较古老的脑结构

学习目标问题 2-9 脑干由哪些结构组成？脑干、丘脑、网状结构和小脑有什么功能？

动物的各种能力来自其大脑结构。鲨鱼等比较原始的动物，其大脑复杂程度较低，主要负责调节基本生存功能，如呼吸、休息和进食等。啮齿类动物等低等哺乳动物的大脑则较为复杂，能够产生情感，记忆能力更强。而人类等高级哺乳动物的大脑能处理的信息更多，其预见能力也更强。

大脑的复杂性日益增加，原因在于大脑是建立在老系统之上的新系统，正如地球上的各种新地形覆盖着旧地形一样。向下深入发掘，人们就会发现来自过去的“化石”——脑子在我们身上起的作用与在我们祖先身上起的如出一辙。就让我们先从大脑的基础开始，逐步学习到更新的系统吧。

脑干

脑干（brainstem）是大脑最古老和最中心的区域，起始于脊髓刚进入颅内时轻微膨大的部分（图2.12），其底部是延髓（medulla）。该区域控制着人的心跳和呼吸。一些处于植物人状态的脑损伤患者的案例说明，人体协调心脏泵送血液和肺部呼吸不需要高级的脑区或意识思维，这些任务由脑干负责。延髓的上方是脑桥，它协调运动、控制睡眠。

如果将猫的脑干与大脑其他部分切断，它仍然能够呼吸和生存，甚至还能够奔跑、攀爬和梳理毛发（Klemm, 1990）。但是，由于与高级脑区的连接被切断，它不会以获取食物为目的进行奔跑或攀爬。

脑干是一个交叉点，每一侧大脑半球的大部分神经都在这里与另一侧身体相互连接。这种奇特的交叉布线格局只是大脑的众多神奇之处之一。

丘脑

丘脑（thalamus）位于脑干之上，呈蛋形结构，是大脑的感觉控制中心（图2.12）。丘脑接收除嗅觉以外的所有感觉信息，并将这些信息传递给负责处理视觉、听觉、味觉和触觉的高级脑区。丘脑还能接收高级脑区的一些信息反馈，并将其传递到延髓和小脑。对于感觉信息而言，丘脑的作用就像铁路的交通枢纽，各种信息经过它到达不同的目的地。

网状结构

网状结构（reticular formation）位于脑干内部、两耳之间，是一个从脊髓延伸到丘脑的神经网络（图2.12）。脊髓的感觉输入向丘脑传递时，部分信息会经过网状结构，而该结构能够过滤传入的刺激，并将重要信息转发到其他脑区。你今天进行过多任务处理吗？这多亏了你大脑的网状结构（Wimmer et al., 2015）。

1949年，朱塞佩·莫鲁齐（Giuseppe Moruzzi）和霍拉斯·马古恩（Horace Magoun）发现，网状结构还能够控制唤起。他们用电刺激一只熟睡的猫的网状结构，这几乎立刻就让它清醒并警觉起来。而马古恩在不损害附近感觉通路的情况下，切断猫的网状结构，产生的效果也同样惊人：这只猫陷入了昏迷，再也没有醒过来。

小脑

从脑干后部延伸出来的是棒球大小的小脑（cerebellum），即字面意思上的“小型大脑”，它那皱巴巴的两半的确与大脑十分相似（图2.13）。小脑（以及基底神经节，该部分是涉及运动的深部脑结构）能够进行非语言学习和技能记忆，在很多意识以外的事情上发挥着重要作用。请快速回答这些问题：你读这篇文章多长时间了？你的衣服贴在皮肤上感觉柔软还是粗糙？你今天心情如何？你能够很轻易地回答上来，这也得益于你的小脑。这个“小”脑，实际上拥有整个脑部一半以上的神经元，能够帮助人判断时间，分辨质感和声音，以及控制情绪和社会行为（Bower & Parsons, 2003; Carta et al., 2019）。它还有助于积累词汇量、进行阅读和提高信息存储能力（Moore et al., 2017）。在脑桥的协助下，小脑还能协调自主运动。一个足球运动员能够熟练地运球，也得归功于他的小脑。如果受到酒精影响，小脑的协调性会变差。如果小脑受到了损伤，人会很难行走、保持平衡或握手，各种动作也会变得僵硬而夸张，任何想要成为舞者或吉他手的梦想都将化为泡影。

注意：这些较古老的大脑功能都是在没有任何意识参与的情况下运转的。这说明了我们反复强调的另一个主题：大部分信息由大脑在人的意识之外进行处理，人们意识到的只是大脑的处理结果。比如，我们可以知道当前的视觉信息，却无法知道大脑是如何构建视觉图像的。同样，无论我们是睡着还是清醒，我们的脑干都在执行其维持生命的功能，令较新的脑区得以自由思考、交谈、做梦或品味回忆。