我们的脑子够用吗?
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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?