認識神經科學
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我們的腦部是由前腦、中腦與後腦所組成,其中大腦是前腦的主要部分,由大腦皮質、基底核、海馬迴、杏仁核等組織構成。
大腦呈球狀,可分為左、右兩個半球,左半球(左腦) ...
我們的神經系統
我們的神經系統是人體最重要的網絡,它包含了中樞神經系統(CentralNervousSystem,CNS)和周邊神經系統(Peripheral
NervousSystem,PNS),而中樞神經系統則由腦和脊髓組成。
神經系統有收集和儲存信息的功能,會因應外界環境調節和控制身體各種機能,並使我們有學習、思考、情緒、記憶等能力。
具體來說,神經系統會收集人體外部和內部的狀態資料,把這些信息傳遞到腦部,進行分析,然後輸出神經脈衝,使身體產生適當的反應。
神經系統是由數以千億計稱為神經細胞或神經元的特化細胞組成。
神經元有三個部分:
1.
細胞體(Cell
Body):其中載有細胞核(Nucleus)。
2.
樹突(Dendrite):細胞體周圍突起呈樹枝狀的組織,負責接收信號。
3.
軸突(Axon)/神經纖維(Nerve
Fiber):長度由一毫米至一米多不等的突起,負責輸出神經元發出的信號。
它被稱為髓鞘質(Myelin)的細胞包裹著,而髓鞘質之間露出來的地方稱為蘭飛氏結(Node
ofRanvier),能控制脈衝傳輸速度。
神經元的分類:
雙極神經元(Bipolar
Neuron):有一個樹突和一個軸突。
單極神經元(UnipolarNeuron):細胞體只有一個突起,分為兩支,一支相當於軸突,一支相當於樹突。
多極神經元(MultipolarNeuron):由多個樹突和一個軸突所組成。
我們的中樞神經系統是由腦和脊髓所組成。
其中,腦約重1.3到1.4公斤,並包括三個主要部分:前腦、中腦和接近脊髓的後腦,它們各具不同功能。
我們先來看看前腦。
前腦位於腦袋的頂部,負責處理神經系統傳來的訊息,並直接掌控我們的情感思想。
一般來說,前腦可分為以下六個部分:
1.
大腦皮質
大腦皮質又稱為大腦皮層,它是構成腦部最外層的一片組織,負責我們的思考、語言、推理和知覺等能力。
皮質的表面有許多突起和凹溝,突起的稱為「腦迴」,凹溝則稱為「腦溝」。
愈高等的哺乳動物,如人類,大腦皮質表面的突起和凹溝就愈多。
相反,如老鼠般低等的哺乳類動物,只有很少的腦迴和腦溝。
你也許會問,既然腦迴和腦溝愈多代表愈聰明,那腦袋的大小與智力又有關係嗎?當然是沒有。
對那些大腦袋的動物(如大象)來說,大腦袋只能幫助牠們控制較多的肌肉群而已,與智力的高低無關。
2.
基底核
基底核又稱為基底神經節,它控制我們的下意識動作,如走路和站立等,同時,它亦會參與記憶,情感和學習等功能。
若基底核受損,可導致運動和認知障礙,如帕金森氏症和亨廷頓氏症等。
3.
海馬迴
海馬迴是腦部儲存資料的區域,它主要與形成長期記憶的過程有關,而年紀、情緒及壓力會影響海馬迴的結構和功能,如壓力後創傷症、阿茲海默症及某些精神疾病(如精神分裂症)等都與海馬迴有關。
4.
杏仁核
杏仁核是掌控情緒的區域。
例如,當杏仁核接收到危險訊息時,就會啟動恐懼的反應,這可以說是一種保護機制,它讓我們在作出客觀判斷前,就能產生反應,如我們看到黑影在窗邊掠過,就會感到害怕,從而能迅速地提高警覺。
這種情緒反應與理性無關,純粹是杏仁核接收資訊後的反射。
5.
丘腦
丘腦負責接收感官傳來的訊息,然後把訊息傳遞至大腦皮質。
這些訊息最後會傳送到腦部其他區域及脊髓中。
6.
下丘腦
下丘腦通過腦下垂體連接神經系統和內分泌系統。
它負責調節我們的飲食、體重、口渴感、體溫和睡眠週期等。
除了前腦外,腦的主要構造還包括中腦和後腦兩部分,它們有協調感官和動作、監測人體運動與平衡狀況,以及控制內臟活動等功能。
而腦部與身體其他部分的神經訊息溝通,則透過與腦部連接的脊髓來完成。
現在,讓我們來詳細看看中腦、後腦和脊髓的結構和功能:
1.
中腦
a.
頂蓋
頂蓋位於中腦頂部,由兩組核群(上丘和下丘)組成。
上丘負責視覺訊息的傳遞,及控制由視覺或其他刺激引起的眼球與頭部運動;下丘負責接收聽覺訊息,並將這些訊息經前腦的丘腦部分傳達到顳葉的聽覺皮質區。
b.
被蓋
被蓋位於中腦的底部,主要負責調節身體的動作及控制體內一些不隨意的活動。
2.
後腦
a.
橋腦
橋腦位於延腦與中腦之間,像橋般把大腦皮質和小腦連接起來,與小腦共同處理身體姿勢和軀體感覺等訊息,並協調由大腦傳來的運動神經訊息。
b.
小腦
小腦位於橋腦後方。
與大腦皮質相似,小腦也分成左右半球,表面有許多橫向的溝槽。
它與大腦皮質共同控制肌肉的運動,調節姿勢與身體的平衡。
若大腦要求做出的動作與實際執行時產生的感覺訊息不符合時,小腦便會在動作完成前作出及時修正。
c.
延腦
延腦位於腦的最下方,與脊髓連接。
它主要控制呼吸的速率與深度、調節心跳速率及心臟收縮強度,以及唾液和汗液的分泌等。
延腦負責維持生命必要的活動,一旦受傷就會導致死亡。
3.
脊髓
脊髓是聯繫腦部與周邊神經系統(包括傳遞身體運動和感覺訊息的軀體神經,和控制內臟器官平滑肌運作的自律神經)的重要訊息通道,位於人體背部的脊椎骨內,受其保護,而脊椎骨則由7節頸椎、12節胸椎、5節腰椎、5節薦椎和1節尾椎所組成,相鄰兩節脊椎骨的接合處皆有椎間盤,能緩衝運動時對脊椎骨帶來的衝力。
脊髓可分為31對脊髓神經,對應每節脊椎骨,均有一對脊髓神經在其下面(對應第1節頸椎則在其上面和下面)伸出,包括8對頸髓神經,12對胸髓神經,5對腰髓神經,5對薦髓神經和1對尾髓神經。
一般來說,成年人的脊髓重約35至40克,長約43至45公分。
腦部把運動訊息經脊髓傳到肌肉及四肢,指揮身體做出各項動作或反應。
而身體所接收的各種感覺訊息,也是通過脊髓傳回腦部。
然而,脊髓並沒有再生能力,一旦受損,最嚴重的會導致癱瘓。
大腦的結構
我們的腦部是由前腦、中腦與後腦所組成,其中大腦是前腦的主要部分,由大腦皮質、基底核、海馬迴、杏仁核等組織構成。
大腦呈球狀,可分為左、右兩個半球,左半球(左腦)負責控制右邊的身體,右半球(右腦)負責控制左邊的身體。
此外,左右腦各對某些工作處理得較好,例如左腦在處理語言、數學與邏輯推理上有優勢,而右腦則在處理音樂、視覺空間資訊與面孔辨認上佔優,且有較佳的想像力和創造力。
當然,這是很概括的說法。
事實上,在處理工作時,一般人都是左右腦並用,而兩半球藉由中間的胼胝體進行連接,並互通訊息。
在大腦表面的皮質部分,有不少呈深溝狀的皺紋,其中較顯著的有中央溝和外側溝,這些腦溝把左右半球各分為四個部分,稱為腦葉,包括:額葉、頂葉、枕葉和顳葉。
不同的腦葉控制著身體不同的機能,它們的結構及主要功能介紹如下。
A.
額葉
位置與結構
功能
位於中央溝之前,外側溝之上,面積在四個腦葉中最大,約佔大腦半球的三分之一,並分為中央前回、額上回、額中回和額下回等部分
。
包含掌管語言運用的布洛卡區。
1.
我們的人格、認知和情緒處理中心。
2.
控制身體動作。
3.
判斷好與壞及行為的後果,作出選擇。
4.
處理長期記憶和掌管說話和運用語言的能力。
5.
控制情緒,壓抑社會所不容許的行為。
6.
負責解決問題。
B.
頂葉
位置與結構
功能
位於中央溝之後,外側溝之上,分中央後回、頂上回和頂下回。
1.
整合從身體各部位傳來的訊息,判斷事物的大小、形狀、方向等。
2.
負責視覺空間的判斷,如走路時辨認方向,書寫時辨認詞距和行距,及讓我們看懂地圖。
3.
處理數學和文字上使用的符號。
C.
枕葉
位置與結構
功能
位於頂葉的後方。
包含初級視覺皮質和視覺聯合皮質。
1.
初級視覺皮質負責接收由視網膜傳來的視覺訊息。
2.
視覺聯合皮質負責進一步處理視覺訊息。
若這部分受損,我們便會難以辨認形狀相似的字詞,如把「春」看作「看」,把「b」看作「d」,把「p」看作「q」,亦會看不清顏色和移動中的物件等。
D.
顳葉
位置與結構
功能
位於外側溝之下,枕葉之前,分為顳上回、顳中回和顳下回等部分。
包含與語言能力相關的韋尼克區和與記憶能力相關的海馬迴。
1.
我們的聽覺中心。
2.
負責理解說話的意義。
3.
處理較複雜的視覺訊息,如面孔、物件和風景的辨認。
4.
負責把短期記憶轉化為長期記憶。
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