Source: NIDS ( NIH ) 【来源：国家神经疾病和中风研究所，美】
大脑基础知识：了解你的大脑
介绍
大脑是人体最复杂的部分。这个三磅重的器官是智力的所在地、感官的解释者、身体运动的发起者和行为的控制者。大脑位于骨壳中并被液体保护，是决定我们人性的所有素质的来源。大脑是人体皇冠上的明珠。
几个世纪以来，科学家和哲学家一直对大脑着迷，但直到最近，他们还认为大脑几乎不可理解。然而，现在大脑开始公开它的秘密。由于神经学和行为科学的研究步伐加快以及新研究技术的发展，科学家在过去 10 年里对大脑的了解比以往所有的世纪都多。因此，国会将 1990 年代命名为大脑十年。美国国家神经疾病和中风研究所 (NINDS)是处于大脑和神经系统研究前沿，它在美国和世界各地开展和支持科学研究。
本文是对人类大脑的基本介绍。它可以帮助您了解健康的大脑是如何运作、如何保持健康，以及当大脑患病或功能失调时会发生什么后果。
图 1
大脑的结构
大脑就像一个专家委员会。大脑的所有部分协同工作，但每个部分都有自己的特殊属性。大脑可分为三个基本单位：前脑、中脑和后脑。
后脑包括脊髓的上部、脑干以及皱纹组织球被称为小脑 (1)。后脑控制身体的重要功能，如呼吸和心率。小脑协调运动并参与学习重复运动。当您弹钢琴或打网球时，您的小脑激活。脑干的最上部是中脑，它控制一些反射动作，是控制眼球运动和其他随意运动回路的一部分。前脑是人类大脑中最大和最发达的部分：它主要由大脑 (2) 和隐藏在其下方的脑组织结构组成（参见“内脑”）。
当人们看到大脑的图片时，他们通常会注意到大脑。大脑位于大脑的最顶端，是智力活动的来源。它保存你的记忆，让你计划，让你想象和思考。它可以让您认识朋友、阅读书籍和玩游戏。
大脑被一个深裂缝分成两半（半球）。尽管有裂口，两个大脑半球还是通过位于裂隙底部的厚厚的神经纤维束相互交流。两个半球虽然看似互为镜像，但又是不同的。例如，形成单词的能力似乎主要位于左脑，而右脑似乎控制着许多抽象的推理能力。
出于某种未知的原因，几乎所有从大脑到身体的往返信号于大脑的途中交叉。这意味着右大脑半球主要控制身体的左侧，而左半球主要控制右侧。当大脑的一侧受损时，身体的另一侧也会受到影响。例如，大脑右半球的中风会导致左臂和左腿瘫痪。
思想脑理学
每个大脑半球都可以分为多个部分或脑叶，每个部分专门用于不同的功能。为了了解每个脑叶及其功能，我们可观看大脑半球，从直接位于前额后面的两个额叶 (3) 开始。当您计划时间表、想象未来或使用合理的论据时，这两个叶会完成大部分工作。额叶做这些事情时，它似乎是充当短期信息存储站，记住一个想法，同时允许考虑其他想法。在每个额叶的最后部分是一个运动区 (4)，它帮助控制随意运动。左额叶附近的一个称为布洛卡区 (5) 的地方可以将思想转化为文字。
当你享受一顿美餐时——食物的味道、香气和质地——那是额叶后面的两个部分称为顶叶 (6)的功能。这些叶的前部，就在运动区的后面，是主要的感觉区 (7)。这些区域从身体其他部位接收有关温度、味道、触觉和运动的信息。阅读和算术也是每个顶叶的功能。
当你看到这个页面上的文字和图片时，你的大脑后部的两个区域在工作。这些叶称为枕叶 (8)，处理来自眼睛的图像并将该信息与存储在内存中的图像联系起来。枕叶损伤可导致失明。
我们要看大脑半球的最后一个叶是颞叶 (9)，它位于视觉区域的前面，并位于顶叶和额叶下方。无论您欣赏交响乐还是摇滚乐，您的大脑都会通过这些脑叶的活动做出反应。在每个颞叶的顶部是一个负责从耳朵接收信息的区域。每个颞叶的下侧在形成和检索记忆（包括与音乐相关的记忆）方面起着至关重要的作用。这个叶的其他部分似乎整合了记忆和味觉、听觉、视觉和触觉的感觉。
大脑皮层
覆盖大脑和小脑的表面是一层重要的组织，厚度相当于2 到3个硬币叠起的厚度。它被称为皮层，词源来自拉丁语中的树皮。大脑中的大部分实际信息处理发生在大脑皮层中。当人们谈论大脑中的“灰质”时，他们谈论的是这种薄皮。皮质是灰色的，因为该区域的神经缺乏绝缘组织，绝缘组织使大脑的大多数其他部分看起来是白色的。大脑中的褶皱增加了其表面积，因此增加了灰质的数量和可以处理的更多的信息量。
内脑
在大脑深处，隐藏的结构的功能就像脊髓和大脑半球之间通路的看门人。这些结构不仅决定了我们的情绪状态，它们还根据该状态修改我们的感知和反应，并允许我们在不考虑就可启动您反应的动作。就像大脑半球的脑叶一样，下面描述的结构是成对出现的：每个结构都在大脑的另一半都有好像对映的复制品。
下丘脑 (10) 约有珍珠大小，负责多种重要功能。它让你在早上醒来，让你在考试或工作面试中肾上腺素释放增加。下丘脑也是一个重要的情绪中枢，控制着让你感到兴奋、愤怒或不快乐。靠近下丘脑的是丘脑 (11)，它是进出脊髓和大脑的信息的主要交换所。
神经细胞束经过弓形结构的通路从下丘脑和丘脑通向海马体 (12)。这个小块充当记忆索引器——将记忆发送到大脑半球的适当部分进行长期存储，并在必要时检索它们。基底神经节（未显示）是丘脑周围的神经细胞簇。他们负责发起和整合调节运动。帕金森氏病会导致震颤、僵硬和僵硬、蹒跚行走，是一种进入基底节的神经细胞的病变。
图 5
建立神经网络
大脑和神经系统的其余部分由许多不同类型的细胞组成，但主要的功能单位是称为神经元的细胞。所有的感觉、运动、思想、记忆和感觉都是通过神经元的信号所产生的结果。神经元由三部分组成。细胞体 (13) 包含细胞核，神经元生存和发挥功能所需的大部分分子都在细胞核中制造。突触 (14) 像树的树枝一样从细胞体中伸出，并接收来自其他神经细胞的信息。然后信号从突触穿过细胞体，并可从细胞体沿着轴突 (15) 传播到另一个神经元、肌肉细胞或某些其他器官中的细胞。神经元通常被许多支持细胞包围。某些类型的细胞包裹在轴突周围以形成绝缘鞘 (16)。这种鞘可以包含一种称为髓鞘的脂肪分子，它为轴突提供绝缘，并帮助神经信号更快、更远地传播。轴突可以非常短，例如那些将信号从皮层中的一个细胞传送到不到一根头发宽度的另一个细胞的轴突。或者轴突可以很长，例如那些从大脑一直向下传递信息的轴突。
图 6
科学家们通过研究突触——信号从神经元传递到另一个细胞的地方——学到了很多关于神经元的知识。 当信号到达轴突末端时，它会刺激小囊的释放 (17)。 这些囊将称为神经递质 (18) 的化学物质释放到突触 (19) 中。 神经递质穿过突触并附着在相邻细胞上的受体 (20) 上。 这些受体可以改变接收细胞的特性。 如果接收细胞也是神经元，则信号可以继续传输到下一个细胞。
图 7
一些关键神经递质
神经递质是脑细胞用来相互交流的化学物质。一些神经递质使细胞更活跃（称为兴奋性），而另一些则阻断或抑制细胞的活动（称为抑制性）。
乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质，因为它通常会使细胞更加兴奋。它控制肌肉收缩并使腺体分泌激素。阿尔茨海默病发病初期的记忆障碍与乙酰胆碱的缺乏有关。
谷氨酸是一种主要的兴奋性神经递质。过多的谷氨酸盐会杀死或损害神经元，并与帕金森氏病、中风、癫痫发作和对疼痛的敏感性增加等疾病有关。
GABA（γ-氨基丁酸）是一种抑制性神经递质，有助于控制肌肉活动，是视觉系统的重要组成部分。增加大脑中 GABA 水平的药物用于治疗亨廷顿病患者的癫痫发作和震颤。
血清素是一种神经递质，可以收缩血管并带来睡眠。它还涉及温度调节。血清素低水平时可能会导致睡眠问题和抑郁，而过高水平时会导致癫痫发作。
多巴胺是一种抑制性神经递质，参与情绪和复杂运动的控制。大脑某些部分的多巴胺活性丧失会导致帕金森病的肌肉僵硬。许多用于治疗行为障碍的药物通过改变大脑中多巴胺的作用发挥疗效。
神经系统疾病
大脑是身体中工作最辛苦的器官之一。当大脑健康时，它会迅速而自动地发挥作用。但是当大脑出问题，后果可能是毁灭性的。大约 1 亿美国人在他们生命中的某个阶段患有严重的脑部疾病。国家神经疾病和中风研究所（NINDS）支持对 600 多种神经系统疾病的研究。一些主要的疾病类型包括：神经遗传性疾病（如亨廷顿病和肌肉萎缩症）、发育障碍（如脑瘫）、成年期退行性疾病（如帕金森病和阿尔茨海默病）、代谢性疾病（如戈谢病）、脑血管疾病（如中风和血管性痴呆）、外伤（如脊髓和头部损伤）、惊厥性疾病（如癫痫）、传染病（如艾滋病痴呆）和脑肿瘤。对大脑有更多的了解可以促进神经系统疾病和紊乱的新疗法的开发，并改善人类健康的许多领域。
国家神经疾病和中风研究所，自 1950 年国会创建以来，NINDS，NIH 国家神经系统疾病和中风研究所 已发展成为美国神经学研究的主要支持者。 NINDS 资助的大多数研究都是由公立和私立机构（如大学、医学院和医院）的科学家进行的。政府科学家还在 NINDS 本身的 20 多个实验室和分支机构中进行广泛的神经学研究。这些研究的范围从对单个脑细胞的结构和功能的研究到对神经系统疾病患者的新诊断工具和治疗方法的测试。
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