,以中央沟为界,在中央沟与
中央前沟之间为中央前回;中央沟与中央后沟之间为中央后回。
大脑半球的内部结构
1. 灰质:覆盖在大脑半球表面的一层灰质称为大脑皮层,是神经元胞体集中的地方。
这些神经元在皮层中的分布具有严格的层次,大脑半球内侧面的古皮层分化较简单,一般
只有三层:①分子层;②锥体细胞层;③多形细胞层。在大脑半球外侧面的新皮层则分化程
度较高,共有六层:①分子层又称带状层;②外颗粒层;③外锥体细胞层;④内颗粒层;⑤内
锥体细胞层又称节细胞层;⑥多形细胞层。
2. 皮层的深面为白质,白质内还有灰质核,这些核靠近脑底,称为基底核或称基底
神经节。基底核中主要为纹状体。纹状体由尾状核和豆状核组成。尾状核前端粗、尾端细,弯曲并环绕丘脑;豆状核位于尾状核与丘脑的外侧,又分为苍白球与壳核。尾状核与壳核
在种系发生即动物进化上出现较迟,称为新纹状体,而苍白球在种系发生上出现较早,称
为旧纹状体。纹状体的主要功能是使肌肉的运动协调,维持躯体一定的姿势。
左脑
布罗卡分脑区实验:在认知自己的大脑左右半球之间的功能性差异这个看似简单的问
题上,花了整整200年的时间。而在19世纪前,对左右脑之间的差异几乎一无所知。人
类对这一自身的认识经历了漫长而痛苦的过程。1816年,法国医生布罗卡偶然碰到一位失语症病人,原来他能讲话,患病后却不能用语言表达自己的思想。但检查表明,他的听觉
器官和发音器官却完好无损。当患者的尸体被解剖时,布罗卡发现,患者左额叶组织有严
重病变,他为此写出了轰动科学界的论文--《人是用左脑说话》。对失语症的研究使人类
终于认识到了左脑和右脑,这就是著名的布罗卡分脑区实验。
左右脑分工的观念确立:真正确立左右脑分工的新观念,开始于20世纪50年代。在
此我们不能不提及一个人,他就是美国加利福尼亚技术研究院的教授、著名生物学家斯佩里。他和他的学生开始在动物身上进行裂脑实验研究,并发现当切断猫随后是猴子的左右
脑之间的全部联系时,这些动物仍然生活得很正常。更令人兴奋的是,他们可以训练两个
脑半球以相反的方式去完成同一项任务。后来他们又对裂脑人进行了实验研究,即对严重
癫痫病人切断两半球之间的神经联系,使其成为相对独立的半脑半球。结果发现,各自独
立的半球有其自己的意识流,在同一个头脑中两种独立意识平行存在,它们有各自的感觉、知觉、认知、学习以及记忆等。也就是说,左脑同样具有右脑的功能,右脑也同样具有左
脑的功能,只是各有分工和侧重点而已。
如果进行形象一点的描绘,左脑就像个雄辩家,善于语言和逻辑分析;又像一个科学家,长于抽象思维和复杂计算,但刻板,缺少幽默和丰富的情感。右脑就像个艺术家,长

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