脑
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脑是由稱為神經元的神經細胞所组成的神经系统控制中心。它控制和协调行动、体内稳态(身体功能,例如心跳、血压、体温等)以及精神活动(例如认知、情感、记忆和学习)。
在很多动物中,脑是位于头部。在脊椎动物中,脑由颅骨保护。脑与脊髓构成中枢神经系统。中枢神经系统的细胞依靠复杂的联系来处理传递信息。脑是感情,思考,生命得以维持的中枢。
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[编辑] 管状神经系统以外的神经系统
按生物学系统树分析,比腔腸動物更为高等的生物原口動物,後口動物都拥有集中神经系统,也就是存在神经集中的部位(通常位于頭部)。扁形動物的筐状神经系统以及节肢动物的梯状神经系统,它们頭部的神经节都还不能称为脑。其机能的分化水平低,不是能够支配全身的中枢。
[编辑] 管狀神經系統
擁有管狀神經系統的脊索動物(脊椎動物,頭索動物,尾索動物的總稱),從神經管分化出的中樞神經與神經索完全分離,但還是不能稱之為腦。所以可以認為擁有腦的動物只有脊椎動物。比較系統樹就可以發現、相對腦全體大腦所佔比例越是高等的生物呈現越大的傾向。尤其是人的腦中的大腦不但體積大,而且大腦皮層存在的大小溝壑(腦溝)使其還具有非常大的面積。腦溝與腦溝之間的部位稱作腦回,擁有腦溝與腦回的大腦(有回腦),僅僅在哺乳類中靈長目等極少數一部分生物才有。此常用以來說明之所以越是高等的生物呈現出的活動越複雜是在於大腦皮層是思考的中樞。
[编辑] 人脑
[编辑] 脑的解剖学结构
脑可以在形态学上分成下列结构:
成人脑通常重达1~1.5千克,体积平均为1,600立方厘米。个人的智商于脑的重量间没有必然的联系,而与细胞间连接的数目和有效性有关。
[编辑] 解剖
脑占头盖内腔的大部分。约占成年人体重的2%即1.2~1.6公斤。脑的重量男性比女性稍大,并与体重无关。脑含有約140億個神经细胞约占脑细胞十分之一,剩余的九成称为胶质细胞。胶质细胞有为神经细胞提供营养,形成髓鞘增进传导速度,等多种功能。人们常传的“人脑有效使用的部分仅仅占十分之一左右”的说法,即有可能是来自对胶质细胞機能没有完全理解的时代的误解,认为在脑中仅有神经细胞在起作用。
脑可大体分为大脑、小脑和脑干。大脑又分为端脑与间脑,脑干又分为中脑、脑桥和延髓。这种区分法基于肉眼所见形态。实际上按照胚发生来讲小脑是由脑干分化而来,另外还有人建议,将关系生命維持的間脑划归脑干。
脑由三層结缔组织膜,即软膜、蛛网膜、硬膜覆盖。軟膜与脑实体表面紧密附着,并与蛛网膜隔开较大的腔隙,称为蛛网膜下隙(subarachnoid space)。蛛网膜下隙被脑脊液(cerebrospinal fluid, CSF)填充。硬膜与蛛网膜之间存在少许间隙,称为硬膜下隙(subdural space),内含少量液体。
[编辑] 大脑
大脑严密意义上指端脑与间脑,但是在神经解剖学以外的领域,通常多用大脑一词指代端脑。故在此若无特别注明,也将大脑指代端脑。
端脑有左右两个大脑半球(端脑半球)。将两个半球隔开的是称为大脑纵隔的沟壑,两个半球除了脑梁与透明中隔相连以外完全左右分开。半球表面布满脑沟,沟与沟之间所夹细长的部分称为脑回。脑沟并非是在脑的成长过程中随意形成,什么形态出现在何处都完全有规律(其深度和弯曲度因人稍有差异)。每一条脑沟在解剖学上都有专有名称(nomina anatomica)。脑沟与脑回的形态基本左右半球对称,是对脑进行分叶和定位的重要标志。比较重要的脑沟有外侧沟 (lateral sulcus)起于半球下面,行向后上方,至上外侧面;中央沟 (central sulcus)起于半球上绿中点稍后方,斜向前下方,下端与外侧沟隔一脑回,上端延伸至半球内侧面;顶枕沟(parietooccipital sulcus)位于半球内侧面后部,自下向上。在外侧沟上方和中央沟以前的部分为额叶;外侧沟以下的部分为颞叶;枕时位于半球后部,其前界在内侧面为顶枕沟,在上外侧面的界限是自顶枕沟至枕前切迹(在枕叶后端前方约4cm处)的连线;顶叶为外侧沟上方、中央沟后方、枕叶以前的部分;岛叶呈三角形岛状,位于外侧沟深面,被额、顶、颞叶所掩盖,与其他部分不同布满细小的浅沟(非脑沟)。
左右大脑半球有各自的称为侧脑室的腔隙。侧脑室与间脑的第三脑室,以及小脑和延脑及脑桥之间的第四脑室之间有孔道连通。脑室中的脉络丛产生脑的液体称为脑脊液。脑脊液在各脑室与蛛网膜下腔之间循环,如果脑室的通道阻塞,脑室中的脑脊液积多,将形成脑积水。
大脑的断面分为白质与灰白质。端脑的灰白质是指表层的数厘米厚的称为大脑皮质的一层,大脑皮质是神经细胞聚集的部分,具有六层的构造,含有复杂的回路是思考等活动的中枢。相对大脑皮质白质又称为大脑髓质。
间脑由丘脑与下丘脑构成。丘脑与大脑皮质,脑干,小脑,脊髓等联络,负责感觉的中继,控制运动等。下丘脑与保持身体恒常性,控制自律神经系统,感情等相关。
[编辑] 海马结构
海马结构包括海马和齿状回。在大脑半球的底面中脑两侧,可见海马回。海马回的内侧为海马沟。而沟的上方即为锯齿状的齿状回。从中脑往颞外侧看,可见侧脑室下角底壁有一弓形结构,则为海马。
海马目前被认为是学习记忆和遗忘的重要结构。本达·米勒有一位病人,被称为H.M.。其海马结构受损,导致病人出现前向健忘。即是病人能回忆受伤前的往事,却记不住新学到的知识,而且这种遗忘的本身,也被病人所不知。
[编辑] 小脑
小脑位于脑干的背侧。通过上小脑脚・中小脑脚・下小脑脚等粗纤维束与脑干相连。这三个部位紧密结合要将各自的纤维完全分开十分困难。小脑可分为的正中小脑虫部、左右的小脑半球、尾側的小脑扁桃。小脑半球的表面同大脑半球存在脑沟和脑回一样拥有小脑沟和小脑回,不过这较脑沟・脑回纤细,变异也很多。小脑半球的截面和大脑半球同样,皮質是灰白質,髄質是白質。因为皮質较厚、髄質看似树枝、所以小脑半球截面被称作Aobor vitae(生命之树、小脑活樹)。
[编辑] 脑干
脑干(brain stem)上接大脑、背靠小脑、尾側与脊髓相连、前側依次分为中脑、脑桥、延髓。小脑和脑干所夹空間称为第四脑室。
- 中脑分布着上丘(参与視覚處理)、下丘(参与听觉处理)、血清胺、多巴胺、正腎上腺素等神经核。中脑存在参与眼球运动以及视觉相关的各种神经核、传出视神经、动眼神经、滑车神经等脑神经。另外背側有贯通第三脑室和第四脑室的中脑水道。
[编辑] 循环
脑質量仅占体重2%左右,但血液循環量占心拍出量的20%,氧气消費量占全身的20%,葡萄糖的消耗量占全身的25%。这是由于脑中发生的复杂而活跃的电信号的往来而引起的。这些需求由内颈动脉和椎骨动脉的血流提供。
[编辑] 脑的形成
脑来源于胚胎的外胚层(ectoderm)。
[编辑] 性别差
男性脑比女性更大更重。出生時由性別引发的有意差几乎没有,男女皆为370~400克。成人男性约为1350~1500克、女性1200~1250克、约为体重的2%。另外,脑的大小不能成为智能指标,与智能高低没有關係。有学者称男性身体大故而脑也较大。
女性存在如月经这样的身体周期性变动。也有人指出与此同时存在精神的周期性変動。支配这样的周期的是从下垂体分泌出的卵胞刺激荷尔蒙和黄体形成荷尔蒙。
男性的脑不存在这样的周期性。这被认为是胎生期从睾丸分泌的睾酮影响所造成的。
[编辑] 脑的研究
现在由神经学、信息工程学、控制论、医学影像学和精神病学来研究脑部的功能,我们已经得知脑部是一个产生意识、思想和情感的器官。
对在事故中受损的大脑的研究可以为不同区域的不同功能进行定义,例如视觉和听觉的产生和加工处理。而脑部成像技术的出现使得科学家可以在不损害脑部的情况下对脑部进行研究。
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| 末脑/延髓 |
前部/腹部: 延髓弓状核 • 延髓锥体 (锥体交叉) • 橄榄体 • 下橄榄核 • 延髓内前裂 • 延髓呼吸核团 后部/背部: 孤束核/孤束(VII,IX,X) • 舌下神经核(XII), 迷走神经背核(X) • 疑核(IX,X,XI) • 下泌涎核(IX) • 薄束核/楔束核/楔束副核 • 延髓最后区 • 延髓内侧沟 • 延髓呼吸核团 中缝/网状结构 感觉交叉 • 网状结构 (巨细胞核, 小细胞网状核, 腹侧网状核, 外侧网状核, 旁正中网状核) • 中缝核群 (中缝隐核, 中缝大核, 中缝苍白核) 束 皮层脊髓束 (皮质脊髓侧束, 皮质脊髓前束) • 小脑下脚 • 橄榄小脑束 • 脊髓小脑束 (脊髓小脑背侧束, 脊髓小脑腹侧束) • 脊髓丘脑束 • 后柱内侧丘系通路(PCML) (后外侧弓状纤维, 内弓状纤维, 内侧丘系) • 锥体外系 (红核脊髓束, 前庭脊髓束, 顶盖脊髓束) |
| 脑桥 | |
| 小脑 | 小脑蚓部 • 小脑绒球 • 小脑活树 • 小脑扁桃体 • 下髓帆 分子层 (星形细胞, 篮状细胞, 小脑平行纤维) • 小脑普肯野细胞 • 粒状细胞层 (高尔基细胞) • 小脑苔藓纤维 • 小脑爬行纤维 |
| 第四脑室 | 孔 (正中孔, 外侧孔) • 菱形窝 (迷走神经三角, 舌下神经三角, 闩部, 界沟, 面神经丘, 内侧隆起) • 外侧隐窝 |
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| 顶盖部 | 四叠体 (下丘, 上丘) • 联合下器官 • 顶盖前 |
| 大脑脚被盖部 | 中脑导水管周围灰质 (中脑水管, 中缝背核) • 腹侧被盖 • 脑桥脚核 • 红核 • 内侧纵束 (内侧纵束吻侧间质核) • 丘系 (内侧丘系, 外侧丘系) • 颅神经核群 (III:动眼神经核, III:Edinger-Westphal核, IV:滑车神经核, V:三叉神经中脑核) |
| 大脑脚基部 | 黑质 • 大脑脚 (皮质脊髓束, 皮质延髓束, 皮质脑桥束/额桥束) |
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| 上丘脑 | 松果体 • 缰 (缰核) |
| 下丘脑 | |
| 底丘脑 | 底丘脑核 • 未定带 • 丘脑束 • 豆状束 |
| 丘脑/丘脑核列表 | 腹侧核群 (腹前核/腹外侧核, 腹后核/腹后内侧核/腹后外侧核) • 背内侧核 • 丘脑前核 • 丘脑外侧核群 (丘脑枕) • 层间核 (中央内侧核) • 中线核群 • 丘脑网状核 • 后丘脑 (内侧膝状体, 外侧膝状体) • 丘脑间联合 |
| 第三脑室 | 隐窝: (视隐窝, 漏斗隐窝, 松果体上隐窝, 松果体隐窝) • 下丘脑沟 |
| 其它 | 室间孔 • 视交叉 • 穹隆下器官 • 乳头丘脑束 |
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| 主要沟和裂 | 大脑纵裂 外侧沟 中央沟 顶枕裂 距状裂 扣带沟 胼胝沟 旁侧裂 |
| 额叶 | 前额沟 (初级运动皮层 BA4) 前中央回 额上沟/额叶眼动区 (BA6 BA8 BA9) 额中沟 (BA46) I额下沟 (BA44-岛盖部 BA45-三角部) 眶额叶皮层 (BA10 BA11 BA12 BA47) |
| 顶叶 | 体感皮层 (初级体感皮层 (1 2 3 BA43) 次级体感皮层 (BA5)) 楔前叶 (BA7) 顶叶小叶 (顶上小叶 (BA7) 顶下小叶 (BA40)) 角回 (BA39) 顶内沟 边缘沟 |
| 枕叶 | 初级视觉皮层 (BA17) 楔叶 舌回 BA18 BA19 - 枕叶外侧沟 |
| 颞叶 | 初级听觉皮层 (BA41 BA42) 颞上回 (BA38 BA22) 颞中回 (BA21) 颞下回 (BA20) 梭状回 (BA37) 颞叶中央区 (杏仁体 海马 海马旁回 (BA27 BA28 BA34 BA35 BA36) |
| 扣带皮层/扣带回 | 膝下区 (BA25) 前扣带皮层 (BA24 BA32 BA33) 后侧扣带 (BA23 BA31) 压后皮层 (BA26 BA29 BA34) 胼胝体上回 |
| 白质带 | 胼胝体 (胼胝体压部 胼胝体膝部 胼胝体嘴 脑毯) 透明隔 室管膜 内囊 放射冠 外囊 嗅束 穹隆 (穹隆连合) 前连合 后连合 终纹体 |
| 基底核 | 纹状体 (壳,尾状核 伏隔核) 苍白球 屏状体 丘脑下核 黑质 |
| 其它 | 岛叶 嗅球 前嗅核 隔核 Meynert基底核 |
| 注意:以上某些只是近似分类;一些Brodmann分区地跨多个脑回。BA#为Brodmann#区的缩写。 | |
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| 层面 | 硬脑膜 (大脑镰, 小脑幕, 小脑镰, 鞍膈) 软脑膜 |
| 腔室 | 硬膜外腔 - 硬膜下腔 - 蛛网膜下腔 (脑脊液) |
| 池 | 小脑延髓池 - 小脑脑桥角 - 脚间池 - 视交叉 - 大脑外侧窝 - 大脑大静脉 |

