2020-10-16 10:30:00讀書齋

大腦百科

★內文試閱:

 

.前言

 

與其他的器官相比,人類的大腦有著截然不同的特殊地位。就外觀而言,大腦並不是特別令人印象深刻的器官。大腦的重量只有1.4公斤(約3磅)左右,摸起來的質感有點像果凍或冷凍奶油,看上去像極了一球充滿皺摺的肉團。大腦並不像肺臟一樣伸縮自如,也不像心臟般需要拼命泵血,更不會像膀胱一樣,要分泌任何看得到的液體。就算你真的打開某個人的頭蓋骨,想要一探究竟,其實也很難用肉眼看出甚麼端倪。

 

◎掌管知覺的大腦

基於以上的原因, 你也許就不難了解,為什麼幾個世紀以來,人們並不重視頭骨裡所發生的變化。古老的埃及人在製作木乃伊的時候,總是細心地將心臟保存下來,卻往往把大腦挖出來後直接丟掉。古希臘的哲學家亞里士多德甚至認為,大腦只是用來將血液降溫的散熱器。法國科學家勒內‧笛卡兒對大腦的評價則較為重視,他認為大腦是靈魂與身體溝通時的某種天線。但直到最近,人類才開始全面地了解大腦的奧妙之處。

最基本的大腦功能,就是維持身體其他各區域的運作。在人類的大腦中,估計大約存有一千億個神經元,而正是這些神經元調節著你我的呼吸、心跳與血壓;其中某一部份的神經元則控制著你的飢餓感、口渴、性衝動和睡眠周期。

大腦位於最上層,負責產生情緒、知覺與思想,並引導著你的各種行為。另外也負責指揮並執行你所有的肢體運動,甚至負責形成意識與心智。

 

◎不斷變動的大腦

一直到百年前,大腦與心智相互連結的唯一依據,都往往得自「天災人禍」ㅡ 藉由觀察在意外中頭部受到外傷的患者,後續產生的異常行為,所得出的結果。每個想要追根究柢的醫師們,得趁患者生前仔細觀察並記錄患者的症狀,將他們的症狀對應到大腦的各個區塊。這些科學家們得靜待患者離世後,才能進一步解剖大腦,取得生理上的證據,來驗證他們的想法。因此,研究大腦的過程極為緩慢。也因為這個理由,二十世紀初以前,人們只知道,能夠證明「心智」存在的生理證據,一定隱藏在大腦的某個角落,卻很難再繼續深究下去。

後來,各種科學和技術大幅進步,也成為了推動神經科學前進的一大動力。有了功能強大的顯微鏡,人們得以觀察大腦內部細微的解剖構造。也因為對電的了解大幅增長,導入腦電波圖,使人們量測和觀察大腦動態變化的技術,也有所進步。最後,功能性大腦成像儀器的誕生,讓科學家終於可以直接觀察活體大腦,研究大腦運作的機制。近二十年內,正子造影、功能性核磁共振與最新的腦磁圖技術也陸續誕生,讓人們對大腦功能與腦區的分佈,有了前所未有的了解。

 

◎永無止境

時至今日,我們已經可以清楚知道是那些迴路維持著我們的生命跡象、那些細胞負責製造神經傳導物質、那些突觸在細胞間傳遞著訊號,又是那些神經纖維負責傳遞痛覺,或是移動我們的肢體。我們不但已經了解感覺受器如何將光或聲波轉為神經電訊號,也能追蹤負責將這些訊號連結到特定腦區,或大腦皮質以回應訊號的各個神經路徑。我們也了解這些刺激都會經由杏仁核,這個毫不起眼的核桃狀組織,重新進行調整、評估與協調。我們可以觀察到海馬迴如何形成記憶,也可以看到前額葉皮質如何做出道德上的判斷。我們能夠辨識出歡愉、同理心,甚至是看到隊手被擊敗後,幸災樂禍的刺激感,在腦中所形成的神經模式。在完成大腦分區的腦圖之後,無數大腦影像研究中,所觀察到大腦的不同樣貌,都顯示大腦是一個極其複雜、敏感的系統,每一個腦區間都在互相影響。例如由前額葉所負責的「高階」知覺功能,也同樣會影響感官體驗,對於某一個物件來說,我們對於該物件的預期,與傳到視網膜上的光訊號也會互相影響。換句話說,大腦最基層的運作機制,也可以讓大腦生成最複雜的產物。看似大腦運用智慧做出的判斷,往往其實只是基於我們對情感的原始反應,再交由脆弱的腦幹所產生的反射所共同完成。事實上整個神經系統絕不只能影響頸部以上的區域,也一路從頭延伸到你的腳趾。甚至還有些人認為,大腦能做的絕對不只於此,甚至還能與周邊的「心智」,以某種方式進行互動。

神經科學對於大腦的研究還有很長的一段路,沒有人能知道,最終會有什麼樣的產出。也許,大腦根本複雜到我們永遠不可能全然地了解。因此這本書並不能被視為是對大腦的完整紀錄。這本書的內容,僅是從一個單一的觀點,盡可能收錄了當代對人類大腦,各種既複雜又美麗的知識。希望能讓你耳目一新!

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