书城童书优秀青少年最想知道:科学未解之谜大全集
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第39章 自命不凡的大脑,晕头难转向(1)

脑是神经系统的指挥部

神经系统包括中枢神经和周围神经两部分。中枢神经包括脑和脊髓,分别位于颅腔和椎管内。周围神经广泛分布于全身,包括脑神经、脊神经和植物神经三部分。

脑是中枢神经系统的主要部分,大脑皮层是神经系统的最高级中枢,各种分析器中枢都在大脑皮层中,如皮肤、听觉、视觉、嗅觉、味觉、内脏、平衡、运动、语言等中枢。如果大脑皮层受了损伤,可能引起该处某些中枢功能障碍,出现相应的症状。

小脑位于大脑的后下方,由小脑半球和蚓部构成。它的主要作用是维持肌肉的张力、保持平衡等。损伤后会出现站立不稳、运动失调以及肌张力减退等症状。

脑干是除大脑和小脑以外的脑组织,包括延髓、脑桥、中脑和间脑。延髓是管理呼吸、心跳等重要反射的中枢。中脑与视觉、听觉有关。间脑分丘脑和丘脑下部。丘脑是全身浅感觉和深感觉传导的中继站,一侧丘脑损伤,会出现对侧半身感觉消失。

脑内部的腔隙称为脑室。脑室中的脉络丛产生脑脊液。脑脊液在各脑室与蛛网膜下腔之内循环,如脑室的通道发生阻塞,则脑室中的脑脊液越来越多,并扩大形成脑积水。

面神经由感觉、运动和副交感神经纤维组成,分别管理舌的味觉、面部表情肌运动及支配舌下腺、下颌下腺和泪腺的分泌。严重中耳炎和面部腮腺手术容易伤害面神经。面神经损伤后,由于表情肌瘫痪,会出现患侧眼不能闭合、流口水、口歪向健侧等体征。

脊髓是中枢神经的一部分,脊髓两旁发出许多成对的神经(称为脊神经)分布到全身皮肤、肌肉和内脏器官。脊髓是周围神经与脑之间的通路,也是许多简单反射活动的低级中枢。脊柱外伤时,常常并发脊髓损伤。严重的脊髓损伤会引起下肢瘫痪、大小便失禁等。

植物性神经是整个神经系统的一个重要组成部分。根据其形态、功能的不同,又分为交感神经和副交感神经两部分。内脏、心血管和腺体等都受交感与副交感这两种功能相反的神经的双重支配。虽然两种神经的功能是相对的,但是在中枢神经系统的统一管理下,这两种不同功能的神经既对立又统一,保持着机能的相对平衡,使人体能够适应内外环境的变化。

交感神经由脊髓发出的神经纤维到交感神经节,再由此发出纤维分布到内脏、心血管和腺体。交感神经的主要功能是使瞳孔散大,心跳加快,皮肤及内脏血管收缩,冠状动脉扩张,血压上升,小支气管舒张,胃肠蠕动减弱,膀胱壁肌肉松弛,唾液分泌减少,汗腺分泌汗液、立毛肌收缩等。

人体在正常情况下,功能相反的交感和副交感神经处于相互平衡制约中。当肌体处于紧张活动状态时,交感神经活动起着主要作用。

副交感神经由脑干和脊髓发出神经纤维到器官旁或器官内的副交感神经节,再由此发出纤维分布到平滑肌、心肌和腺体,调节内脏器官的活动。副交感神经的主要功能是使瞳孔缩小,心跳减慢,皮肤和内脏血管舒张,小支气管收缩,胃肠蠕动加强,括约肌松弛,唾液分泌增多等。副交感神经和交感神经两者在机能上完全相反,有相互对抗作用。

迷走神经是脑神经中最长、分布最广的一对,含有感觉、运动和副交感神经纤维。迷走神经支配呼吸、消化两个系统的绝大部分器官(心脏等器官)的感觉、运动以及腺体的分泌。因此,迷走神经损伤会引起循环、消化和呼吸系统功能失调。

做梦和可怕的梦话

相信很多人都做过梦,也曾经有很多人有过说梦话的经历。梦话让人很可怕。曾有这样两个关于做梦的故事,在上大学时,一次半夜看书,对面床的一个同学突然坐起,直勾勾地看了另一个女孩十秒,点点头说:“嗯,好。”这个女孩当时吓了一跳,小心地问:“你要干吗?”她哼了一声就倒下接着睡了。

两个人一起出差,晚上的时候,其中一人夜里磨牙完毕后,阴阴地笑了一声说:“我已经500年没吃人肉了。”当时,把另外一个人吓得一宿不敢睡觉。

说梦话与做梦是人体一种正常的、必不可少的生理和心理现象。人入睡后,一小部分脑细胞仍在活动,这就是梦的基础。

著名心理学家弗洛伊德认为,人不停地产生着愿望和欲望,这些愿望和欲望在梦中通过各种伪装和变形表现或释放出来,这样才不会闯入人的意识,把人弄醒。也就是说,梦能够帮助人排除意识体系无法接受的愿望和欲望。因此,梦是保护睡眠的卫士。

亚里士多德对梦的定义是,“梦是一种持续到睡眠状态中的理想”。对此,弗洛伊德说,从人的本能角度推断,应该承认梦一定有某种意义,就算是一种晦涩的“隐意”在取代某种思想的过程,也有其意义存在。所以,只要我们能正确地找出这种“取代物”,就能正确地解释梦的“隐意”了。

对于心理疾病患者来说,梦的内容反映了他们精神上痛苦的根源,在心理治疗中深受重视。例如,梦到隧道象征着“想要逃避不安和恐惧,想要回到子宫,表现出对母亲的依赖心理”。此外,坠落的梦象征着“对于道德堕落的恐惧,害怕失去现有的地位或职位”,找寻的梦象征着“担心失去重要的人或东西”。

实际上,把梦完全理解为人心底的矛盾和欲望是不全面的。弗洛伊德之后,很多心理学家做了大量的实验,对他的理论进行了补充和完善。

尽管自古至今有很多的人研究梦境,提出了很多的理论,但梦的奥秘迄今尚未被充分揭示,仍然在吸引着许多人去探索。

他梦游时竟然杀死了自己的父亲

2003年,英国曼彻斯特的朱尔斯·劳尔袭击了他82岁的父亲艾迪,使其不幸身亡。攻击发生的时候朱尔斯还在熟睡,事后他对此事没有任何记忆。伊伯汉姆医生在审判前对被告作了一系列的睡眠研究,证明他当时的确在梦游。医生说:“劳尔先生有梦游史,喝酒之后尤其严重,但他之前从未有过暴力行为。然而,当时他继母刚刚去世,而且他还经受着一些其他的压力。发生袭击行为的时候,他的行为完全处于自动性的、无意识的状态。”因此,法庭免除了他的谋杀罪名。

这就是在梦游时发生的比较离奇的事件。虽然是免于了谋杀罪名,但也是耸人听闻的。

其实,梦游的人通常是儿童。比如许多的人在幼年有过梦游的经历,随着年龄的增长,儿童会逐渐摆脱梦游,成年梦游者的比例也要小很多。梦游往往会发生在每一个家庭成员中,男孩较女孩为多。

除非有其他失调的症状,很少从成年期才开始梦游。当过度劳累或承受过度压力时会让成年人梦游,另外一些特定的药物、酒精和发烧也会诱发梦游现象。

有些梦游患者的行为比较复杂。他们起床穿衣,来回走动,解大小便,甚至烧煮吃喝。少数人会奔跑、跳跃、喊叫、哭泣或开门外出。一般来说,梦游发作中的行为有重复性,每次发作中的表现差不多。如走出户外的梦游者,每次走的路线都是相同的。曾经有一个医学院的学生常常夜间起床,走到解剖室咬掉尸体的鼻子,后又回到寝室继续睡觉,之后学校发现解剖室尸体的鼻子都不见了。此事件令人感到十分离奇,而他本人却全然不知。

梦游症的发作时间长短不一,从几分钟到十几分钟不等,少数会超过半小时以上。关于产生“梦游”的原因,医学家认为是支配运动的那一部分脑组织在入睡后仍处在兴奋状态,继续指挥人进行活动。这是由于中枢神经系统功能紊乱,造成兴奋和抑制的不平衡,因而在睡眠中某一神经中枢兴奋增强,从而发生了“梦游”。造成神经中枢紊乱的原因有很多,如精神上的剧烈创伤,某些细菌和病毒的感染,慢性消耗性疾病,内分泌功能紊乱等等。

另有科学家通过研究表明,“梦游”很少在做梦时发生,它可能是在深睡状态中大脑呈部分觉醒时的一种运动,陷于这种半醒的、意识混沌的状态中,睡者会进行一些冗长却未必有意义的对谈。如有位“睡行症”患者半夜赤裸着身子,站在卧室的窗口大声喊叫:“喂,谁是船长?”妻子被他吵醒,知道他老毛病又犯了,为了把他哄上床,只好答到:“我是船长,我们正在进行维修。”

一般来说,梦游假若不是很严重的精神障碍,随着年龄的增长可以自愈,不必担忧。但成年的梦游患者若伴有其他精神障碍,应及早去看医生。

记忆——大脑储存与反馈信息的能力

50秒记住60位随机数字,63秒记住52张打乱顺序的扑克牌,仅用一个多小时的时间不用花名册能点出百余陌生人的姓名及电话号码……这便是惊人的记忆。那么记忆究竟是谁来控制着呢?

记忆是一种奇异的生命现象,它吸引着众多的人去探究。早在远古时期,人们就对记忆现象产生了浓厚的兴趣。古希腊哲学家柏拉图称它为“火在蜡上烧成的景象”。那么,脑子里的什么东西起着蜡的作用?外界的景象又是怎样“点燃”它的呢?

科学家认为,人脑中的海马区域是负责产生记忆的地方,而这些记忆痕迹需要被转移到大脑皮质的各个地方安置下来,记忆才算真正形成。人的记忆能力实质上就是大脑储存信息以及进行信息反馈的能力。

人的大脑主要由神经细胞构成,每个神经细胞的边缘又有若干向外突出的部分,它们被称为树突和轴突。轴突的末端有个膨大的突起,叫做突触小体。每个神经元的突触小体跟另一个神经元的树突或轴突接触,这种结构叫做“突触”。神经元通过“突触”与其他神经元发生联系,并且接受许许多多其他神经元的信息。神经元传递和接受信息的功能,正是大脑储存记忆的生理基础。

近年来,人们逐渐认识到,人类记忆与大脑中的化学变化有着密切的关系。

著名物理学家爱因斯坦逝世后,神经组织学家仔细研究了他的大脑切片,发现他的大脑细胞数量远远超过一般人。人的记忆力不但与遗传因素有关,还与后天的勤奋有关。成年人的脑细胞数量一般比儿童少,就是因为有些脑细胞在后天得不到锻炼,就自行死亡了。

美国科学家曾对涡虫做过一次实验。他们每次在开灯的同时电击一下涡虫,重复多次之后,这些虫子对灯光形成了条件反射。之后,他们又把这些有记忆的虫子碾碎,给那些没有经过训练的虫子吃,结果“吃了记忆”的虫子也知道躲避灯光。因此,科学家推测,这些虫子获得了某种记忆的化学物质,但究竟是什么化学物质,现在还是个谜。

人到中年后记忆力下降

人进入中老年以后,随着年龄的增长会出现记忆力下降的现象,完全是一种很自然的生理规律,这与老年人大脑机能衰退有着密切的关系。

首先,大脑血液和氧气供应不足。人进入中老年阶段以后,常有不同程度的脑动脉硬化、血管腔变窄的现象。而且随着年龄的增长,血液中的脂质成分含量逐渐增加,血液黏稠度增大。这些都使得血流速度减缓,血流量相应减少,造成与记忆有关的大脑颞叶、边缘系统和乳头体等部位血液与氧气长期供应不足,从而促使神经细胞皱缩、变性,导致记忆力减退。

其次,DHA(二十二碳六烯酸,是一种多不饱和脂肪酸)含量下降。随着年龄的增加,大脑中DHA的含量逐渐下降,脑细胞数目和神经突触的数量不断减少,神经间信息传递的速度和质量下降,也导致了记忆力的减退。

不过,良性的记忆力减退是中老年人不可避免的生理规律。中老年人对此不必太过介怀。但如果发生严重的记忆障碍以致痴呆,给生活带来了极大困难,那就要寻求专业医生的帮助了。

需要注意的是,记忆减退已经不再是中老年人特有的现象。青年时期本应是人一生记忆力的黄金时期,但现在却有越来越多的年轻人开始抱怨记忆力减退给他们的工作和生活带来了困扰。记忆力的下降是多方面因素共同作用的结果。最突出的罪魁祸首便是繁重的工作和生活压力,神经长期处于绷紧状态得不到放松,影响了大脑正常运转,如果压力大导致睡眠不足或睡眠质量太差,更会加速脑细胞的衰退,而且白领阶层往往长时间处于不通风的空调环境,空气中含氧量不足,完全无法满足大脑每分钟消耗氧气500升~600升的要求,致使大脑的工作效率不断降低。此外,对电脑等新兴设备太过依赖,同样会导致人脑的使用率越来越低,脑机能逐渐下降;长期吸烟及酗酒也会引起脑动脉硬化,导致大脑供血不足及发生脑萎缩,使记忆力提前下降。

濒死体验时的大脑