从地球诞生的那天起,地球就沐浴在太阳光的环境中,当然,从地球上进化出各种各样的生物以后,更是把地球打扮得缤纷绚丽、五光十色。动物在生存过程中,光照对它始终是十分重要的。动物摄取食物,需要有光照才能看得更加清楚。如果动物不能感受到外界的光信息,当然就不能检测到生活环境的危险,很容易被它的天敌所消灭。喜欢群居的高等哺乳动物如果不能感受到光照的信息,显然在与其同类伙伴的各方面交流时也要受到极大的限制。因此,准确及时地获取光的信息对于动物的生存是非常重要的。
为适应光照环境并获取光照的信息,原始动物进化出感光细胞。当动物发展出复杂的神经系统中枢——脑以后,脑的神经元就与感光细胞紧密联系,使得脑能够获取外界的光照世界。专门负责感受光照刺激信息的感官——眼睛,主要就是由感光细胞和脑派出的神经细胞共同组成的。感光细胞负责将外界的光照信息首先接收过来,眼内的神经细胞负责将接收的光照信息初步进行综合分析,并传向大脑皮质视觉中枢,在这里形成清晰的光照感觉。
有的科学家认为,眼睛实际上就是脑的一部分,只是为了更加方便直接的感受外界光线刺激,才从我们的头颅里迁移到了外面。由此可见,眼睛可称得上是大脑的照相机。
科学家们发现,人的大脑所获取的外界信息,有90%以上都是通过眼这个照相机获取并输入到脑的,所以眼是人体最重要的感觉器官。
当然,为了把外界物体的细节看得更加清楚,首先要对进入眼睛的外界光线进行一定的处理,形成清晰的图像。良好的镜头、精密的聚焦设备、调节控制光量度的光圈等,是一架高质量的照相机必不可少的组成部分。实际上,当前最先进的照相机也是根据仿生学原理模仿我们的眼睛制造出来的。
人的眼球壁分为三层,最外层大部分是由致密的组织形成的比较坚硬的巩膜,就像是照相机的外壳,它对于眼球内部的各种构造起到很好的保护作用。每一只眼球的外壁上都附着6条肌肉,分别由3对脑神经控制它们的收缩,使眼睛活动灵活自如、传神达情。外层的前1/6称为角膜,像是照相机最前面的镜头,向前凸出而且透明,外界的光线就是首先从这里进入眼球内部的。
眼球壁的中层是脉络膜,内含许多黑色的色素物质,使眼球形成一个球形的“黑箱”,这层膜既可阻挡进入眼内的光线穿出眼球壁,也可吸收进入眼内的光线,防止四处反射。眼球壁前方的中膜是由平滑肌构成的,最前方形成可以收缩舒张的圆孔,叫做瞳孔,作用与照相机的光圈是一样的,可以控制进入眼内部光线的多少。瞳孔后面有一圈增厚的平滑肌,叫做睫状体,睫状体通过许多的纤维小带与晶状体相连。晶状体富于弹性,是一个中心向前后双面凸出的透镜,当睫状体收缩或者舒张时,睫状小带可以松弛或紧张,从而使晶状体的凸度发生改变,以调节眼睛的聚焦成像。晶状体相当于照相机的聚焦设备。
眼球壁的内层结构最为复杂,由多层的细胞构成,叫做视网膜。最外层紧靠脉络膜的是一层色素上皮细胞,眼的感光细胞就紧贴着色素上皮细胞。与感光细胞直接形成联系的神经细胞叫做双极细胞,双极细胞的另一极与神经节细胞相联系。视网膜上的神经节细胞比较少,只有感光细胞总数的1%,神经节细胞的轴突集中到一起穿出眼球壁形成视神经,一侧视神经中有100多万根神经纤维,它们是负责将眼感受的光信息传向脑中枢的“光导纤维”。
外界物体发出的光线,从角膜进入眼球内部,要穿过房水经瞳孔,再经过晶状体进入玻璃体,最后才能到达视网膜上的感光细胞上。眼睛光线在经过这一系列不同的透光物质时其前进的方向要发生改变,形成折射,其中晶状体产生的折射角度最大。外界物体发出的光线最后聚焦在视网膜上,形成一个清晰的、倒立的物像。据测定,我们眼前5米远的一个高30厘米的物体,在视网膜上形成的物像大约高1毫米。物像的每一个“像点”分别被感光细胞所接收,最后产生神经冲动经视神经纤维传入脑中枢,在大脑皮质的枕叶形成视觉。
在视网膜上形成的物像既然是倒立的,那为什么我们却感到物体是正立的呢?这就要归功于神奇大脑的校正功能了。科学家们为此做过这样的有趣实验,让受试者戴上一种特殊的眼镜,使视网膜上形成的物像正立过来。这样一开始受试者反而感到整个世界是上下颠倒的。不过当连续戴上这样的眼镜4天以后,大脑又感到世界是正立的了,一切都如同以前一样。这时候如果突然再把配戴的特殊眼镜取下来,受试者又感到世界上下颠倒了。不过这也是暂时性的,几天以后,神奇的大脑又会把颠倒了的世界再次颠倒过来。
“眼观六路”的秘密
“眼观六路,耳听八方”。
眼,作为一个精密的感觉器官,它的结构自然十分复杂,与此相适应,眼的神经支配也视觉成像原理图与其他器官不同。
一般的器官,仅有一两种神经支配,而眼却有多重神经支配,这也是眼球所特有的。
你从镜子里观察自己的眼睛,这是视神经的作用,它帮助你从镜子中看见了自己。眼球可以上下左右转动,左顾右盼。上眼睑可以抬起来,也可以落下去。心情激动时,眼睛还能流出汩汩的泪水……
除了传导视觉冲动的“视神经”外,眼球的神经还有支配眼球外肌的“动眼神经”(支配上睑提肌、上直肌、内直肌和下斜肌)、“滑车神经”(支配上斜肌)、“展神经”(支配外直肌)。
此外,眼睛里还有管理眼球感觉的“三叉神经”,支配瞳孔括约肌的“副交感神经”,支配瞳孔开大肌的“交感神经”,以及管理泪腺分泌的“面神经”。
眼球有这么许多的神经支配,这就充分保证了眼球能更好地完成其功能。如果其中的任何一条神经发生损伤,都能导致眼球的功能发生障碍。瞳孔反射是重要的生命体征在医院里,当医生对垂危病人进行检查时,往往要用手电筒照射病人的一侧瞳孔,观察两侧瞳孔是否缩小,这就是“瞳孔对光反射”。正常人在照射以后,两侧瞳孔缩小。如果病人处于垂危状态,尤其是中脑受到抑制,就会出现瞳孔对光反射消失,因此,瞳孔对光反射对判断病人的病情至关重要,此反射消失是“脑死亡”的指征之一。
为什么光照一侧瞳孔,能引起两侧瞳孔收缩呢?这就涉及到对光反射的途径问题。
当一侧视网膜接受光线刺激后,光波信号经视神经、视束,传至中脑的两侧“顶盖前区”,再由“顶盖前区”发出纤维,至两侧的“动眼神经副交感核”,由“动眼神经副交感核”发出纤维至两侧的“睫状神经节”,最后由“睫状神经节”发出纤维,支配瞳孔括约肌,引起两侧瞳孔缩小。在上述传导过程中,有两次交叉。所以,光照一侧瞳孔,必然同时引起两侧瞳孔缩小。
因为瞳孔对光反射的中枢在中脑,故在病情危重时,病人的对光反射消失,瞳孔散大,意味着病情极其严重,甚至是濒死的指征,它表明中脑已对瞳孔失去调节作用。
看书与朗读的秘密
老师在教学生认字时,总是让学生一边看着书本,一边读出声来。所以才有了“书声琅琅”这句成语。看到书上的文字,然后读出声来,这是一个很普通的现象。但是若要知道其间的神经联系,可就复杂多了。
首先,文字的视觉信号要通过视觉通路,传到大脑皮质的视觉中枢;其次由视觉中枢,传到视觉性语言中枢,在那里理解文字的意义;再次,通过大脑皮质的分析、综合,将视觉性语言中枢与在额下回后部的“运动性语言中枢”相联系;最后,在运动性语言中枢的控制下,大脑皮质“中央前回”下部管理语言肌运动的神经元兴奋,使语言肌收缩,才能说出有意义的话来。
如果“运动性语言中枢”受到损伤,即使看懂了文字,也不能将它读出来,这就是“运动性失语症”。这时,虽然与发音有关的肌肉并没有瘫痪,但却丧失了说话的能力。
夜盲症的来龙去脉
“人有昼而睛明,至瞑则不见物,世谓之雀目,言其如鸟雀,瞑便无所见也。”这是我国隋代著名医学家巢元方在《巢氏病源》一书中的一段话,意思是说,有的人在白天的时候,视觉良好。但是,一到了晚上或光线很弱时,就什么也看不见了。就好像鸟儿一样,一到黑天时候,就看不清东西了。当时把这种病称为“雀目症”,也就是今天人们经常说的“夜盲症”。
由于当时还没有发现这种病的病因,所以治疗的方法也非常有趣。在《千金方》一书中记载道:在黄昏的时候,让病人举起一根棍子,在田野里将鸟儿打得惊起,嘴里还要不停地喊着:“紫公,紫公,我还汝盲,汝还我明。”当然,这是一种迷信的方法,根本不会治好病人的夜盲症。
夜盲症是怎样引起的呢?
原来,在人体的视网膜上,有两种感光细胞——“视杆细胞”和“视锥细胞”。视杆细胞专管弱光的刺激,而视锥细胞则专管强光和有色光的刺激。
视杆细胞是怎样进行工作的呢?它含有感光物质,称“视紫红质”。视紫红质是由维生素A和视蛋白结合而成。如果人体缺少维生素A,不能合成视紫红质,视杆细胞就不能发挥作用。于是,病人在晚上或光线很弱时,就看不见东西了。
要治疗这种病,需要多吃含维生素A的食物,如胡萝卜、西红柿、肝和鸡蛋等。如果是视杆细胞本身的毛病,就要请眼科医生治疗了。
在鸡和许多鸟类的视网膜内,本来就没有视杆细胞,所以这些动物只能在白昼活动(昼行动物)。而有些动物则相反,它们的视网膜内没有视锥细胞,故只能在夜间活动(夜行动物),如蝙蝠。
眼睛中的“调色盘”
当你放眼望世界的时候,各种色彩都会跳进你的眼帘:红艳艳的花朵,绿油油的叶子,青青的草,蓝蓝的天,洁白的天鹅和墨黑的乌鸦。嗬,大自然是那么多姿多彩。
我们怎么会感觉到这千百万种色彩的呢?关键在于人的双眼有“调色盘”的功能。
1802年,英国科学家扬格说,世界上那繁多复杂的颜色,可能都是由红、绿、蓝三色所变化出来的。而人类眼睛里的视网膜上恰恰有能分辨这三种颜色的“感光色素”,并且能根据这三种颜色调配出千变万化的色彩来。因为眼睛里有这些感光色素,我们才看到了自然界的“本来面目”。不过,视觉的“三色说”提出后,有人又提出了“四色说”,即认为红、绿、蓝、黄才是组成五彩缤纷的世界的“原型”。前几年,日本一学者通过色觉研究证明:视锥细胞有三种类型,它们分别对红、绿、蓝光最敏感,从而证实了扬格在100多年前的说法。
但是,眼睛感觉到的颜色又是怎样传给大脑,并由大脑最后分析鉴定的呢?这个问题尚未得到科学的解释。因为颜色视觉还有心理上的因素。例如,有一件蓝衣服,主人不论在暗光下还是在亮光下,也不论是在黄色路灯下还是夕阳的红光里,都把它看成是蓝色的,可陌生人则不易判断它的“真正”颜色。例如,若把这件蓝衣的彩色幻灯片放在黄色屏幕上,人们看到的便是“灰衣”。但假如先让幻灯片放在白屏幕上,使人先得知它是蓝色的,再映在黄色屏幕上,人们则仍视衣服为蓝色。你说奇怪不奇怪?
眉毛和眼睫的用处
很多人以为,眉毛和眼睫毛长在脸上,除了与容貌有关外,没有其他作用了。因此,许多女孩为了美容,常把原先黑黑的眉毛拔去,再用眉笔画一条弯弯的“蛾眉”,装上长长的假睫毛,其实,这样做是不利于健康的。
为什么这样说呢?因为眉毛和眼睫毛并非脸上的摆设,它们都有各自的作用。
一个人的眉毛虽然只有几百根,但千万别轻视它们。眉毛的作用是保护眼睛,它能像堤坝那样,挡住从额头流下来的汗水和雨水,也可以像防护林那样接住落下的灰尘,防止这些东西直接进入到眼睛中。
人类的眼睫毛也不是纯粹为了美而长出来的,它位于眼睛的上下两边,就像两幅开闭自如的窗帘,保护着娇嫩的眼睛。眼睫毛的最大作用是,遮挡在眼睛上方,避免过分强烈光线的照射,也可以防止灰尘落入眼内。
千万不要为了美容而拔眉毛,这样的话,不仅失去了保护眼睛的一道屏障,而且还会带来其他的危害。
如果失去了眉毛,来自头顶、额部的汗珠、雨水和灰尘等容易进入眼睛,导致眼睛发炎、充血肿胀,影响学习和工作。而且眉毛拔除后,眉毛局部组织受到不良刺激,毛囊口开放,细菌就可以乘机侵入,引起局部的蜂窝组织炎。
脑的监听器——耳朵
据科学家们研究,在人的视觉器官、平衡器官和听觉器官这三种最为重要的感官中,听觉器官形成得最晚。因为当地球上开始出现生耳廓外貌命的时候,可以说是一片死一般的沉寂,那时候仅有的声音就是雷电的炸裂声、狂风的呼啸声和大海的怒吼声。低等的动物对于这些声音是不感兴趣的。当动物进化到比较高级阶段,学会了走动奔跑、互相吞食以后,它们才开始对地球上的声音产生接收和鉴别的需要。出于本能和动物之间联系的需要,动物们也开始发出声音,并发展了它们的听觉器官——耳。
听觉的形成最终是在大脑中完成的。耳,成了脑获取外界声音信息的监听器。人耳在结构复杂性方面,仅次于视觉器官,致使耳这部监听器具有高度的灵敏性。
声音,是物体振动引起空气产生的一种疏密振动波。人耳可以听到的声波振动范围在16~20000赫兹。低于16赫兹的振动波叫做次声波,我们就听不到了,只能使人产生振动感。高于20000赫兹的振动波叫做超声波,因为声波振动频率过快,耳就跟不上超声波的快速压力波动,于是就停止了向大脑提供声音监听的情报,所以我们就以为完全没有声音了。但是有许多的动物能够感受到超声波。人耳虽然不能听到蝙蝠捕食时发出的声音,也不能听到鱼儿的窃窃私语,但这并不说明人耳这部监听器设计得不好,因为这些声音对于我们实在是毫无任何意义的,耳朵结构剖视图听不到这些非常高频的声音也没有任何的害处。我们有20000赫兹的音频感受范围就足以讲述各种各样的语言,充分地交流思想感情了。
人和高等动物都长有两只耳,这不仅为了体形对称好看,更主要的是有利于他们辨别声音的来源方向。大家都知道,声音在空气中的传播速度为340米/秒。在绝大多数情况下,由于发声的物体距离我们的两耳不一样远,所以声音也就不可能在同一时刻进入两耳,只要是声音进入两耳的时间相差1/22毫秒,我们就能准确地辨别出声音是来自哪个方向。可见,人耳这部监听器辨别声音方向的能力是高超无比的!
当然,辨别声音方向最终是依靠奇特的大脑两个半球来完成的。但作为大脑获取声音信息的监听器,耳如此精密的工作能力实在是难以想像的。听传导的通路感受声波的感受细胞是坐落在耳蜗基底膜上的毛细胞。外界的声波振动信号要传到毛细胞上,必须经过九曲弯转。其传入的路线是:外耳道——鼓膜——听骨链——卵圆窗——内耳淋巴液——毛细胞。
声波的刺激比较特殊。一个发声的声源发起振动,若振动比较稀疏的空气是较容易的;若让使空气振动的能量使固体物质振动起来,就困难多了。因为空气振动的能量到达固体物质以后,绝大部分能量都要被固体物质反射回来,真正能够穿入固体内部的能量只有千分之一。这样,外界空气振动的声音强度尽管很大,经过耳结构的巨大反射作用,再经过声波传入内耳九曲弯转的摩擦消耗,真正到达内耳毛细胞的声波刺激能量就几乎没有多少了。这样,即使是我们内耳的毛细胞感受声波的敏感性再高,若想使人听清声音也是非常困难的。
令人惊喜的是,人耳这部脑监听器的结构设计得实在是太精巧了。它以极大的可能性,尽可能地增加声波传入内耳的能量,减少声波在传入内耳时的必然消耗。这样才使得我们的耳对声音刺激的感受达到高度惊人的灵敏程度。
耳廓的外形呈一个喇叭形状,向内收敛的喇叭口通向外耳道,使耳廓大面积接收来的声音最后集中输送进入外耳道。所以,耳廓具有集音的作用。
人的外耳道稍微弯曲,长约27厘米,其尽头是鼓膜。从物理学角度上说,一个一端封闭的管道,可以对比它长4倍的声波起到最好的共振作用,即对这个波长的声音起到最大的放大作用。这就是说,我们的外耳道对于波长10厘米左右(即频率为3000赫左右)的声波特殊关爱,使音强最大程度地放大。要知道,3000赫左右的音频也正是我们人类说话、唱歌最多使用的音频范围。所以人耳的构造首先最适合与人之间进行语言、歌唱等思想交流。
鼓膜是一个面积50~90毫米2、厚度仅为0.1毫米的漏斗形薄膜。它的最大特点是极容易发生振动,而不发生任何的余振。空气振动,它立即随之振动,空气振动停止,它也立即停止振动。如实振动、高度保真,是向内耳真实传递声音的可靠前提。
中耳负责传音的主要是由三块听小骨巧妙联系形成的听骨链。总体可使声音强度增加22倍。巨大的放大作用有效地抵消了耳对声波能量的反射,对于提高耳对声音的感受灵敏度是非常重要的。
内耳是一条骨性的管道,内部还套着一条叫蜗管的膜性管道。骨性管道内充满着外淋巴液,膜性管道内充满着内淋巴液。这条套管形如一个小蜗牛壳,因此被称做耳蜗。感受声波振动刺激的毛细胞就坐落在膜性管道的基底膜上,浸浴在耳蜗的内淋巴液中,其底部与听神经纤维形成联系,其上方的毛与漂浮在内淋巴液中的盖膜相接触。
传到中耳的声波经过听小骨的镫骨可以振动卵圆窗,从而使卵圆窗内侧的外淋巴液发生振动。内耳外淋巴液振动可以使基底膜随之振动,坐落在基底膜上的毛细胞也就随之上下振动。当毛细胞向上振动时,毛细胞的毛就会受到盖膜的顶压发生弯曲。当毛细胞向下振动时,毛细胞的毛则又重新伸直。所以,毛细胞能够如实地随着声波的频率振动,其振动的幅度也与声波的强度成正比。
当毛细胞的毛发生弯曲时会引起毛细胞膜的电阻发生改变,使毛细胞产生电活动。产生的电位再激发听神经纤维产生神经冲动。于是神经冲动就携带着声波振动的信息经过听神经声音入耳的路径纤维传导到大脑皮质的颞叶听觉中枢,在这里最后产生听觉。
那么,耳蜗基底膜是如何感受频率高低不同的声音的呢?
科学家们发现,传入内耳的声音振动波总是从耳蜗底部引起基底膜像抖动彩带一样振动,并逐渐向顶端推进。越是高频音,在基底膜上产生的最大波幅向上推进的距离就越近,越是低频音产生的最大波幅向上推进的距离就越远。所以,耳蜗底部的基底膜感受的是高频音,顶部感受的是低频音。因此,基底膜的不同部位能够对不同音频的声音做出反应,进行初步的分析。听觉所产生的音调高低就取决于声波在基底膜上产生振幅的部位。那耳蜗又是如何感受声音强度大小的呢?
当某一音调的声音强度增大时,基底膜上产生的振动幅度也就增大,但是产生最大幅度的部位是永远不会改变的。由于振动幅度大了,基底膜上的毛细胞受到的刺激就比较强。毛细胞的兴奋强度增大,经听神经传入大脑皮质听觉中枢的神经冲动就越多,所以也就使人感到声音比较大。由此可见,内耳感受声音的技巧确实是极为高超的。
听觉过敏
有些人对食物或花粉等物质过敏。这是大家已经知道的知识。但是,你听说过“听觉过敏”这个词吗?
声波刺激要引起听觉,需要达到一定的强度。如果达不到最低的强度,对方就听不见了。比如,两个人在一起说些私人的事情,周围又有旁人在场,而他们不想让别人知道说的是些什么内容,于是就将声音尽量压低。像这样窃窃私语时,别人就听不清说了些什么。
我们把能引起听觉的最低的声音强度,称为听觉的“阈值”。
如果面神经受到损伤,可使病人的听觉阈值降低。也就是说,这时病人能听到平时听不到的声音,这是什么原因呢?
原来它与面神经支配的一块小小的肌肉——镫骨肌有关。
在中耳的鼓室内,有两条与听觉有关的小肌肉——“鼓膜张肌”和“镫骨肌”。前者的作用是牵引鼓膜向内,使鼓膜紧张,受三叉神经支配;后者的作用是牵引鼓膜向外,受面神经支配。正常情况下,两块肌肉的作用彼此协调,维持鼓室内的压力平衡。当面神经受到损害时,镫骨肌由于得不到神经支配而出现麻痹,于是,鼓膜张肌的作用得不到平衡,使鼓膜处于紧张状态。在这种情况下,即使很小的声波刺激,也可以引起听觉。这时,就称为听觉过敏。
所以,如果出现了听觉过敏,可以作为诊断面神经麻痹的一项指标。
读者看到这里,是不是也会由衷地感叹:“人体的结构竟是精美得如此妙不可言?”
耳屎的功用
耳屎,或叫耳垢,医学名称叫耵聍(dīnnín)。它是耳朵里的耵聍腺所分泌出来的油样、水样物质,混和着耳内脱落下来的死细胞组成的。许多人把它看作肮脏讨厌的东西,总喜欢用各种方法把它们“请”出耳朵。其实,耵聍是有益于耳朵的。第一,它潮湿而带有粘性,能够粘住进入耳内的尘埃、病菌。由于耳屎上有层“酸膜”,病菌无法在上面生长。第二,它有一种特殊的苦味,可使小虫子望而生畏,不敢轻易到耳道去捣乱。第三,能够防水,可保持耳道干燥。第四,可缓冲强力的气浪、声波对鼓膜的冲击作用。
就凭这些,我们也理当要为耳屎记功。
有意思的是,过去的医学家以为耳屎对细菌没有作用,但我国台湾省的一名16岁的少年研究证明,耳屎有很强的杀死病菌的能力。他为此而在国外的青年科学讨论会上获奖。这样,我们就更不应小看耳屎了。
还有,民间认为耳屎可治蜈蚣咬伤。方法是:先挤净毒液,然后挖些耳屎按压在伤口上。有人试用过,认为“果真有效”。
也许有人会说,耳屎不断被分泌出来,久而久之不是会堵塞耳道、影响听力吗?对这个问题,我们还是看看科学家埃尔伯蒂的实验情况吧。他曾把无毒的染剂和墨水涂在62个人的耳朵深处和鼓膜上,然后隔段时间拍下照片。通过对一系列照片的研究、比较,发现这些染点正逐渐向耳外移动。这一实验告诉我们,耳屎是不会妨碍我们听声音的。因为在正常情况下,我们在张口、吞咽、走路、睡觉时,耳屎都会自动脱落下来的。动物并不掏耳屎,我们并未发现这对它们的听力有什么影响。
当然,因耳朵发炎、耳道狭窄等原因,有时也会影响耳屎排出,这时是需要掏耳屎的,但应注意不可挖破耳道的皮肤,更不可刺破鼓膜。
要是耳屎过多且形成了大硬块,则为耵聍栓塞。由于这种栓塞堵住耳道,可以影响听力,甚至能导致耳聋。栓塞的耵聍刺激了鼓膜,更会产生耳鸣、眩晕和疼痛。这就要请医生处理。曾经有个人因为耵聍压迫了通过耳道的一部分面神经,居然引起了“面瘫”,即“耳源性面神经麻痹”。医生取出了压迫神经的耳屎,“面瘫”也就霍然而愈了。
耳朵里的迷宫——内耳
外耳和中耳只是负责向内耳传递振动,内耳才是听觉的基本器官。内耳里有一个螺旋形的腔,弯曲盘旋,结构精巧,好似迷宫一般。因为它很像蜗牛的壳,所以称为耳蜗。耳蜗大约转两圈半,埋藏在骨质里。内耳里还有三个半规管和两个小囊,它们和平衡感觉有关,而和听觉没有关系,只有耳蜗才和听觉有关。
耳蜗里面是一个管道,它随着“蜗牛壳”旋转着。这个盘绕的管道实际上是由三个相邻的管子组成,因为每个管子都有一些像螺旋形的楼梯,所以每一个都叫一个“阶”。第一个管子叫做前庭阶,它的底部是与中耳相邻的卵圆窗膜,中耳的镫骨就附着在这里。下面依次是中间阶和鼓阶,鼓阶的底部是圆窗。第一个管子和第三个管子在顶端是连通的,换句话说,就是内耳的卵圆窗和圆窗被第一和第三条管子连在了一起。管子里面有一些液体,当声波的振动由中耳传到卵圆窗时,管子里面的液体也波动起来。
分开中间管道和第一条管道的膜叫基底膜,在这个膜上大约有2.4万根听觉神经纤维,这些纤维上附载着许多听觉细胞。当外面的液体波动时,基底膜也会随之振动,产生的神经冲动传到大脑皮层的听觉中枢,就形成了听觉。
如果耳蜗、听觉神经、或听觉中枢受到损伤,听力会降低,甚至丧失,称为神经性耳聋。
左耳右耳谁更强
人的耳朵的灵敏程度是不一样的。即使是同一个人,辨别声音的本领也随着年龄的增长而有所差别。
前苏联列宁格勒市阿·阿·日丹诺夫大学的生理学家符·格·卡缅斯卡娅,曾选择10名22至25岁听力正常的男子作为实验对象,采用各种适宜于人的、在225~4000赫兹范围内的各种音频,对每个人的听觉能力进行了多次测定。结果表明,无论是按小组、还是按个人来看,都是左耳的听力比右耳强。
卡缅斯卡娅的测试结果与早先其他学者采取间接法测得的结论是一致的。
左耳胜过右耳的原因何在?心理学家从观察人的脑电图中得到了解释。脑电图告诉我们:右脑比左脑的振幅大,因为听神经在脑中的位置是交叉的,接受和感受左耳传来的神经冲动的是右脑。右脑振幅大,正好表明左耳的听力更加灵敏些。
但是,新的研究认为,用右耳听东西,则要比左耳听到的记得更牢。道理是:右耳听到的信息会进入大脑左半部,而随着年龄的增长,左脑的记忆力更好些。所以右耳听到的也更易记住了。
高鼻·矮鼻·长鼻
世界上有黄色、棕色、白色、黑色等人种。不同的人除了肤色、毛发等的差别外,鼻子也显异样。白种人鼻高而狭,黑种人鼻矮而广,黄种人通常介于两者之间。
人能适应环境,鼻子自然不能例外。所以传统的观点都认为,白人鼻子比其他人种的长些、高些、钩些,原因是他们居住在干冷环境里,这样的鼻子可以使干冷空气进入肺部之前变得温暖、湿润些。
不过,最近有的学者提出了新见解:亚洲人不是高鼻的因素在于盐。理由是,由于亚洲人吃盐较多,这就阻碍了鼻部软骨和硬骨的生长,于是大家的鼻子也就比较平坦了。
那末,高鼻子的奥秘何在呢?1986年年底在日本名古屋召开的分子生物学和遗传学的联合会议上,科学家说:这与遗传因子有关,并且首次发现了能决定鼻形的遗传因子。试验表明,要是这种遗传因子由于血液中的白蛋白异有用的鼻子常而遭破坏,高鼻子就会变成塌鼻子。
古今中外,有些人的鼻子长得很特别。据记载,法国诗人兼剑客西哈诺·贝·德·查列那克的鼻子大得能盖住半个脸,为此而不断有人嘲笑他。这位不冷静的诗人为捍卫鼻子的尊严而与人决斗上千次,且有12人死在他的剑下。
一般人的鼻子不过几十毫米长,可德国一位名叫安东·爱勃纳尔的老妇的鼻子竟然长达112毫米。她为此而荣获“鼻子奥林匹克”的冠军。不过,她若与西非的长鼻族人比较,那就是小巫见大巫了。长鼻族人居住在海拔2000米高山地区,他们眼睛细小,嘴唇厚大,奇异的鼻子竟平均有180毫米长,实在惊人。
法王查利十一世感染过天花,他的鼻子被病魔几乎劈成两半。因为这,他的奇鼻也就在史书上留下了一笔。
鼻涕
人着凉后,就会流清水鼻涕,这是怎么回事呢?
在讲这个问题前,要先谈谈人鼻子的构造。鼻是呼吸道的开始部分,也是嗅觉器官,分外鼻、鼻腔和副鼻窦3部分。鼻中的腔隙叫鼻腔,鼻腔内表面上有一层完整的粘膜,粘膜中有很多粘液腺和丰富的微血管网,平时不断地分泌一些粘液和水分。据生理学家测定,24小时内粘液和水分的分泌量为500~1000毫升,数量多少,与空气干、湿程度有关。在正常情况下,鼻粘膜分泌的液体,大致与空气进出鼻腔时的水分蒸发速度相当,换言之,空气进出鼻腔时带走多少水分,鼻粘膜就分泌多少液体。因此,一个健康人平时一般不会流清水鼻涕。
鼻粘膜分泌的液体具有多种功能。首先,它可以湿润进入肺部的空气,免得空气过于干燥伤害肺脏;其次,它含有很粘的液体,均匀分布在鼻粘膜的表面,使进入鼻腔的灰尘和微生物都被粘住,防止灰尘和微生物侵入肺部;另外,粘液中还含有溶菌酶,能将粘住的细菌溶解并杀死。
为什么有时鼻粘膜分泌的液体会多得流出来呢?有以下几种情况:第一,当鼻粘膜不能战胜某些微生物或异物,导致呼吸系统发生感染的初期,如患感冒、麻疹、猩红热或急性鼻炎时,就会流清水鼻涕,借以冲走部分微生物。第二,当天气寒冷,穿衣较少时,鼻粘膜丰富的微血管网无法使吸入的空气暖和到足够的程度,只能靠分泌大量液体来帮忙。这些液体刚分泌出来时是较暖的,而被吸入的冷空气吸收掉热量后就变凉了,所以流出的鼻涕是冷的。嗅区的位置第三,当身体抵抗力降低时,鼻腔对冷气流过敏,本能地作出反应,流出大量的清水鼻涕。
由此可见,流清水鼻涕是人体的一种防御性生理反应。只要积极锻炼身体,增强身体对冷的适应能力,就能减少或治愈流清水鼻涕的现象。
人类的嗅觉功能
许多人往往重视鼻子的呼吸功能而忽视它的嗅觉功能。其实,嗅闻气味才是小小鼻子得以存在的最重要的理由。
科学家说,1亿年前,嗅叶就在动物脑中形成了。人类胎儿嗅粘膜的出现比呼吸粘膜早,呼吸粘膜还是由嗅粘膜逐渐分化而来的。
尽管人们早就知道鼻子能够辨别香臭,可直到今日,大家才对这“神奇的一嗅”的科学原理开始有所认识。要不,科学家就不会将发现嗅觉细胞和初步揭示嗅觉奥秘,看作是“当代生物学七大‘奇迹’”之一了。
空气中即使只有极少带气味的物质分子,嗅觉细胞就可能发现。古希腊哲学家认为,人鼻中有无数大大小小看不见的微孔,这些微孔专司嗅闻之职。不同的气味进入鼻子后,都会自动对号入座地钻进不同的微孔去。这当然是古人粗略的推论。不过有些科学家至今仍从这个角度去探求嗅觉机制。他们认为,嗅觉细胞拥有自己的“受体蛋白质”,一种受体只能捕捉一种气味分子。
通常对嗅本领的解释是:在我们每个鼻腔的顶部,各有一块比普通邮票还小的棕黄色组织,每块组织上大约有1000万个嗅觉细胞,每个嗅觉细胞上又能伸出6~8根“天线”(嗅毛)。“天线”表面是湿润的。一旦“捕捉”到气味,就马上向靠得很近的脑子报告,于是我们知道,这是烧焦的橡胶,那是芬芳的玉兰花……。
科学家说,一般人大约能辨别几百到4000种气味,而高度灵敏的鼻子则可辨别1万种!
令人惊奇的是,研究者发现,世上只有7种基本气味,它们是:花味,例如玫瑰油;薄荷味,例如薄苛药片;醚味,例如干洗液;辛辣味,例如醋;樟脑味,例如驱蠹剂;麝香味,例如当归根油;腐败味,例如臭鸡蛋。我们平常嗅闻到的千万种的各类气味,都是由它们以不同的比例混合而成的,犹如赤橙黄绿青蓝紫给我们组成了一处五光十色、斑斓艳丽的多彩世界一样。
对于许多动物来说,嗅觉能引导它们去寻找食物,躲避危险,追逐配偶,嗅觉与它们可谓生死相关。神奇的一嗅对人类也是很有用的。例如,有些“现代原始人”就能够根据气味追踪猎物;要是我们闻到了烧焦的气味,就会想到要注意防火;某些民族的男子喜欢互相嗅闻体臭,这是用以增进情感的一种表示;美味佳肴若不靠嗅觉帮忙,则会大逊其色;腐败食物和有毒气体若不能及时闻出,人们就容易遭到不幸了。
我们究竟是怎样嗅闻到各种气味的?为什么嗅觉本领的个体差异很大?为什么有人会把没有气味的东西硬说是有气味的——幻嗅?为什么又有人会把明白无误的香花闻成臭物——错嗅?等等,关于嗅觉的许多问题都尚待圆满解释。
研究嗅觉,进一步揭示嗅觉之谜,不仅可使嗅觉更好地为我们服务,或许还有利于查明大脑的活动方式哩。
人的嗅觉差异
古希腊哲学家德谟克利特说过:“如果一切都变成了烟,鼻孔就会把它分辨出来。”这当然是不可能的。假如真有人能用鼻子从烟中分辨“一切”的话,这人的嗅觉可就奇特无比了。然而,至今还没有发现这样的人。
不过,嗅觉差异倒是有的。
1987年,美国《全国地理杂志》曾对人的嗅觉进行了详细的调查。从全世界来的150万份答卷发现:
嗅觉随年龄增长而缓缓下降。这种变化从20岁就开始,但在60岁前,下降很有限;
令人愉快的气味和令人厌恶的气味,也能因年龄的增长而有所淡忘;
约有2/3的人出现过短暂丧失嗅觉的时候,这一般是由感冒等呼吸道疾病引起的,最终发生永久性丧失嗅觉的只有1.2%;
孕妇的嗅觉要比男子差些,而通常认为女人总比男人的嗅觉灵敏;
工厂工人要比户外作业的人嗅觉好一些,这与通常的看法相反;
有过敏症的人与没有过敏症的人,嗅觉功能并无差别;
几乎有1/3的美国人竟然闻不到汗臭味。
……
嘴
在人体上最忙的恐怕就是嘴了。无论咬、吃、吞咽、吮吸,还是呼吸、说话、唱歌都一刻也离不开嘴。在表达感情方面也少不了嘴,你不妨试试,笑时控制嘴角不动,能不能笑出来?
人的嘴很富有表情。嘴部肌肉运动的4种基本方式——开与合、向前向后、向上向下、抿紧放松组成了千变万化的嘴部表情。嘴部最重要的肌肉是嘴唇周围强健有力的环形肌。环形肌收缩时,嘴就闭上。如果这时表层肌肉较为用力,嘴就噘起来;如果这时内层肌肉较为用力,嘴唇就贴紧牙齿,形成将挨揍的紧张相。其他嘴部肌肉随着环形肌运动,努力把嘴巴向四面八方撑开。提肌把上唇抬起时,现出哀伤或轻蔑的表情;面颊肌把嘴角拉向后上方,展现笑容;口三角肌使嘴角往下拉,这是感伤时的表情;降肌把下唇拉低,表现不屑或嘲弄的意味;中央提肌能抬高下腭,同时使下唇向前,呈现挑衅的神态;位于颈部的颈阔肌,能配合颈部的紧张姿态而使嘴向下或左右拉,人在受痛、受惊或勃然大怒时,就会这样。
欢快的神情有开口和闭口两种。嘴唇向后上方挑起而不张开,形成不出声的微笑;咧开嘴,是露出牙齿的微笑;嘴巴张开,嘴唇形成两端向上的弧形,是开怀大笑。
愤怒的时候,嘴角向前,好像要发动攻击一般;恐惧的时候,嘴角缩进去,好像要临阵脱逃那样。同样是愤怒和恐惧两种表情,发声的或沉默的,嘴唇的形态变化很大,而嘴角的变化则同上面一致。愤怒不言的时候,嘴唇抿得很紧而嘴角向前;发怒大吼时,嘴巴张大,露出两排牙齿,嘴角还是向前,形成一个方形的窟窿;沉默的恐惧,嘴唇紧张地收缩,现出一条水平的裂缝,此时嘴角拼命后缩;因害怕发出尖叫时,嘴大张,嘴角还是缩在后面。
另外,嘴还能和一些手势配合,用来表达感情和意愿。
从舌头看健康
“舌诊”是中医望诊的一种方法。早在东汉时期,名医张仲景的《伤寒杂病论》中即已有“舌黄的人,可用通便法治疗”的记载。经过历代医家的不断研究总结,到了元、明、清初,舌诊已经相当成熟了。
中医认为,舌头是外露的心脏,心、肺有病时,可以从舌头上反映出来。肝胆病反映在舌边,脾和胃反映在舌中部,肾和膀胱则反映在舌根,等等。
时至今日,舌诊的研究人员和研究专著仍然相当多,可见舌诊的价值已为医家所承认。
舌诊专家介绍说:正常人的舌色为淡红色。若红色过深则表示有内热或已经伤阴。红色过淡则表示气血两亏,多数属于贫血。如果舌尖或舌边出现淤点或淤斑,这通常表示体内有“淤血停积”。
据统计,恶性肿瘤患者出现青紫舌的占49.6%;有淤点、淤斑的在10%~20%之间。当然,肝、胆有病或高血压病人,也可能出现青紫舌的。青年女性有经痛的也可在舌上出现淤点、淤斑。所以,切不可因为有这些现象而误认为得癌了。要紧的是应当重视不正常的舌象。
从舌头看健康,方法多种多样,包括检查舌形、舌态、舌质、舌脉、舌苔、舌底小血管及淤点、淤斑等项目。舌象诊断可补充现代医学的不足,能对一些疾病提出预报,方便而实用。
1986年,天津市健康人舌象调查组对6700多人进行了舌象调查。这是我国首次较大规模的舌象调查。结果发现:年龄越大,异常舌象检出率就越高,尽管这些人暂时都是“健康”的,但已找到了他们身上的潜在的致病因素。
味蕾
在显微镜下看起来,小小的味蕾有点像玫瑰花的花苞。不过,长期以来科学家对这“玫瑰花苞”的了解还不透彻。例如直到最近,许多人还认为味蕾只在舌头上有,其实口腔里到处都散布着。差别就在于:舌头上的味蕾最集中,数量也最多。许多教科书上一直在说:舌尖对甜最敏感,舌根对苦味最敏感,咸味以舌尖与舌缘最敏感,酸味以舌侧面的中部最敏感。实际上,酸味和苦味的基本味蕾在靠近口腔顶部的软硬腭的交界处,尝咸味的味蕾在咽喉上部也有不少。
据研究,怀孕两个月的胎儿就已出现味蕾,6个月的胎儿就能感觉到味道了,因为苦味物质引起了胎儿面部的反应。这说明此时味蕾和颜面之间的反射通路已经建立起来。
奇怪的是,有些物质放在舌尖部常觉得甜,而放在舌后部就感到苦了。热的果汁饮料吃起来要比冷的甜一些,其中道理似乎仍需进一步探究。
在味蕾的上方,有成簇的纤毛。食物溶解后通过纤毛使味蕾得知信息,味蕾又立即把这消息报告大脑,我们于是知道这是什么滋味。有人报告说,人类能够分辨的味道多达5000种。
人在饥饿时,味蕾呈兴奋状态,吃东西特别香。酒足饭饱之后味蕾受抑制,就可能面对佳肴也难下口了。若因发热等原因,舌苔盖住了味蕾,也就不想吃东西了。
食欲的好坏还与味蕾总数的多少有关。成年人约有1万个味蕾,儿童比成人多,所以比成人“好吃”;老人的味蕾减少,功能衰退,味觉就要差些。
要知道的是,味蕾不一定非在舌头上生长。有位女士说过,她偶然踩到倒翻在地的辣椒酱上,“几秒钟后我脚上有火烧感,后来嘴里有辣椒酱味”。“试着给脚底抹些巧克力,嘴里马上就有巧克力味。”她为此去请教医生,医生指着医书说:大约1/1000的人有这种情况,真有意思!
金津玉液功用多
别看是普普通通的唾液,我国古人却对它非常重视,所以给唾液冠以“玉泉”、“甘露”、“金津玉液”等等美称。
确实,“金津玉液”的功用是很多的。
没有唾液的帮忙,干的食物就无法咽下肚。唾液浸湿食物后,可以润滑口腔、咽喉、食道,使这些部位柔软而有弹性。
没有唾液湿润口腔,说话就不怎么方便,歌唱家也无法传给我们美妙动听的歌声了。
唾液具有溶剂和刺激味蕾的作用。舌头要在唾液的帮助下,才能辨别食物的酸甜苦辣。
唾液分泌有障碍的人就会食不知味。
唾液对口腔清洁有一定的作用。因为它能“冲”掉嘴里的食物碎屑,防止细菌的生长。
当过酸、过辣、过咸的物质进入口中时,唾液立即大量流出,稀释、中和,以减轻它们对口腔的刺激。
唾液里含有一种叫溶菌酶的物质,有溶解消灭细菌的功能。
唾液中的无机盐,有减少龋齿的效果。
唾液在胃里,附着于胃粘膜上,也有一定的预防胃溃疡的作用。
唾液缺少可致口渴,这就提醒我们:身体需要补充水分。
当然,唾液的主要功能是帮助消化。我们吃进的饭呀、面呀、马铃薯呀等等含淀粉的食物,在唾液淀粉酶的帮助下,才能变成较易被身体吸收的麦芽糖。否则,我们就可能会缺乏营养了。
古罗马塔西佗(约55~约120年)的有名的《历史》第5卷第8章里记载说:有个名叫维斯扑绅的皇帝,曾在埃及的亚历山大港用唾液治好了一个瞎子。这种记载难以令人相信。不过,唾液毕竟是我们体内身兼数职的好伙伴,我们可不要乱吐唾液呀。
博采众长的人类之齿
我们的牙齿由三个部分组成:露在外面的叫牙冠;长在颌骨牙槽里的叫牙根;牙冠和牙根之间较细的部分叫牙颈。牙颈表面覆盖的粘膜组织就叫牙龈。
我们有时赞美某人的牙齿多么整齐,实际上,任何人的牙齿都不那么划一,都是形态各异的。因为不同的牙齿有不同的功能。让我们从正中往外向后看:
第一、第二颗门牙叫切牙,它扁扁宽宽的,像切片一样,可用来切割食物。
第三颗是尖锐而突出的牙齿,叫尖牙,又叫犬牙。这种牙在虎、狼、犬等食肉动物中特别发达,它是用来撕裂食物的。
第四、第五颗是小磨牙,或称双尖牙;六、七、八三颗牙叫大磨牙。这些牙表面宽而矮我们现在的牙齿变得小而整齐;冠面高低不平,上下牙合在一起,就好像是一副磨子。大、小磨牙又叫大、小臼齿。因为臼齿的任务最重,所以各有两个根来支撑。
以上是成年人一边8颗牙的情况,两边共16颗,上下合起来就是32颗。人类牙齿的平均重量大约45.9克,约占人体重量的0.066%。
总之,食物进嘴后,先切开,后撕碎,再磨细,以便胃肠消化吸收,一切安排得那么周到。这也难怪,人是万物之灵嘛,鼠辈的工于啃咬,虎狼的善于撕牙齿剖视图裂,牛羊的精子细嚼,我们都“拿”了过来。这也许因我们的远祖是杂食的缘故吧。我们的牙齿最有利于消化。我们早已博采诸“家”之长来为自己服务了。
当然,人类的牙齿决不是完美无缺的。但就总体看,我们的牙毕竟很合适,毕竟相当实用。