納米兒科研日記第6站——最強腦組織

劉偉偉

這是一個美好的下午，微風習習，天氣正好，薇寶默默地繞著跑道慢跑，一圈又一圈……

Hi，我說薇寶，你慢騰騰地繞著跑道轉(zhuǎn)圈，到底打算干什么??？

忙了一天，有點頭昏，跑一跑，很快我就可以滿血復(fù)活，繼續(xù)奮戰(zhàn)啦！

還是咱們納米機器人好，不知道累；即使運轉(zhuǎn)過度，重新開機就又滿血復(fù)活。

運動過后真放松??！不過小納，我們和你們納米機器人不一樣，和其他動物們也不一樣——我們有腦。雖然很多很多動物也有腦，唯有我們?nèi)祟惖哪X組織是獨一無二的，它就像一個繁忙的城市——無論白天還是黑夜，都有“市民”在兢兢業(yè)業(yè)地工作。腦組織是由不同類型的細胞組成，每個部分都有不同的功能。為了工作，大腦的不同部分需要互相發(fā)送信息給對方，再把指令傳輸?shù)缴眢w的其他部位，讓我們能夠思考、計劃、說話和想象……雖然我們的大腦看起來很相似，但實際上每個人的大腦都不一樣，即使是雙胞胎也會有差異。

聽起來很神奇。

實際上更神奇！

感謝大腦

看東西時，眼睛會自然睜開；聽音樂時，耳朵能自然傾聽；吃飯時，嘴巴會自然張開；走路時，腿會自動邁開……

聽起來，這些是不是特簡單自然？裁們身體的每一個器官，都在做它們該做的事情，從不會亂來。而這一切都是因為有腦組織在幫我們管理，并且指揮一切動作按要求進行！如果心臟壞了，可以移植；但如果腦死了，就再也沒有辦法了——即使能夠腦移植，這個人也不再是原來的那個人。

總而言之，腦組織是我們最最重要的器官，沒有之一！

大腦什么樣

新鮮“核桃仁”

想知道頭皮下，我們的腦是什么樣子的嗎？

那就想象一下雞蛋吧：硬的外殼，液體的蛋白以及蛋白中懸浮的蛋黃。我們的大腦和雞蛋頗有幾分相似：最外面是一層堅硬的外殼（顱骨），然后是一層薄薄的透明液體（腦脊液），以及幾層薄膜（腦膜）——它們可以防止來自外部的沖撞傷害大腦，而最里面就是我們珍貴無比的大腦啦。

你可能在博物館里見過人腦標本：硬硬的，灰灰的，但那是化學物質(zhì)造成的。實際上，一個鮮活的成年人的腦子可漂亮多了：有80%都是液體，所以它有些像豆腐，但它不是方的，而是圓的；也不是白的而是淡粉色的，表面皺巴巴的。所以，說它看起來像一顆超大號的“核桃仁”更貼切。

腦組織自帶“保護罩”

在頭發(fā)、頭皮之下，是堅硬的頭骨，而在腦組織和頭骨之間還有三層充滿了脂肪的腦膜以及無色透明的腦脊液——它們共同保護了我們嬌弱、顫巍巍的腦組織。

“核桃仁”構(gòu)成

這塊新鮮的“核桃仁”是人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要部分，由大腦、小腦和腦干組成。其中大腦是人體最重要的司令部，約占腦部重量的80%，負責人類智能中最重要的思考、感覺、記憶、語言、運動等機能。小腦約占腦部10%的重量（約130克），主要的功能是接受、調(diào)節(jié)大腦下達的指令，并傳達到全身，保證身體各部位正確、順利地完成動作。此外，維持平衡感也是小腦重要的功能之一。腦干位于腦部深處，由間腦、中腦、腦橋、延腦等部分組成，是生命中樞，掌管著呼吸、心跳、調(diào)節(jié)體溫及新陳代謝等維持生命不可或缺的機能。

人腦有分量

咱們腦的重量，約為1.4千克，占人體體重的2%左右。有人認為越聰明腦就會越重，是不是這樣呢？一起來看看下面的數(shù)據(jù)你就會知道了：

克倫威爾 （英國政治家） 2000克

康德（德國哲學家） 1650克

夏目漱石（日本文學家） 1425克

本生（德國化學家） 1295克

法朗士（法國文學家） 1017克

看吧，有的名人腦比較重，有的則比較輕。

知道多一點

并不是腦越大的人就越聰明，比如愛因斯坦，他的腦只有1.2千克重，但愛因斯坦的大腦的神經(jīng)細胞密度遠超過常人。

再看看動物大腦的重量：

鴿子 1.8克

大象 4700克

馬

450克

狗

65克

金剛猩猩 450克

抹香鯨 9200克

雖然大象的腦重約是人類的3倍，鯨腦甚至是人腦的6-7倍，但它們并沒有比人類聰明好幾倍呢。所以腦的大小和聰明與否無關(guān)。

腦子進水了嗎

如果把大腦中的液體全部擠干，你的大腦就只剩280克左右了，也就是說大腦中的水占80%。而且大腦是漂浮在腦袋中的透明腦脊髓液里的，正因為有了腦脊髓液的浮力作用，大腦在腦內(nèi)的重量則約為本來重量的三十分之一，也就是約50克左右。這樣就可以在頭部受到劇烈撞擊時減緩對大腦的；中擊力，起到保護人腦的作用。是不是很奇妙？

嚇你一跳：人腦內(nèi)的所有液體，在一天內(nèi)會更新3-4次。

小納驚嘆！

成年人與新生嬰兒大腦的神經(jīng)細胞數(shù)量相同——約140億個。但從20歲起，我們的神經(jīng)細胞會日益減少，據(jù)估計，每天要死亡約10萬個（越不用腦，腦細胞死亡越多哦）。不過，并非細胞數(shù)量減少頭腦就會慢慢變笨。

嚇你一跳

一個人腦儲存信息的容量相當于10000個藏書為1000萬冊的圖書館！

神經(jīng)細胞傳遞信息速度最快達120米/秒。算算時速為多少呢？

人腦是大胃王

雖然腦的重量只有人體總重的2X左右，但新陳代謝卻非?；钴S，其運行需要大量的養(yǎng)分、氧氣和”燃料”（以葡萄糖形式存在）支持—一所以，人腦是個大胃王。它的胃口到底有多大，咱們只說幾個數(shù)據(jù)你就知道了：

腦部血液流量占全身的15%

血液送達全身的氧氣，腦部就消耗了20%

成年男性大腦一天消耗的熱量約2100千焦，與約占體重一半的肌肉的消耗量相當（可大腦只占體重的2%）endprint

除了是大胃王，腦還偏食呢。身體的其他部位幾乎都以蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類等作為熱量來源，人腦卻只鐘愛葡萄糖。

知道多一點

腦能量消耗相當于一個25瓦的燈泡。

因為大腦的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，到目前為止，人類對于大腦的了解還不到10%，所以更別提什么人造大腦了。以目前的科學技術(shù)發(fā)展速度來說，100年之內(nèi)都不大可能。

人腦面子大

咱們的腦分為大腦、小腦和腦干三部分，其中大腦約占腦部總量的80%。大腦最個性的特征就是表面（即大腦皮質(zhì)）充滿褶皺，如果將褶皺全部展開，大腦的表面積可達2200平方厘米，相當于《課堂內(nèi)外》（小學版）三個封面的面積那么大。

大腦神經(jīng)細胞多

大腦皮質(zhì)很薄，只有2.5毫米厚，但上面布滿的神經(jīng)細胞，多達140億個呢。而且這些細胞像超級章魚一樣，有十根、百根或者上千根觸須。每個樹突棘或突觸小體都包含一些化學物質(zhì)，它們是人類思維過程的主要信息攜帶者。

一個人聰明與否與腦袋重量無關(guān)，也不由腦袋褶皺數(shù)量決定，而是與各神經(jīng)細胞上的軸突互相搭建的網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。

大腦的特異功能

作為人體的總指揮，一直以來，大腦就是一個極其復(fù)雜的器官，它連同脊髓一起形成了中樞神經(jīng)系統(tǒng)。關(guān)于它的秘密，雖然我們了解得并沒有想象中的那么多，但是感謝眾多的志愿捐獻者，現(xiàn)在我們已經(jīng)對大腦有了一些了解—一它們的確好神奇，還有你們不知道的特異功能呢。

神奇功能一：只剩半個腦子也能活

跟魚、鳥、爬行動物以及大多數(shù)的哺乳動物一樣，人體大致是對稱的，其中也包括咱們的腦子。在咱們的頭骨里面，大腦可以分為左右兩半，它們大小一樣，形狀一樣，對大部分人來說，它們還履行著不同的功能。這兩半腦子在醫(yī)學上分別被叫作“左半球”和”右半球”，由胼胝（pian zhi）體（其實是一簇血管和神經(jīng)）拴在一起，可以用剪刀“咔嚓”一下剪斷，然后像掰蘋果一樣把兩半球掰開。

猜搞看，有人會不會真的被“咔嚓”掉一半大腦？

答案：是！

知道多一點

目前，最小的大腦半球切除術(shù)患者只有3個月大。損失了一部分的腦組織的他，記憶力和人格全部發(fā)育正常。

這種手術(shù)叫”大腦半球切除術(shù)”，聽起來好可怕，是不是？想一想，半個腦子在你的頭里面蕩來蕩去……然而，這個手術(shù)確實存在，而且效果不錯。

對那些大腦生了病，比如癲癇的病人來說，切除病變部分，并且切斷連接兩個腦半球的胼胝體，并不會對他們造成太大的影響——至于腦子切除后空出來的地方，只需一天左右就會充滿腦脊液。病人術(shù)后可能暫時沒辦法正常說話、運動，但用不了一年，原來那一半大腦負責的功能，就會被另一半成功接手啦。雖然只剩下一半大腦孤軍奮戰(zhàn)，但這不僅不會對病人的人格、記憶造成明顯的影響，還能預(yù)防嚴重的發(fā)作性疾病。需要注意的是，這兒說的大腦半球切除僅限于切除大腦的左半球或是右半球，可不是說隨便切除一半的腦組織都能活（腦組織主要包括大腦、小腦和腦干）。

瘋狂案例——開腦洞

2002年，考古學家在英國泰晤士河畔發(fā)現(xiàn)一個距今約4000年的男性頭骨。這個頭骨的主人被命名為“切爾西”?？茖W家發(fā)現(xiàn)，在切爾西的頭骨頂端有一個寬4.5厘米、長3厘米的洞，顯然他曾經(jīng)經(jīng)歷過開顱手術(shù)。也就是把頭骨的一部分從他腦部切掉。專家研究后發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過這次手術(shù)成切爾西依然活了很多年。

神奇功能之二：自行合成“鎮(zhèn)痛劑”

在我們的大腦里，有像內(nèi)啡肽、多巴胺這樣的氨基化合物，也叫作激素，它們有鎮(zhèn)痛或令人心情愉悅的作用。

多巴胺是大腦中的一種神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)，令人在接受挑戰(zhàn)、冒險和新鮮事物的刺激時產(chǎn)生愉悅感。當人們滿足自己的需要時，通常會產(chǎn)生這種物質(zhì)。比如人類的祖先在經(jīng)歷了長期的饑餓后找到食物時，就會分泌多巴胺。當你玩游戲得到高分，實現(xiàn)了短期或長期目標，學會一項新技能，或得到表揚或完成一項挑戰(zhàn)時，都會促進分泌多巴胺，產(chǎn)生愉悅感。

內(nèi)啡肽是由大腦垂體分泌的，它容易在體育運動中產(chǎn)生，具有鎮(zhèn)痛的作用。內(nèi)啡肽可以改變一個人所有的負面情緒和對自我的認知，讓你充滿活力、變得積極向上；甚至還可以改變你的外表，影響周圍的人和環(huán)境。因為內(nèi)啡呔一般是當人在身體經(jīng)歷疼痛后才產(chǎn)生，所以屬于“先苦后甜”型物質(zhì)。對于身體來講，分泌內(nèi)啡肽是一種自我保護機制，可減輕自我疼痛感。在我們哭、笑或拉伸運動時也會產(chǎn)生少量的內(nèi)啡肽。這下你該能理解，為什么在你最難受或痛苦時，有人會安慰你說：哭吧，哭過之后就好了。

神奇功能三：“自動駕駛”

沒錯，咱們的腦子確實還有一種堪稱“自動駕駛”的功能。想想看，是不是你自從學會了走路，就不用再想如何邁步就能走啦；自從學會了騎車，你就不用想如何發(fā)力就能騎走了……

這一切都是小腦的功勞。

位于后腦勺位置的小腦，看起來就像縮小版的大腦，重量只有大腦的十分之一，但其神經(jīng)細胞的數(shù)量比大腦還多，多達1000億個以上。而且小腦皮質(zhì)也比大腦薄，只有0.5毫米，是大腦皮質(zhì)厚度的五分之一左右；褶皺也比大腦皮質(zhì)細密，但功能不太一樣—一大腦的運動皮質(zhì)指揮身體行動，控制著身體所有部位的運動，小腦則掌控著軀體平衡和肌肉張力（肌緊張）的調(diào)節(jié)，掌管走路、跑步、騎車等動作的先后順序，以及協(xié)調(diào)隨意運動，控制你的動作精細度等。小腦是人體內(nèi)與運動協(xié)調(diào)有關(guān)的調(diào)節(jié)中樞。

當我們剛開始學習一項新的運動時，比如走路、跑步、騎車、打球、演奏等，最開始時就得努力集中精神，不斷學習怎么平衡身體、協(xié)調(diào)胳膊以及腿的動作。而在身體不斷練習時，小腦就在一次又一次的重復(fù)中，將每個動作的位置、順序都永遠“記”住了。再往后，只要我們邁步、跑步、蹬車，小腦當中的“自動駕駛”功能就會啟動，咱們就不用專門想著這個動作了。這下，我們就輕松多了，比如薇寶，可以一邊跑步一邊和小納聊天啦。

有了小腦，你才能閉著眼睛也能摸到鼻尖，也不會把飯喂到鼻孔里。

知道多一點

那些精細動作能力較強的動物，小腦也就越發(fā)達，比如鳥類、魚類、哺乳類動物。而兩棲類活爬蟲類動物的小腦發(fā)育則相對遲緩。

知道多一點

大腦是唯一一個沒有痛覺感應(yīng)的器官——雖然它全是神經(jīng)，但沒有負責感應(yīng)疼痛的感應(yīng)器。換句話說，它知道痛但感覺不到痛。有時候腦外科醫(yī)生給腦病人做手術(shù)時，還會讓病人保持清醒呢（好可怕）！

但有時候我們還會覺得頭疼，那很可能是腦袋里別的地方出了毛病，比如腦子和頭骨之間的腦膜。

薇寶有話說

放松大腦的最佳方式

運動（比如慢跑、散步或游泳）

畫畫

洗澡

聽音樂或者演奏樂器

睡覺（也許是最有效的）endprint