阿西莫夫最新科学指南-下 [美]-第60部分
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
听取别人的正确看法。
于是，上古和中古时期的思想家们倾向于认为心脏、肝脏或脾
脏是感情或个性的所在（请看下面这些说法：“心碎了”、“胆小的”、
“发脾气”）。
近代第一个探讨脑子的科学家是
17世纪英国内科医生和解
剖学家威利斯：他顺着神经追踪，发现它们通向脑子。后来，一位
名叫维克达居尔的法国解剖学家还有其他一些人粗略描绘了脑的
解剖结构。但是直到
18世纪才由瑞士生理学家哈勒做出了有关
神经系统运行机制的首次重大发现。
哈勒发现，刺激神经比直接刺激肌肉更容易使肌肉收缩。而
且：这种收缩是不随意的；他甚至能在生物体死后，通过刺激神经
的办法引发这种收缩。哈勒接着又证明感觉是由神经传递的。当
他把通向某些特定组织的神经切断后，这些组织就不再有反应了。
这位生理学家由此断定，脑通过神经收到感觉，再通过神经将信息
送出去，引起肌肉收缩之类的反应。他认为全部神经最终都集中
到脑的中心。
1811年，奥地利的内科医生加尔专心研究了大脑表面的灰质
（灰质和白质不同，白质仅由神经细胞体延伸出的纤维组成，纤维
由于其脂肪质的鞘而呈白色）。加尔提出神经并不是像哈勒所认
为的那样汇集到脑的中心，而是每一条都通向灰质的某一特定部
位。他认为灰质是脑中负责协调的区域。加尔推论说，大脑皮质
的不同部分分别负责从身体各不同部位收集感觉，并负责向身体
的特定部位发送引起反应的信息。
如果皮质的某一部分确实负责脑的某一特定功能，那么，自然
人们会设想，脑中某一部分的发达程度能反映一个人的性格或智
第十七章 头 脑
第十七章 头 脑
力。通过触摸一个人的头颅，我们能感觉出他头上有没有突出的
部分，这样也许可以发现脑子的这一部分或那一部分比较膨大并
能由此确定一个人是否特别慷慨或特别堕落或有什么其他特别的
地方。根据这一推论，一些加尔的追随者们杜撰了一门叫做颅相
学的伪科学。这东西在
19世纪相当流行，即使在今天也还没有销
声匿迹。（奇怪的是，虽然加尔和他的追随者们强调高前额和圆头
顶意味着智慧——这种观点至今还在许多人中颇有影响——加尔
本人的脑子却非常小，大约比平常人的脑子小
15％。）
由骗子们编造的颅相学纯粹是胡说八道，但这并不是说加尔
最初对大脑皮质特定部位专门功能的想法是不正确的。即使在人
们还未开始对脑进行具体研究之前，就有人注意到，对脑子特定部
位的损伤会导致人体丧失特定的功能。1861年，法国外科医生白
洛嘉通过对尸体脑部的刻苦钻研，发现失语症（不能说话，或不能
听懂语言）患者往往是左大脑某一特定部位受到过损伤，这一区域
因此被称做白洛嘉氏脑回。
接着，在
1870年，两位德国科学家弗里茨和希齐格开始详细
分析脑子各部位的管理功能，他们采取的办法是刺激脑子的各个
部位并观察这些刺激会引起哪些肌肉的反应。半个世纪以后，瑞
士生理学家
W。 R。赫斯大大改进了这种研究技术，使之更加精巧，
他因此获得了
1949年的诺贝尔医学与生理学奖。
通过这种方法，人们发现大脑皮质中某一特定的带状区域集
中负责向全身各随意肌发出运动的信号。于是这一带状区域便被
称为运动区。这个区域似乎与身体各部位间有着一种大致反向的
联系。运动区最上面的部位靠近大脑顶部，并负责控制腿最下部
的动作。如果从上到下逐渐刺激运动区，则腿上部、接着是躯干
部、臂、手，最后是颈部和头部的肌肉会逐渐有所反应。
运动区后面的一块脑皮质区负责接收多种感觉信号，并被称
阿西莫夫最新科学指南
阿西莫夫最新科学指南
为感觉区。和运动区的情况一样，大脑皮质中的感觉区似乎也能
分成与身体各部位有反向关系的许多区段。脚部的感觉由感觉区
的顶部接收，从感觉区顶部向下的各个部位依次负责腿部、臀部、
躯干、颈部、臂、手以及手指的感觉，直到感觉区的最下部负责舌的
感觉。感觉区负责唇、舌和手的部位在感觉区所占的比例比起这
些器官在人体中所占的比例要大，这一点也是人们早就意料到的。
除去运动区、感觉区以及主要负责接收从主要感觉器官如眼、
耳等传来的印象的大脑皮质区域，还有一大部分大脑皮质没有任
何确定的和明显的功能。
正是由于大部分大脑皮质没有明显的任务，才出现了有关一
个人“只用了他
1/5的脑子”的说法。这种说法当然是不正确的，我
们充其量只能说人脑只有
1/5的部分具有明显的功能。如果一家
建筑公司在建造一座摩天大楼时只派出
1/5的雇员去竖起钢梁、埋
设电缆、运送设备等等，我们很可能会以为该公司仅有
1/5的人在
工作。这种假定忽略了经理、秘书、档案员、监督员等等。同样地，
脑子的主要部分也是从事一些我们可以称为白领工作的活动，包
括汇集并分析感觉数据，决定对哪些可以不予理会，对哪些需要有
所反应以及具体该做什么反应等等。大脑皮质里有一些不同的联
合区——有的用来处理听觉，有的用来处理视觉，还有的用来做其
他事情。
在考虑过所有这些联合区以后，大脑中还剩下一个区域。这
个区域没有特定的或容易解释的功能，叫做额前叶。由于没有明
显的功能，所以有时也被称为哑区。为治疗脑瘤而进行的大面积
切除额前叶的手术一般不会给患者带来任何特别重大的影响；然
而额前叶肯定不会仅仅是一团无用的神经组织。
人们甚至可以设想额前叶是脑中最重要的部分，因为在人类
神经系统的发展过程中，各种复杂结构一直是在脑的前端不断积
第十七章 头 脑
第十七章 头 脑
累着。这样额前叶很可能是脑中最新进化出来的区域，也就是脑
中最具人类特点的区域。
到了
20世纪
30年代，葡萄牙的外科医生莫尼兹想到，当一个
精神病患者已是山穷水尽的时候，采取切断其额前叶与脑子其他
部位联系的办法可能会对他有所帮助。这样做了以后，患者可能
会失去他以前积累的一部分心理联系（看起来这些心理联系是他
患病的因素），并利用他剩下的那部分脑子重新开始更好的生活。
这项手术称做额前叶切断术，首次临床实践是在
1935年；在一些
应用实例中，它似乎确实对患者有所帮助。莫尼兹因在这方面的
工作与
W。 R。赫斯分享了
1949年的诺贝尔医学与生理学奖。但
是，这项手术从未得到广泛的应用，而且现在更是很少有人愿意
做。在很多情况下，用这个办法治疗还不如不治。
大脑实际上分成两个大脑半球。两个半球间由一段坚韧的白
质桥梁联结起来，这段白质叫做胼胝体。在功效上，两个半球是两
个单独的器官，它们通过胼胝体中的神经纤维达到步调一致。这
些神经纤维穿过胼胝体并负责协调两个半球。但是，两个半球本
身依然具备独立行动的能力。
这情况有些像我们的眼睛。在正常情况下，我们的双眼协调
一致地工作。但如果失去了一只眼睛，剩下的一只依然能满足我
们的需要。同样地，切除实验动物的一个大脑半球并不会使它陷
入无脑状态，它的另一个大脑半球会学会独自继续工作下去。
一般来说，每一个大脑半球大体上负责控制身体的一侧：左大
脑半球负责右半边身体，右大脑半球负责左半边身体。如果不损
坏两个大脑半球而切断胼胝体，协调会受到破坏。这时身体两半
边受到两个半球大体上相互独立的控制。可以说这样就会出现所
谓双脑的情况。
有人用猴子做这种实验，并进而对其视神经进行手术以确保
阿西莫夫最新科学指南
阿西莫夫最新科学指南
每只眼睛仅与一侧的大脑半球相连。做过这种处理以后，人们可
以分别训练每只眼睛做特定的事情。比方说，人们可以通过训练
让猴子记住圆圈上加个十字是有食物的记号。如果在训练期间蒙
上猴子的右眼，那么只有左眼能用来通过这种记号寻找食物。如
果此时遮上左眼，放开右眼，猴子会完全不记得训练的过程而只能
用试探摸索的办法寻找食物。如果分别对两眼做相互矛盾的训
练，然后将它们打开，猴子会交替做两种事情，这时它的两个大脑
半球彬彬有礼地轮流值班。
当然，在任何这类“一国两君”的情况下都会有出现矛盾和混
乱的危险。为避免这种危险，在两侧大脑半球正常地联接在一起
时，往往有一侧的大脑半球（对人类成员来说几乎总是左侧半球）
占支配地位。例如，控制语言的白洛嘉氏脑回就在左半球内。知
识区是一个全面的联合区，它在脑中起一种类似最高上诉法院之
类的作用；它也在左半球内。由于大脑左半球负责控制身体右侧
的运动功能，所以大多数人自然惯用右手，这一点毫不奇怪（即使
是惯用左手的人也大都是左侧大脑半球占支配地位）。如果左右
两侧大脑半球谁也不占有明确的支配地位，则会出现两手均运用
自如的情况，而不是明确的惯用左手或惯用右手。这种情况往往
伴有语言障碍，或者还可能有双手动作笨拙不灵的毛病。
近年来流行这样的假设，即脑部两个半球有不同的思考方式。
显然是控制语言的左半球在思考时具有逻辑性、数学性，一步一步
地推导。而右半球则善于直觉、艺术构思和整体思维。
大脑并不是脑的全部。在大脑皮层的下面还埋藏着其他一些
灰质区。这些区域称做基底神经节，其中包括一块称做丘脑的区
域。丘脑（见图
17…2）是各种感觉的接收中心，比较剧烈的感
觉——如疼痛、极热或极冷、或是猛烈的接触——会被过滤掉。而
来自肌肉的比较柔和的感觉——如轻柔的接触和适度的温度——
第十七章 头 脑
第十七章 头 脑
则会通过丘脑传到大脑皮质的感觉区去。就好像可以把柔和的感
觉信号托付给皮质，在那里它们能够得到审慎的考虑。经过一段
或长或短的考虑时间后，皮质会发出反应的信号。但是，对剧烈的
感觉必须迅速做出反应，没有时间考虑。这类感觉大体上是由丘
脑自动处理的。
丘脑下面是下丘脑，它是控制身体用的各种设施的中心。身
体的食欲中枢就在下丘脑内，在本书第十五章里提到过食欲中枢
是控制食欲的；身体的温度控制机构也在下丘脑内。另外，脑对脑
下垂体的工作至少能施加一些影响，而这也是通过下丘脑进行的
（见第十五章）；这正好表明，通过这种方式身体的神经控制机构和
化学控制机构（激素）可以联合起来形成一个总的监控势力。
1954年，生理学家
J。 奥尔兹发现了下丘脑的另一个相当惊人
的功能。当下丘脑中的某一区域受到刺激时，似乎能引起一种强
烈的快感。如果在一只大白鼠的快感中枢里植入一只电极并使大
白鼠自己能够激发这只电极，大白鼠将会以每小时
8 000次的频
率连续激发电极，每次持续许多小时甚至许多天，不进食、不交配、
不睡觉。显然，生活中一切美好的事情之所以合心合意都是因为
它们能对快感中枢引起刺激。如果能对快感中枢直接进行刺激则
一切其他事情都变得没有意思了。
下丘脑内还有一个区域与清醒…睡眠周期有关，因为如果动物
的这个区域部分受损会引起类似睡眠的状态。目前尚未弄清下丘
脑是通过什么机制完成它这项功能的。有一种理论认为，它向大
脑皮质发出信号，而皮质接到信号后再发回来，如此两者互相刺
激。经过一段持续的清醒以后，两者间会变得不协调，信号的振荡
变得不均匀，这时产生睡意。一个剧烈的刺激（强烈的噪声，持续
摇动睡觉人的肩膀，或是一个连续的噪声突然中断等）会使人醒
来。如果没有这类刺激，下丘脑和皮质间的协调最终会逐渐恢复、
阿西莫夫最新科学指南
阿西莫夫最新科学指南
而睡眠会自动停止。也可能睡眠会变得很浅，以至于周围环境中
无处不在的很普通的刺激也足以使人醒来。
睡眠过程中，人会做梦。梦是由一些大体上与现实脱离的感
觉材料组成的。做梦似乎是一种普遍的现象。那些自称睡觉时没
有做梦的�
