神经系统

神经系统的构成

神经元

人类所有的想法、感觉和行动都可以归结为大脑内如蜘蛛网般交错的神经细胞的电冲动。大脑由大约1000亿个神经元构成。神经元是单个的神经细胞，负责传递和处理信息，也负责激活肌肉和腺体。一个孤立的神经元能够发挥的作用极为有限，要完成如眨眼类的简单动作至少需要一些神经元的合作。而当神经元集结成一个巨大的神经网络时，就产生了人的智慧和意识。神经元以成块聚集、排成长链的方式联系在一起。每个神经元负责将自己的信号传递出去和接受来自其他神经元的信号。数以百万计的神经元必须同时传递信号，从而能够以最快的速度产生想法。

神经元的构成

神经元是什么样子？它有哪些主要组成部分？虽然我们无法找到两个在大小和形状上完全相同的神经元,，但大多数神经元均由四个基本部分构成。看起来像树根的部分叫树突，它的主要作用是从其他神经元那里接受信息。胞体接受外来的信息，对各种信息进行汇总，并产生神经冲动。轴突负责把胞体发出的信息传导至其他神经元。

轴突末梢是大多数轴突的终止部分，连接着其他神经元的树突和细胞体，使得信息能够从一个神经元传递到另外一个神经元。有些轴突只有0.1毫米长(大约是用铅笔画的线的宽度)，而有些轴突可在神经系统中延伸1米左右(约等于从脊梁骨底端到大脚趾的距离)。轴突如同细微的电缆一样，将所载的信息在脑和神经系统中传递。算起来，我们大脑中包含的轴突总长度约有480万公里。

神经冲动

神经细胞内外聚集着不同数量带电的离子，有些离子带正电而有些带负电。根据测量结果，神经元在静息状态下，其内部与外部的电压差为－70毫伏，这

样每个神经元就像一节小小的生物电池一样储存在大脑内。

这个在静息状态下神经元的电位叫做静息电位。但神经元很少处于这个水平：来自其他神经元的信息会改变静息电位。当内外电压差达到神经元的阈限-50毫伏时，神经元就会开始放电，就好像在宣布：“啊哈！是该把信息告诉邻居们的时候了！”当神经元的静息电位到达-50毫伏时，就会出现一个神经冲动，或称动作电位，它会沿着轴突传递到下一级神经元，最快速度可达90米/秒。这个速度看似很快，但做出反应仍然需要一定的时间（从机体接受刺激到作出回答反应所需的时间就叫反应时）。

动作电位时发生了什么？静息状态下，轴突膜上的离子通道是被一些起着“大门”作用的分子关闭着。在动作电位过程中，这些“大门”敞开了，钠离子(Na+)得以穿过膜进入轴突。首先是胞体附近的通道敞开，随后沿着神经冲动的传递方向，轴突上的通道顺次敞开。

动作电位呈一种“全或无”现象，即一种或完全出现或完全不出现的神经冲动。我们也许可以通过想象多米诺骨牌来理解在轴突上的动作电位。我们知道，当第一块骨牌被推倒之后,随后所有的骨牌将会波浪式地被推倒，直到最后一块；同样，当第一个神经冲动出现之后，一连串的动作电位就沿着轴突出现，直到轴突末端。

在每一个神经冲动之后，细胞电位会下降到静息电位水平以下，更不易激活。之所以出现这种负后电位，是因为大量的钾离子(K+)在胞膜的“大门”打开之后从神经元内部流出所致。由于移入与移出细胞膜的离子的交换，每一个神经冲动之后，神经元被复极化，为下一次神经冲动做好准备。再以多米诺骨牌作比喻，轴突的复极化就好比我们飞快地把被推倒的骨牌复原摆好，迎接下一次挑战。

突触和神经递质

信息是怎样从一个神经元传递到另一个神经元的？在基本性质上，神经冲动主要是一种电信号，所以用电刺激大脑能够影响行为。为了证明这一点，科学家Jos Delgado进入斗牛场，身披斗牛士的斗篷，手里拿着一个无线电遥控器。公牛朝Delgado冲过来了！他后退了两步，站了下来，正对着狂奔而来的公牛，没有躲避，而公牛则在就要顶到De1gado之前的刹那间停住了！这是为什么？这是因为，Delgado手中的遥控器发出了信号，使深埋在公牛大脑里的电极给脑特定的控制中枢施以刺激，大脑发出的指令使公牛骤然停住。

与神经冲动不同，神经元之间的连接是化学性的。两个神经元之间有一个极小的间隙，叫做突触。信息通过突触从一个神经元传递到另一个神经元。当一个神经冲动到达轴突末梢时，那里的神经递质就被释放到突触间隙中。作为化学物质的神经递质能够改变其他神经元的活动。

当化学分子穿过突触间隙后，便依附到其他神经元的特定接受区域——受体基。细胞膜上的受体基对特定的神经递质敏感。研究者除了在神经细胞的胞体和树突上发现了大量受体基外，在肌肉和腺体上也发现了一些。

神经递质的释放是否会引起下一个神经元的神经冲动？神经递质的释放可能使下一个神经元兴奋并发出更多的神经冲动，但也可能抑制它，使其减少神经冲动。由于一个神经元总是从数以百计的其他神经元那里接收信息，因此，总会有若干兴奋信息或抑制信息同时到达。此时，如果兴奋信息没有被抑制信息所抵消，那么，神经元将产生神经冲动。这就是说，一个神经元在接收到来自其他神经元的信息后，首先进行整合，然后再决定是否发出动作电位。你可以想象一下，现在，就在你的大脑中，有1000亿个神经细胞和其间形成的100兆个突触正在

接受和发送着信息，这是一台多么神奇的生物计算机呀！

我们的神经系统所接收的信息，以及它按照信息行事的方式，都是由突触传递调节的。而突触传递又是由神经递质的作用决定的。

在胞体，来源于我们所食入蛋白的氨基酸转换成神经递质，然后它们被储存于轴突末端称为突触小泡的囊袋中。当冲动到达轴突末端时，神经递质释放入突触，在那里它注入间隙并且与接收神经元上的被称为突触后受体的特殊蛋白相作用。神经递质与这种突触后受体相配套就像钥匙与锁一样，这种反应导致接受神经元的电压发生改变，从而将神经冲动传向邻近神经元。然后，神经递质可以通过一种称之为重摄取的过程再回到轴突末端，或者在突触中循环。

神经递质受体可以随时间而改变。如果过多的神经递质被释放入突触中，为了代偿，突触后受体数目会减少或者对神经递质的敏感性下降——这一过程称为“向下调节”。或者反过来：如果突触前神经元没有释放跑题的神经递质来传递神经冲动。则突触后受体将进行“向上调节”，增加其数量或其敏感性。某些行为障碍可能部分地是由于受体的上调或下调所引起的，神经科学研究人员正在探索这种可能性。某些针对这些疾病的药物治疗被认为是通过恢复正常调节功能而起作用的。

人体内究竟有多少种神经递质，迄今还是个未知数，有说50多种，有说100多种。目前已经确定了一些神经递质在心理健康和精神病理中有重要作用。例如乙酰胆碱、肾上腺素、去甲肾上腺素、5-羟色胺、多巴胺、组胺，以及多种氨基酸。这些递质一旦受到干扰就会产生很严重的后果。例如，多巴胺过少会出现帕金森氏病的肌肉震颤症状，多巴胺过多则可能导致精神分裂。

许多药物可以模仿、复制或阻断神经递质的活动。例如，乙酰胆碱一般的作用是激活肌肉。一种叫做箭毒的药物能够占领乙酰胆碱在肌肉中的受体基，从而阻断乙酰胆碱激活肌肉，所以它会导致中毒后的人或动物瘫痪。居住在南美亚马孙河谷的印第安人正是利用这一点，把箭毒涂在箭头上来进行狩猎的。

下面简要介绍几种常见的神经递质的功能：

1.乙酰胆碱（Acetylcholine）。是最早发现的神经递质。乙酰胆碱参与向全身骨骼肌传递神经冲动。在中枢神经系统，它也参与了注意历程、睡眠障碍，以及阿尔兹海默症。

2.多巴胺（Dopamine）该物质对调节运动行为和与奖赏相关的行为非常重要。某些经常滥用的药物，如兴奋剂，就是作用于多巴胺系统。人们认为多巴胺活性的改变与帕金森氏病和精神分裂症有关。

3.脑腓肽（Enkephalins）该物质似乎能够与脑中阿片受体相作用（即受阿片或阿片相关药物影响的部分）。同样，它们可能是机体的“天然药物”。

4.GABA（γ－氨基丁酸）GABA是一种几乎只在大脑中发挥作用的神经递质，可以抵制神经元发放冲动。一些抑制焦虑的镇静药物就是通过提高GABA 的活性起作用的。

5.去甲肾上腺素（NE）在自律神经系统，该类物质参与了产生“对抗或逃走”反应，如增高心率和血压。在神经系统，去甲肾上腺素活化对危险的警觉性，可能与恐慌症和抑郁症相关。

6.5－羟色胺该神经递质在抑制中有重要作用。5－羟色胺和去甲肾上腺素的不平衡可能导致严重的抑郁，以及一些其他疾病，包括焦虑症、强迫症、进食障碍、攻击性、自杀、精神分裂及酗酒。

神经调节素

大脑中还有一些负责调节更精细的脑活动的化学物质，叫做神经肽。这类物质并不直接传送信息，而是对其他神经元的活动进行调节，从而影响记忆、疼痛、情绪、愉快、心境、饥饿、性行为以及其他基本活动。例如，当你的手无意中碰到某个很烫的物体，就会马上缩回来。神经递质在传送“烫”的信息并使你做出这个动作的同时，还会传送“痛”的信息，使大脑释放脑啡肽，这种类似鸦片的神经调节素可以缓解疼痛和紧张情绪。与此相关的化学物质还包括脑垂体释放的内啡肽。总的来说，这些化学物质都能够减轻疼痛，以免因疼痛而丧失能力。

大脑调节素也可能有助于解释抑郁、精神分裂症、吸毒成瘾和其他一些令人困惑的问题。例如痛经严重、情绪紧张的女性，其内啡肽水平通常很低。

神经系统

神经系统的结构

中枢神经系统(CNS)

由脑和脊髓组成。脑是神经系统的“中央计算机”。众多相连的神经元共同合作形成一些神经网络，每个神经结构又与其他神经结构相连，从而使脑拥有强大的能力。

脑通过脊髓这根巨大的“电缆”与全身各部位保持联系。信息就在中枢神经系统和外周神经系统(PNS)之间传递。脑或脊髓的严重损伤通常是永久性的。不过，科学家正在努力寻找修复中枢神经系统的受损神经元的方法。

脊髓

脊髓就像一根电缆,连接着大脑和躯体的其他部位,负责控制反射等较低水平的行为。如果把脊髓剖开,你会看到白色的髓鞘,即白质(white matter),这种组织是由轴突组成的。神经纤维成对地从脊髓发出,共有31对。脊神经负责将感觉信息和运动信息传入传出脊髓。另外,还有12对从大脑发出的脑神经,它们与脊神经一起担负着躯体与大脑之间的信息交流任务。

脊髓如何控制行为昵?我们知道,最简单的行为模式是反射弧,即一个刺激引起一个自动反应。这类反射发生在脊髓水平。你可以想象自己在走路时突然踩在一个钉子上。这时,脚底皮肤中的感觉神经元(负责把感觉信息传送到中枢神经系统)马上察觉到疼痛,它发出动作电位,把信息发送到脊髓,神经冲动到达脊髓后又立刻返回到肌肉,引起肌肉收缩,让脚抬起来。这就是一个简单的运动反射弧。

在脊髓里,有一种连接神经元,即专门在两个神经元之间起连接作用的神经细胞。感觉神经元与连接神经元形成突触,然后,由这个连接神经元去连接一个运动神经元。运动神经元的任务是接受来自中枢神经系统的指令,并将信息传递到肌肉和腺体。肌肉纤维由效应器细胞组成,顾名思义,效应器就是能够产生反应的细胞,踩到钉子后脚的回缩就是由这些肌肉细胞的收缩引起的。注意,这里反射弧的形成并没有大脑的参与,你的身体做出这种自动反应其实是一种自我保护。

事实上,一个简单的反射常常会引发更复杂的活动。例如,为了支撑体重,你的另一条腿的肌肉就必须收缩。在脊髓完成这一系列反射的过程中,还需要更多神经细胞和脊神经的参与。同时,脊髓一般还会将发生的行为通知大脑。在你把脚从钉子上回缩的同时会感到疼,也会想:“哎哟!是什么呀？”

现在你可能已经认识到脊髓的这种独立反应能力具有多么重要的适应意义了吧。这种自主反应可以让我们的大脑在轮流接飞盘时不用管飞盘的落点,而能去处理一些更重要的信息,如树或电线杆的位置、有吸引力的旁观者。

脑

涉及的内容太多，放在后面去单独说明。

外周神经系统

外周神经系统包含两个部分，一个是负责传递感觉器官和骨骼肌的信息的躯体神经系统，它控制的行为是随意性的；另一个是支配内脏和腺体活动的自主神经系统(ANS),自主的含义相当于“自我管理”，它控制的活动是非随意性的,多数是基本的生命活动如心跳、消化、排汗等。所以,躯体神经系统传递的信息可以让你的手移动,但不能让的瞳孔扩大；自主神经系统传递的信息能刺激消化，却不能帮你写字。当你因为没赶上车而大怒时，由自主系统管理的许多活动就会瞬间增强。需要注意的是，自主神经系统可以针对过度的环境要求变得过度刺激。例如，在有慢性压力或严重焦虑状态下，自主神经系统可能持续产生胃酸分泌，最终导致胃溃疡的发生。

自主神经系统又可分为交感神经系统和副交感神经系统两部分。在情绪反应中，诸如心跳、出汗、哭泣以及其他一些非随意性行为都与这两个部分有关。自主神经系统和身体神经系统共同协调着我们的内部状态和外部行为。例如，当一条样子很凶的大狗朝你冲过来时，你的自主神经系统将升高你的血压，加快你的心跳速率，同时，你的躯体神经系统将帮你调整好肌肉状态，做好搏斗或逃跑的准备。

自主神经系统的这两个部分有何差异昵？交感神经系统由从脊髓中部发出的神经纤维组成，是一个“应急”的系统,其功能是在危险性或情绪性情景出现时使躯体兴奋起来,以便采取搏斗或逃跑的行动。换句话说,它会唤醒躯体采取行动。例如,当你发现自己将“爱疯N”落在出租车上的瞬间,你的交感神经系统立刻就活跃起来。

副交感神经系统是由脊髓上部和底部发出的神经纤维组成。其功能基本上与交感神经相反。交感神经主要是促使人体利用其能量，而副交感则是减慢代谢以及促使各器官致力于重建能量供应。即是使躯体保持平静,或使兴奋起来的躯体返回到较低的唤醒水平。交感神经是增加心率，而副交感活化则是减慢心率；当交感活化抵制消化，副交感则是提高消化。因此，副交感神经会在突发事件结束后或情绪活动之后很快被激活。此外,副交感神经系统还负责使心率、呼吸和消化功能保持在维持生命所必须的水平。

当然,自主神经系统的这两个部分一直处于活动状态。两个系统之间的关系是复杂的，但有时，它们并非互相对立，而是一起起作用。两个系统活动的协调决定了躯体的唤醒水平。例如，定位反应——当一个婴儿本能地转向妈妈时——心率减慢（副交感作用）的同时，瞳孔增大以及汗液增加（交感作用）。

由于其与唤醒的关系，自主神经系统对于一些压力相关疾病非常重要，如头痛、高血压、失眠症等。

脑

大脑半球

大脑皮层由两边或者说由两个大脑半球组成，两个半球由一条厚厚的叫做胼胝体的纤维带连接起来。每个半球都在控制对侧的躯体。左脑主要控制躯体右边的部分,而右脑则主要控制躯体左边的部分。当向大脑供血的动脉被塞住、一部分脑组织因此而死亡时,就会出现脑卒中（引发躯体瘫痪）。

大脑右半球的损伤还会产生一种奇怪的现象,称为空间忽视。这类病人对他

们左视野中的东西“视而不见”,常常不吃放在盘子左边的食物,其中有些人甚至不承认瘫痪的左手是他们自己的。如果你指着这类病人的左臂,他们可能会说:“噢,那不是我的胳膊,它一定是别人的。”

大脑功能单侧化

著名生理物理学家Roger spelly(1914~1994);他科学家的研究表明,大脑左右半球在语言、感知、音乐和其他能力等方面的分工有所不同。由于在大脑两半球特殊能力研究中做出了重要贡献，他在1981年被授予诺贝尔奖。

如何单独测定大脑一侧半球的功能？研究的一条途径是,观察那些做过割裂脑手术的病人。这是一种极少使用的外科手术,其主要目的是通过切断胼胝体来控制严重癫痫患者的行为。手术后,这些病人的大脑两半球之间失去联系,实际上是有两个脑指挥一个身躯。这样,特定的信息将可能被传送到一个半球,而不被传送到另一个半球。

“割裂脑”

在两个半球失去联系后,每个半球都能产生其独立的知觉、概念和行为冲动。

割裂脑的人在手术后如何行动？大脑两半球同时指挥一个身体会使人处于进退两难的境地。例如,当一个割裂脑人穿衣服时,有时会出现一只手往上拉衣服而另一只手往下拽的情况。再如,有一个割裂脑人用左手抓住他妻子,不住地摇晃她,而他的右手却使劲抓住左手,不让左手伤害自己的妻子。不过,这类冲突发生的并不多,因为大脑两半球在同一时间内的感知经验基本是相同的,并且,即使冲突发生,总是由占主导的一个半球控制行为。

在特殊的测验中,割裂脑效应表现得尤为明显。研究者给割裂脑患者Tom的右脑呈现一个美元符号,同时给其左脑呈现一个问号。当要求Tom在他看不见的地方用左手画出所看到的东西时,他画了一个“美元”符号。接着,研究者又问他刚才用左手画出的是什么,请他用右手指出自己画出的是“美元”还是“问号”,这时Tom就用右手指向问号。一言以蔽之,对一个割裂脑人来说,一个半球也许不知道另一个半球中发生了什么事,因此,右手并不知道左手干了什么。

右脑/左脑

以前常说左脑和右脑的能力不同,那么它们的差异表现在哪些方面昵?大约有95%的成年人用左半球处理语言性工作,如说话、写作和言语理解。另外,左半球在数学、时间节奏判断和协调复杂运动顺序等方面的功能更强。

相比之下,右半球只对一些简单的语言和数字有反应。一个只用右脑工作的人讲起话来就好像是一个只懂得十几个单词的小孩,回答问题时也必须使用非语言的方式,例如用手指着物体。

右脑虽然语言产生能力非常弱,但却拥有很强的知觉技能,比如识别模式、面孔和音调、用积木排列图形、画画等。右脑还能帮助我们表达和识别情绪。

右半球即使不太会“说”,却也能“听懂”,它在理解语言的某些方面很有优势。如果右脑受损,人们会难以理解笑话、讽刺、挖苦、暗示和其他一些细微的差别。总的说来,右半球帮助我们理解话语的整个语境。举个例子,假如你给一个右脑损伤病人讲下面这个笑话:“爸爸,”Jason说,“我的足球训练要迟到了。你来帮我做数学家庭作业吧?”

Jason的爸爸回答道:“儿子,我可能做不好。”

“没关系,”Jason说,“你至少可以试试,对吧?”

如果你问右脑损伤病人这个故事在说什么,他可能会说:“爸爸不想做作业,但是儿子很坚持。”因为右脑不能帮助他理解故事的情境,所以他不知道故事其实

是在取笑爸爸的数学能力。而左半球虽然帮助他理解了当时的词语含义,却不能令他领会整个情境。

一个大脑，两种风格

在脑的分工中，左半球擅长分析信息和按顺序加工，右半球则主要处理同时性的和整体性的信息。

进一步讲,右半球擅长将分散的片断整合成一个连贯的整体,找到总的模式和普遍的联系。左半球更关注小的细节。右脑看到的都是整体的、广阔的视野,而左脑捕捉到的是各种细节。

人们只用右半球猜谜或画画吗？只有左半球做其他事倩吗？许多书上都写着如何使用右脑进行管理、教学、画画、骑马、学习甚至性交。这类书将右脑和左脑的差异过分简单化。尽管许多任务可能会更多地使用到其中一侧半球,但是在大多数任务中,两个半球必须共同参与,每个半球负责完成自己最擅长的一部分,同时不断与对侧大脑进行信息交流。

现在流行一种开发“右脑思维”的训练,但这些宣传显然在回避一个基本事实,即每个人都已经在使用右脑进行思维了。其实,做好任何一件事都需要两个半球的加工能力和各自的特长。聪明的大脑从来都是既注意细节又能同时领会整体含义的。举个例子子,音乐会上李云迪不仅要用左脑判断时间和节奏、协调手的运动,同时也要用右脑识别和组织乐曲。

大脑皮层的不同区域

大脑皮层除了可以分成左、右两个半球外,还可按皮层的沟裂或不同的功能分成一些小的区域,称为脑叶。

枕叶

枕叶位于脑的后部,是皮层上的初级视觉区。枕叶可能控制着视觉区分和视觉记忆。如果枕叶某处发生肿瘤,即细胞的生长干扰了脑活动,那么病人会在视觉上出现盲点。

皮层的视觉区域直接对应于着到的事物吗？视觉图像虽然能够被直接投射到皮层视觉区,但已经被改变或扭曲了。视觉信息产生于神经元活动的复杂模式,因此,投射在视觉区上的图像与电视屏幕上的图像是两种完全不同的概念。

顶叶

枕叶的上部是顶叶,躯体感觉区就位于这里。我们的触摸觉、温度觉、压力觉和其他躯体感觉中枢都在顶叶的躯体感觉区之中，所以顶叶是多感官的整合中心。同样,躯体感觉投射成的图像也是歪曲的。身体部位的大小与其在感觉区所占的面积并不是对应的。一个躯体部位在感觉区中所占的部分越大,感觉的敏感程度就越高。例如,嘴唇所占的面积很大,这一部位对刺激特别敏感；背部和躯干所占的面积很小,这些躯体部分的敏感程度较低。我们还可以看到,手在图中占的面积也很大,对刺激很敏感,这对于那些音乐家、打字员、钟表匠、按摩师、恋人以及脑外科医生来说显然是很有帮助的。顶叶也是运动中枢，顶叶的损伤常常导致空间定位错误及大肌肉的控制失效（例如行走）。

颞叶

颞叶位于大脑的两侧。听觉信息直接投射到颞叶,这里是听觉的主要中枢。它控制听觉和部分视觉并且可能与精神分裂有关。此外，很明显的，它们在记忆中也有一定的功能，因为破坏颞叶通常有记忆的丧失。当你在听最喜爱的MP3歌曲时,对大脑进行PET扫描,就会看到你的颞叶区在活动。同样,如果用电极直接刺激颞叶的听觉区,人将会在没有声音时“听到”一系列声音。如果由上向下

对颞叶进行刺激,人将会“听到”音调由低向高的变化。

大多数人的语言中枢在左侧颞叶,只有约5%的人在右侧颞叶。因此,颞叶一些部位的损伤会严重损害个体语言使用的能力。我们在稍后部分将对这一点做更详细的阐述。

额叶

额叶有着更高级的心理功能和运动控制中枢。它与语言功能、精细的自主运动，高层次的认知功能如判断、计划、刺激的分类和信息的区分。在大脑顶部,有一个非常重要的弧形组织,叫做运动皮层,这里指挥着全身的肌肉。如果使用电流刺激这个部位,将会引起身体各部位的抽搐。与躯体感觉区的面积分配原则相似,一个躯体部位在运动皮层上的面积大小反映了这个部位运动的重要性,而不是这个部位的实际大小。手在运动区所占的面积比脚大，这也正是手的动作能够如此灵活的原因所在。不过，学习和经验能改变这些“运动地图”，像王中山那样的古筝演奏家，其皮层上“手”占的面积要更大。

此外，额叶就像个比较仪一样——就是说，有时它们使我们考虑我们的行为并通过观察别人的反应从而估计其正确性。这使我们根据反馈所需来改变我们的行为。额叶能克服精神上的惯性（即它能告诉我们什么时候该开始或结束某种行为，这与我们的自我控制和计划有关）。明白停止或改变的正确时间对于适应社会的行为非常重要。最后，由于额叶在感觉处理和情感处理之间存在双向联系，所以它们是情感和认知整合的关键。也意味着与额叶关系密切的还包括一些更复杂的的行为。例如，额叶损伤会改变一个人的个性和情绪。此外，推理或计划能力也会受到影响。有研究者认为青少年的拖延症的成因之一就是额叶皮层尚未成熟，缺乏对时间的管理能力，也就是计划能力。研究者发现药物滥用会破坏额叶这一大脑的重要区域。许多精神疾病（如抑郁）中就存在这种情感和认知之间关联的破坏。

除了按大脑皮层的沟裂对之进行划分外，还有研究者根据大脑皮层的机能对之进行分区。

初级感觉区

初级运动区

联合区

初级感觉区和运动区只占了大脑皮层的很小一部分。负责控制身体运动和接受来自感觉器官的信息。剩下的大片区域叫做联合皮层,负责对来自各个感觉器官的信息进行综合处理。当你看到一束玫瑰花，联合皮层就会帮你认出它并叫出名称。联合皮层也与一些高级心理活动有关。左半球联合区受损的病人可能会患失语症,其语言使用能力受损。

一类失语症与位于左侧额叶的“语言中枢”布洛卡区有关。布洛卡区受损伤的病人说话和写东西极为困难。典型的表现是说话很慢，很费力,发音很差,语法使用也不正确。例如,他们会把“bike”说成“bife”,把“sleep”说成“seep”。虽然他们知道自己想说什么,但就是不能把话正确地说出来。

与失语症有关的另一个区域是位于左侧颞叶的威尔尼克区。这一区域受损伤的病人在发音上没有问题，但在一些词义的表达上有困难。例如,同是看到椅子的图片,布洛卡区损伤的失语症病人可能会发音不准地说出“椅子”这个词,而威尔尼克区损伤的失语症病人也许会说“工具”。

脑损伤症状中最令人迷惑的一种是失认症,有时也被称为“心盲”。此类患者不知道自己看到的物体是什么。例如,你给失认症患者看一根蜡烛,问他这是什么,

患者也许会形容说这是一根长长的、顶端尖细的物体,甚至可以把蜡烛准确地画出来,但就是说不出它的名称。然而,如果你让患者触摸蜡烛,问他这是什么,他能马上说出名称。失认症患者一般都能够说出物体的颜色、大小和形状,但认不出那到底是个什么。

失认症认不出的对象仅限于物体吗?面孔失认症是失认症的一种,患者失去辨认熟人面孔的能力。例如,有一个失认症女患者,她不知道照片上谁是自己的亲生孩子。当她的丈夫和母亲到医院来探望她时,她看着他们,但不知道他们是谁。直到探望者开口说话之后，她才通过声音认出了自己的亲人。

负责面孔识别的关键脑区位于枕叶下部。目前看来，这些区域的唯一功能就是识别人的面孔。从进化的观点来看，这一部分大脑区专门为识别人的面孔而设置也不奇怪。毕竟人是社会动物，对其他人面孔的识别在人的社会生活中有着非常重要的意义。人类的意识器官拥有众多的神奇之处，专门化功能仅仅是其中的一个例子。然而，人与人的脑之间会有差异吗?我们能不能一个一个地进行比较找出这种专门化区域?回答也许是肯定的。“他和她的脑?”为我们解释了其中的原因。

正如你所看到的，我们每天的生活经历和对世界的理解都可以追溯到皮层的感觉区、运动区和联合区。人脑是地球上所有有脑物种中最高级的、也是最复杂的。不过，这并不能保证人类会充分利用这台不可思议的“生物计算机”，我们依然要以敬畏的心态看待人脑的潜能。

皮层下结构

皮层下结构是指大脑皮层以下的所有脑结构。一个人在大部分皮层丧失之后仍然能够存活。但是，如果皮层下结构受到操作，TA的生命必将受到威胁，因为皮层下的大部分脑组织都是不可或缺的，饥饿、渴、睡眠、注意、性、呼吸和其他许多的生命功能都由它控制着。下面我们介绍几种对心理功能有重要影响的皮层下脑组织。

小脑

位于脑的基部，看上去像大脑皮层的缩小版，小脑主要负责调整姿势、肌肉的紧张程度和协调肌肉的运动。小脑在技能动作和习惯性行为模式的记忆中起着重要的作用。音乐家毕生都要练习特定的运动技能，他们的小脑比一般人的更大，再一次验证了经验可以塑造大脑。

如果小脑受到损伤，人会怎么样？没有小脑，人就不可能完成走路、跑步或演奏乐曲等动作。一种导致跛行的疾病叫做脊髓小脑退化症，患者的典型症状是震颤、头昏眼花、肌肉萎缩，后期病人难以站立和走路，甚至自己吃饭都困难。

网状结构

网状结构位于延髓和脑干内，由一些神经纤维及胞体组成。由于大脑的传入和传出信息都要经过网状结构，因此，这一系统对注意、运动、警觉和一些反射活动都有重要影响。具体来说，当神经冲动进入大脑时，网状结构决定着哪些信息可以有优先权，哪些信息将被删除，因此影响着人的注意力。网状结构也修改发送到躯体的命令，所以，肌肉状态、姿势和眼睛、面部、头部、躯体、四肢的运动都受到网状结构的影响。另外，这一结构还控制着呼吸、打喷嚏、咳嗽和呕吐等反射性活动。

网状结构的另一项重要功能，是维持警觉和唤醒水平。一部分感觉信息进入网状结构后，来到一个叫做网状激活系统的部位。这里发出的信号起着激活皮层的作用，使大脑保持活跃和警觉。比如，一个昏昏欲睡的司机转弯时看到路中间

站了一个小孩，他立刻警醒踩下了刹车，这里他要感谢他的网状激活系统唤醒了脑中的静息部分，从而避免了一场事故。如果你看到这段文字时困意袭来，不妨试试掐一下耳朵，一点点疼痛肯定会让你的网状激活系统瞬间唤醒大脑皮层。

丘脑

是最后的“交换站”。视觉、听觉、味觉和触觉的信息都在这个小小的圆形结构中停留一下。所以，只要丘脑受到丝毫损伤，就有可能导致耳聋、失明或除嗅觉外的其他感觉的丧失，因为惟有嗅觉信息不经过丘脑而被直接传送到皮层。

下丘脑

虽然只有小葡萄那么大，但却是情绪和许多基本动机的控制中枢。受下丘脑影响的行为非常多，包括愤怒、体温、激素分泌、饮食、睡眠、觉醒、情感和性行为。下丘脑中有着皮层与皮层下结构之间许多通道的连接点，看起来就像是一条信息传出大脑的“干线”。同时它也是信息离开脑前的最后一站，对许多行为的组织或决定都是在这里进行的。

边缘系统

边缘系统是位于胼胝体之下包括多种神经组织的复杂神经系统。边缘系统的构造与功能尚不能十分确定，在范围上除包括部分丘脑和下丘脑之外，还包括海马和杏仁核等。这一系统在产生情绪和动机行为时起着主要作用。在边缘系统中，我们可以找到控制愤怒、害怕、性反应和其他强烈的觉醒反应的对应点。笑作为人类社会生活快乐的一部分，也能在边缘系统找到相应的源头。

在低等动物中，边缘系统的作用主要使动物能够对情境进行不同反应，指挥动物的进食、逃跑、搏斗和繁殖等行为。在人类中，边缘系统的功能还涉及到情绪。杏仁核与恐惧情绪有着密切的联系。例如在一个临床实验中，研究者对一个女患者的杏仁核进行电刺激，使她突然爆发出恐惧和愤怒情绪，她喊叫道：“我想从椅子上起来！不要让我这样做！我不是有意的！给我个什么东西，我要撕碎它！”。

杏仁核起着通往皮层的“快速通道”的作用，这使我们能够在完全弄清楚刺激的性质之前就做出对可能有害的刺激的反应。在军队打仗这样危险的现实情境中，杏仁核的快速反应可能会帮助士兵活下来。不过，大脑的恐惧系统如果出现问题，后果会很严重。例如一个刚退伍的老兵听到汽车发动机发出的后喷声音，便一下跳入路边灌木丛中——那声音实在太像枪声了。

科学家最近发现丘脑和杏仁核之间存在直接联系，这可能有利于解释“无意识”的情绪反应如恐怖症。（不经皮层分析直接产生情绪，所以其反应是不理性的。）

海马

边缘系统的一些组织具有相当高级的功能。例如，位于两侧颞叶中央的海马的一部分对于长时记忆的形成非常重要。因此，当颞叶部分的脑回受到电刺激时，人往往会产生类似回忆或做梦的体验。海马还能帮助我们穿行于不同的空间。例如，当你的大脑正在计划如何开车穿过小镇时，你的右侧海马就会更加活跃。另外，海马也与情感有关，这就能够解释为什么与中性的经历相比，我们更能够记住带有情感色彩的经历。

心理学家发现，动物可以学会通过按压杠杆获得对边缘系统的电刺激。基于这一发现，研究者们目前已证明，边缘系统中存在着“快乐中枢”，或存在着通向大脑其他区域中“奖赏中枢”的通道。下丘脑中也有一些可以引起快乐或满足感的区域，它们与负责饥饿、渴感和性的区域相互重叠在一起。可卡因、苯丙胺

类、海洛因、尼古丁、大麻和酒精等药物都具有激活“快乐中枢”的功能，这是导致一些人对这些药物产生依赖或成瘾的原因之一。此外，有些人特别喜欢毛骨的音乐，因为这些音乐刺激了大脑的“快乐中枢”，传递了一种令人激动的信息。同样的道理也许可以解释为什么有些人为听音乐会不惜花费大笔的钱。研究者在边缘系统中也发现了“惩罚中枢”，或“厌恶中枢”。当这些区域被刺激时，动物全会表现出躁动行为，并能够学会自己去关闭刺激。这些发现令心理学家非常为之着迷，因为和动物一样，人类的大量行为也是以寻求满足和逃避惩罚为动力的。

小结