大脑科普 (第2/2页)

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⒉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。

功能

运动功能

大脑的运动系统负责产生和控制运动。产生的运动从大脑通过神经传递到身体运动神经元，达到控制肌肉的作用。皮质脊髓束将运动信息从大脑，脊髓传递至到躯干和四肢。脑神将运动信息传递至眼睛，嘴巴和脸部区域。

大幅度运动（如运动和手臂和腿的运动）在运动皮质中产生，分为三部分：在前额叶回内的初级运动皮层，其负责用于不同身体部位的运动的部分。这些运动由位于主运动皮层前面的另外两个区域支撑和调节：前运动区域和辅助运动区域。在运动皮层中手和嘴比其他身体部位有更大的面积，这使得更加精细的运动成为可能。小脑和基底神经节在精细，复杂和协调的肌肉运动中发挥作用，皮质和基底神经节之间的连接控制肌张力，姿势和运动起始，并被称为锥体外系统[

]。

感觉

感觉神经系统涉及感觉信息的接收和处理。这些信息通过特定的感受器官（视觉，嗅觉，听觉和味觉）的被接受传至大脑。

大脑从皮肤接收关于触摸，压力，疼痛，振动和温度的信息。从关节收关于关节位置的信息。感觉皮层位于运动皮质附近。像运动皮质一样，具有与不同身体部位感觉相对应的区域。由感觉受器在皮肤上收集的感觉信息被转换为神经信号，其通过脊髓中的一束神经元传递至大脑。神经元沿脊髓的后部向上延伸到髓质的后部，在那里它们与“二阶”神经元连接。然后，这些神经元向上移动到丘脑中的与“三级”神经元连接，并行进到感觉皮层。脊髓会传导关于疼痛，温度和总触觉的信息。神经元在脊髓上行进并与脑干网状结构中的二阶神经元连接，用于疼痛和温度，并且还可以在髓质的腹膜复合体上进行总体触摸。

视觉首先由视网膜接外部光刺激，其被视锥细胞和视杆细胞接受并转化为神经信号，并最终发送到枕叶中的视觉皮质。左视野的视力落在视网膜的右侧（反之亦然），并通过视神经传导至外侧膝状体，使得关于视野一侧的所有信息投射到对侧的大脑视觉皮层上。

听觉和平衡觉都是在内耳中产生的。平衡觉是由内耳内的液体运动产生的而由小骨骨骼产生的传播振动产则负责传递声音信息。他们通过前庭耳蜗神经产生神经信号。神经信号通过耳蜗核，上极的橄榄核，内侧膝状核，最后到听觉皮层。

嗅觉由鼻腔中嗅粘膜上皮中的受体细胞产生。该信息通过颅骨的相对可渗透的部分到嗅神经。这种神经把信息传递到嗅觉皮层。值得一提的是，在所有感觉信息中，只有嗅觉信息不需要经过丘脑上的核团而直接传递至到大脑皮层。

味觉是由舌头上的受体产生的，并沿着面部和咽喉神经传入脑干。一些口腔中的感信息也通过迷走神经从咽部传入这一区域。然后将信息从这里通过丘脑传递到味觉的皮层[

]。

语言

虽然传统上语言功能被认为是定位于威尔尼克区（

）和布洛卡区（

），但现在人们普遍认为，更广泛的皮层区域对语言使用有贡献。语言如何被大脑表征，处理和获取的是心理学和神经科学研究等领域正着力研究的一个问题。

情绪

尝试将某些大脑区域的喜怒哀乐等基本情绪相关联目前还存在着极大的有争议，一些研究没有发现与情绪相对应的特定位置。杏仁核、眶额叶皮质、脑岛及外侧前额叶皮层区域似乎参与到了情绪的加工过程。

执行功能

执行功能是允许认知控制行为所需的一套认知过程的总称：他负责选择并成功监测促进实现所选目标的行为。执行功能通过注意控制和认知抑制过滤无用信息和降低与抑制无关的刺激，处理和操纵在工作记忆中保存的信息，同时思考多个概念的能力，并以认知灵活性切换任务，抑制冲动性行为等。[

]

前额叶皮质在调节执行功能方面起着重要作用。神经影像学研究表明，在执行诸如“

“任务等设计认知控制的任务时，前额叶皮层的皮质成熟与儿童的执行功能相关。规划能力则涉及包括背外侧前额叶皮层（

），前扣带皮层，右侧前额叶皮质和缘上回。工作记忆操作涉及背外侧前额叶皮层，额下回和顶叶皮层的区域。

研究

大脑的解剖学研究

在人类早期对大脑功能的探寻过程中，对死后个体大脑的解剖学研究起着至关重要的作用。

年，德国解剖学家布鲁德曼（

）曾根据皮层细胞的类型以及纤维的疏密对大脑进行分区。将大脑分为

个区，并用数字予以表示。

世纪

年代，由法国医生布洛卡通过对失语症患者的解剖发现了布洛卡区，布洛卡区受损的患者会患有运动性失语者。无独有偶

年由德国学者威尔尼克发现了威尔尼克区，威尔尼克区主要功能是分辨语音，形成语义，和语言的接受（或印入性语言）有密切的关系[

]。

神经影像研究

随着技术的进步，越来越多的成熟的无创的成像技术被应用于探索大脑的功能中。其中，计算机断层扫描(

)、正电子发射型计算机断层显像(

)、脑电技术(

；

)和磁共振成像技术(

)是目前应用最广发的技术。通过这些技术，已揭示了大量的大脑结构功能同人类行为的关联。主要特点

可塑性

加拿大科学家在对

位先天失明者和

位正常人进行研究后发现，大脑具有惊人的可塑性。正常情况下，与眼睛相连的视觉信息处理与空间感知脑区也能与声波信息进行重新连接。因此，一些先天性失明的盲人来感知空间，实现“以耳代目”。

相似性

美国麻省理工学院出版的《技术评论》杂志报道，.ｕ

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;艾伦脑科学研究所的科学家绘制出了两个迄今最完整的人脑基因图谱，为神经科学研究提供了重要的数据支撑。科学家表示，最新“出炉”的人脑基因图谱提供的数据将被广泛用于与帕金森症、精神分裂症、多发性硬化症甚至肥胖等与神经障碍和认知功能有关的疾病的研究，以及探究健康的大脑如何工作。

人脑相似度高达

%，至少

%的人类基因都会在大脑中表达。

大脑半球的分工与协同

大脑两个半球具有功能分工的特性，两半球对语言和非语言刺激的视、听诱发电位存在着差异，并且这种诱发电位大多是某种心理功能而不是刺激本身引起的。与语言有关的实验发现，右侧半球比左侧半球呈现较少的诱发电位。随着临床认识的提高和经典心理学的发展，大脑功能一侧化的概念逐渐被两侧大脑半球协同的观点代替，认为两侧大脑半球协同活动是完成心理活动的基础。

结论：语言是人类特有的复杂认知心理活动，只有两侧大脑半球既分工又协同，才能完成这一复杂的活动。[

]

皮肤癌转移到大脑机制

年

月，以色列特拉维夫大学研究人员首次破译了一种使皮肤癌转移到大脑的机制。研究结果发表在最新一期科学期刊《

洞察》上[

]。

基因图谱

年

月，美国科学家绘制出了发育中大脑迄今最详细的基因图谱，揭示了可能影响人们罹患精神分裂症和双相情感障碍等

种疾病风险的大脑网络。