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我们的脑子够用吗?-电子书下载

小说文学 1个月前 (07-13) 60次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

简介

与剑桥脑科学家一起探索稀奇古怪的脑知识
◎ 编辑推荐
☆与剑桥学者共探光怪陆离的脑科学世界
内容通俗幽默,妙趣横生,让脑科学不再高深枯燥。
穿梭古今,眺望未来,知其然知其所以然。
☆出其不意的冷知识拯救你的好奇心
脑为什么像只黏糊糊的大胡桃,而不是榛子?
“聪明药”真的存在吗?
动物也会“一孕傻三年”吗?
祖祖辈辈生活在较冷地区的人头和脑都更大更圆吗?
女性既看不懂地图也不会停车吗?男性富含暴力因子又特别扛不住疑难杂症吗?
脸盲症、徘徊症、冬季忧郁、离断综合征、无脑症……这些“病”还有救吗?
近一万年来,人脑的体积在不断缩小,可一些脑中缺少部件的人却活得好好的。
那么问题来了,我们的脑子到底够用吗?
本书将带领读者坐上脑的时光机,了解脑的前世今生、优越性能和在事故下的出色表现,展望脑的可观前景。它具体介绍了:古往今来脑都经历了些什么,它有哪些重要功能又将如何动态地变化,男性和女性的脑有何不同,我们会在何时迎来脑力巅峰,脑受损时人有多大潜力,以后的脑将何去何从……脑比我们想的更坚强,其处境也比我们预期的更险恶。结合本书提供的有趣假设、精彩个体经验和专业学术观点,读者将对脑产生全新的认识,生活得更聪明。

作者介绍

亚历克西斯·威利特(Alexis Willett) 剑桥大学生物医学博士,主要致力以一种简单的方式将前沿研究和行业术语展现给大众读者。
珍妮佛·巴内特(Jennifer Barnett) 神经科学家、心理学家、剑桥大学认知神经科学名誉研究员,热衷于遗传和环境因素对脑健康和身体疾病影响方面的研究。曾在牛津大学、剑桥大学及哈佛大学求学。

部分摘录:
生而为人:为什么我们需要脑,脑中真正重要的是什么 现在,我们已经知道人类的脑经历了相当惊人的进化之旅,使得我们与其他生物有了明显的区别。是时候来审视和反思人脑的主要功能,以及我们真正需要的部分了。
众所周知,人脑负责一系列至关重要的功能,其中一部分功能可以具体归属于某个特定的区或核。然而,并不是脑的每一个部分都有特定功能(至少不是每个部分都有已知的特定功能)。这是冗余的建构,还是进化的残留?我们拥有的大脑真的比需要或已使用的部分多吗?人脑的一些部位是否像阑尾一样,看起来毫无用处、麻烦且占用宝贵空间?或者,我们真的需要脑的每一部分,只是还没认识到它们对我们生命的重要性?由于人类并不只是一张基本的物理功能列表,我们可以看看脑中最重要的部分,也就是基本生存所需的功能——这似乎是人之所以为人的核心部分。
脑到底有什么了不起? 一言以蔽之,脑决定了我们做的每件事情,也决定了我们是什么样的人。简单起见,我们将它分成许多功能组,分别进行考虑。首先,一部分功能让我们活下来,比如对呼吸的控制,运动中的平衡与协调等。一部分功能决定了我们对刺激的感知与反应,比如情绪、饥饿感和体温控制等。然后,也有一部分功能负责让我们成为自己,比如学习与交流的方式、思想、判断、社交与创造技能等。
这么多的功能究竟发生在脑的哪个部位?本书并不打算像一本枯燥的教材一样,详细列出脑的每一个部位对应的功能。然而,对各个部位的主要功能留下笼统的印象是很有用的。因此,请容忍我们快速浏览一遍脑的主体结构和主要功能(回顾图1可能有助于找到方向)。我们保证,这不需要太长时间!
脑的一个部位在本书中提得不算太多,但却对我们的生存至关重要,那就是脑干(在脑的底部,与脊髓连接的一小块部位)。它负责包括呼吸、心跳和血压在内的许多维系生命的功能,还涉及调节视觉、听觉、睡眠、饮食、面部表情和运动等功能。
适当移动、保持平衡、摆出姿势和动作协调的能力同样非常重要,这是小脑(位于脑的后部)的功能。它在脑中的重要性越来越受到关注和理解——我们将在第6章中进一步探讨。
你和你的身体对事物的感觉,在很大程度上依赖于边缘系统(包括位于脑的中部、大脑下方的一系列结构)。它含有帮助情感传递的腺体,许多激素反应便在此产生。边缘系统包括杏仁核、海马、下丘脑和丘脑。杏仁核负责身体对情感、记忆、恐惧以及认知的反应。海马负责将暂时记忆转变为长时记忆并储存在脑中,它在基于知识和经验的长时记忆存储中起着重要作用,对程序性记忆(例如如何行走)则作用不大。海马还有助于人们分析和记忆空间关系、进行精细运动。下丘脑控制情绪、口渴、饥饿感和体温,还含有负责控制全身激素反应的腺体。丘脑有助于控制注意广度,掌控感觉(例如疼痛)。
大脑是脑中最大的部分(它是一个巨大的海绵状组织,看起来跟我们所知并喜爱的那些大脑图片一样)。它不仅占据了脑的大部分空间,还负责种类繁多的功能,其中很大一部分可被视为人之所以为人的核心部分。当然,大脑负责许多功能,包括视、听、嗅、味、触五种感觉,理解和建构言语及语言,生理和性的成熟,还包括运动、力比多及激素等。除此之外,所有高水平的功能都由大脑控制,包括问题解决、抽象思维、创造力、反射、判断、自主性、抑制、行为以及一部分情感。正是在这里,我们感到恐惧,欣赏音乐,获得认同感……这是我们人格的源头。
大脑是我们自身的重要部分,也占据了本书的大量篇幅,在此理应做出一些细节上的补充。在大脑中,某些部分是高度专业化的,对它们的首要任务负有唯一的责任,而其他部分则是通才,与其他区域协同合作,服务于各种功能。高度专业化的脑区包括梭状回(fusiform gyrus),它位于大脑下侧的皱褶,负责识别面部。如果梭状回受到损伤,就会出现一种叫作“面容失认症”(prosopagnosia)的疾病,也可以称之为“脸盲症”,会导致视力完好的患者难以认出熟人。还有一个高度专业化的脑区是躯体感觉皮质(somatosensory cortex),负责感觉。我们得以了解这一区域的功能,必须感谢先驱神经外科医生怀尔德·彭菲尔德(Wilder Penfield)。20世纪30至50年代,他在蒙特利尔从事医疗工作。在对难治性癫痫患者进行手术时,他不仅帮助了病人,也获得了定位不同部位脑区功能的机会。他在局部麻醉下进行手术,所以病人处在清醒状态,可以与之交谈。他会用电流刺激患者的大脑表面,要求对方描述自己的心理体验。因此,手术室——或者更确切地说,手术病人的脑——成了一个机会主义的研究实验室。彭菲尔德的一个重要发现是,通过刺激躯体感觉皮质,确实可以让患者产生特定身体部位的感觉。他还发现,大脑表面处理感觉的区域与相应身体部位的面积不成正比,而是与该部位的神经密度成正比。因此,舌头、手指这样神经密集的区域,拥有非常精密的感觉,占用的脑表面面积就十分庞大。这通常可以用一种名为“感觉侏儒”(homunculus)的图像来表现,这种图将脑区映射为一个扭曲的人形,手和嘴特别大,腿和脚却又格外小。你或许曾见过此图(见图3)。并非所有的大脑区域都拥有这么专业化的作用,很多部位负责的功能较为灵活,可以组合起来工作。
图3 感觉侏儒示例
当然,上面强调的脑区域所拥有的实际功能远比我们列出来的多,还有许多区域并未提到。脑远不止是结构与功能的简单集合,而是信号与活动的繁忙网络,是一个生产复杂实体的整体——也就是正常运行状态的人类。
如你所见,脑非常繁忙,负责着许多重要事务。然而,可能有些部位只是凑凑热闹,没有重要职责。那么,为什么它们也在脑中占有一席之地呢?
忙忙碌碌,一事无成? 长期以来,人类一直在思考脑的作用。远在公元前17世纪,古埃及文献《埃德温·史密斯外科纸草书》(Edwin Smith Surgical Papyrus)被认为是最早提及脑的文献。令人着迷的是,这一文献首次解释了几种形式的脑损伤及其相关并发症。然而,古埃及人似乎并不重视脑。据我们所知,他们认为脑的主要作用是将湿乎乎的黏液运进鼻子里!
尽管研究了几千年,我们仍然无法确知大脑的每一部分具体是做什么的。扣带回后皮质(posterior cingulate cortex)正好位于脑的中间部位,一部分研究者认为它在认知中起到了重要作用,但没有人知道具体是什么作用。它可能对自传记忆或未来规划有重要影响,也可能有助于调节注意焦点。这是一个高度互联、代谢活跃的脑区——这能说明它在进行十分重要的工作——但我们仍未真正了解真相。
脑的另一个部位屏状核(claustrum),功能十分神秘。它就像一枚小小的薄片,体积仅占大脑皮层的0.25%。它似乎可以促进信息的广泛传播,使认知、感觉和运动信息同步。然而,没有充分证据来支持这一观点。
耳蜗背侧核(dorsal cochlear nucleus)位于脑干表层,顾名思义,它似乎与听觉通道有关。然而,尽管它似乎与耳鸣有一定关系,实际作用却仍不清楚。
以上只是对几个功能尚不明确的脑结构进行列举,同样值得指出的是,其他许多已知功能的部位也仍需进一步研究。我们需要探索脑中基本的生物学和生理学机制,了解不同部位之间如何相互联系,它们如何导致疾病或转变,如何补偿其他部位的损伤,以及一旦出现问题,脑能修复到什么程度。
当然,脑中的某些部位可能是进化的遗留物,现在已经不再需要了。人体有许多这样的例子,比如体毛和智齿,都是现代生活不需要的事物,难道脑就是例外吗?我们一直认为阑尾是原始时代的遗留物,不过可笑的是,事实证明,阑尾可能至少还有一项作用。
很长时间以来,人们认为阑尾最初参与了植物中纤维素的消化,而我们的祖先曾食用大量植物。现在,我们的食谱跟祖先比有所变化,根据常见的假设,如果不迫切需要这一器官,进化会让阑尾萎缩。它只是……说实话,只是存在于那儿。然而,最近,研究人员开始相信,阑尾的实际作用比从前理论提出的更重要。有证据表明,它有助于保护我们的体内环境,清除消化系统中的废物,调节病原体,储存有益细菌,并可能帮助抵御早期疾病。同理,目前还没确认功能的脑组成部分,不一定真的没有作用,也许还需要我们去进一步探索和理解。

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