书城科普读物百科知识-科普新课堂:大脑探秘
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第20章 阐明过程

大脑会用一半的感觉

将感受到的每件事物--即所有的详细资料都绘制出来。接下来,信息进入额叶,并通过额叶的活动使大脑的注意力集中在感觉图像上,随后使大脑进入一种目的状态--开始了解两件事情:现在发生了什么情况以及如何处理这种情况。

位于大脑最顶端的额前叶由大约十二个处理区组成。这些区域对任何瞬间中出现的常规信息不感兴趣,它们只关心大脑最近检测到的具有特殊意义及价值的信息。当这块有关犀牛形状的视觉活动碎片被当作新的信息传送到大脑的额前叶部分时,一种强烈的意识经验被激活了。

此时,属于低级大脑功能的觉醒活动和情感中枢活动会相互呼应,它们紧密地交织在一起,使额前叶处于一种注意状态。集中注意力会对于实际定义感觉经验产生影响,感觉皮层开始对视觉全景作出反应。再来注意这些事物并进行比较,它会找出大量描绘犀牛的神经元,同时将存在的人、房子、汽车和树木等非相关信息推入瞬间意识的模糊边缘。

大脑的优势之一在于它存在着一种有组织的网状突触接触,这种有机的网状结合要胜过那种严谨的输人再输出设计。

大脑“输出”区域可以反过来改变自身的输入方式。任何一种输入的信息开始都更像是对大脑的一种建议--“嗨,我或许是重要的信息”。经过分析后,许多输入信息最终收到反馈--“是的,你是一条重要的信息”。大脑的信息处理方式实际上会发展为一种反应。

反应的形成

当注意力集中于某一时刻的某个特殊方面时,一秒时间所产生的明显影响在于:注意力在这一秒的时间内会释放出大量想法、情绪及相关的思想活动。大脑会运用任何一种可利用的资源迅速地对其聚焦的事件作出反应。因此当视线注意到犀牛的时候,以前存储的相关记忆便随之浮现。甚至于在我们判别这种动物的时候,其他的相关思想也一直在脑中翻滚--它看见我们了吗?这附近有个动物园吗?我们应该站着不动还是应该跑开?这是个实实在在的玩笑还是一场梦?

我们身体的觉醒中枢会决定身体是该放松,还是该兴奋起来准备行动。位于前额区后部的额皮层上的运动区会将我们的思想转换成执行动作。此时,甚至连脑皮层上的语言区可能都在开始组织一种适当的声音反应。

大脑就这样将每一瞬间的信息全部接收、提取,并对主要信息作出反应。我们可能已经很清楚地看到犀牛旁边有一个街灯或停着一辆汽车。但我们对这些事物不会有什么想法或感觉。大脑的使命就是找出与各类信息联系最为密切的事物,然后尽可能以全面连贯的方式对这一事物作出反应。

所以,你现在再睁开眼睛。当你已经理解到大脑必须进行这么多的信息定位和分析后才能对看到的全部事物有所感觉时,你会对眼前的一切感到吃惊吗?这个过程似乎在一瞬间就能完成,但事实并非如此。整个处理过程需要时间,而时间恰恰是大脑需要克服的另一个问题。

膝跳反射

当病人生病刚刚住进医院的时候,医生就要对病人的全身状况进行一番系统的检查。其中有一项检查,是医生手握一把有橡皮头的叩诊槌,轻轻叩打病人膝盖稍下一些的股四头肌肌腱部位。随着小槌落下,病人的小腿就不由自主地向前伸去。当然有的病人(如患有下半身瘫痪的截瘫病人)小腿就没有任何反应,有的病人则比正常人更有力地伸出去。

医生的检查,往往使病人自己也感到非常有兴趣,敲敲膝盖为什么小腿会伸出去呢?很多人都知道,这是医生在检查病人的“膝跳反射”。

我们且不谈医生检查的目的是什么,只是谈一谈为什么会出现上述现象,这就是下面即将介绍的“反射弧”。

所有动物的身体,在接受内、外环境中的刺激以后,就会出现反应,这是动物的共同特征。这种特征在维持动物与外界环境的统一,以及自身内环境的统一方面,是极其重要的。

否则动物就无法在复杂多变的自然界中生存。

高等动物由于有了发育良好的神经系统,才使得它们对内、外环境的刺激能做出迅速准确而又适当的反应。

我们还以膝跳反射为例。为什么会出现膝跳反射呢?

原来,在医生敲打股四头肌腱(即所谓“感受器”)时,这个敲打刺激被感受器接收以后,就立即被位于人体下肢的“股神经”的感觉纤维(即“传入神经”)传人。这根神经一直通向脊髓(即“中枢”),将刚才发生的刺激,向中枢这个“司令部……汇报情况”。然后,脊髓“下达命令”,这个“命令”又顺着股神经的“运动纤维”(即“传出神经”)迅速传出,到达股四头肌(即“效应器”),于是股四头肌收缩,小腿也就伸了出去。

神经科学家将这段由接受刺激到产生反应的神经通路,称为“反射弧”。一个完整的反射弧由5个部分组成,即感受器-传入神经元-中枢-传出神经元-效应器。它们一个接着一个,经过的路程仿佛画了一条圆弧。如果在组成反射弧的5个部分中,有任何一个部分受到了损伤,这条传播神经冲动的路线就会出现“交通断绝”的现象,反射也就无法完成了。

脊髓受伤的病人,伤在中枢,反射弧被切断,当然也就不会出现膝跳反射了。

神经系统能够完成的反射是多种多样的,上面举的膝跳反射是最简单的例子。但是,无论多么简单的反射,或者是极其复杂的思维活动,都离不开反射弧,所以说它是神经系统机能活动最基本的方式。

那么,为什么有的反射很简单,而有的反射又非常复杂呢?

原来它们之间差别的秘密,就在于中间神经元的多少。

中间神经元越多,反射越复杂。中间神经元是大量的,它存在于中枢神经系统内,它能与传入和传出神经元发生广泛的联系。

了解了神经系统活动的基本方式,就不难分析脑的各种复杂功能了。