腦的基礎結構-神經元(neuron)與突觸(synapse) - 音樂數位典藏 ...
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腦是人類演化最重要的過程與結果,腦部的高階功能形成智慧,使我們有別於其他動物,可以思考、創作、記憶與解決生活上的問題,但是在腦的深部,我們仍保存著與其他動物一樣 ...
腦的簡介
前言
腦是人類演化最重要的過程與結果,腦部的高階功能形成智慧,使我們有別於其他動物,可以思考、創作、記憶與解決生活上的問題,但是在腦的深部,我們仍保存著與其他動物一樣的原始腦功能:維持、呼吸、心跳、血壓、進食、躲避危險等。
以下我們先從神經的功能開始介紹。
人體網路-神經系統(nervoussystem)
人體的神經系統可以分為1.中樞神經系統(centralnervoussystem)2.周邊神經系統(peripheralnervoussystem)3.自主神經系統(autonomicnervoussystem)。
中樞神經系統包含腦與脊髓兩部分,脊髓是腦指揮身體的主要神經通道,故腦為整個人體乃至神經系統的指揮中樞。
周邊神經則是連接腦或脊髓至身體各部的運動與感覺部位等,僅負責傳輸中樞神經的訊息。
自主神經系統負責人體五腑六臟的自主管理,但也會受到中樞神經系統的影響。
腦的基礎結構-神經元(neuron)與突觸(synapse)
神經元
腦約占成年人體重的2%,部包含了神經細胞、血管、腦脊髓液等,而神經細胞是腦部功能最重要的來源。
神經細胞包含神經元細胞(neuron)和神經膠細胞(neuroglia);神經膠細胞的數量是神經元細胞的10~50倍,但體積小,只占腦體積的一半,其明確功能與定位仍尚未完全了解,主要為支持和營養神經元細胞並促進髓鞘傳導。
因此現今研究仍認為神經元細胞是神經功能的主軸。
神經元細胞體(cellbody)中有細胞核(nucleus),向外伸出樹突(dendrites)和軸突(axon),來自其他神經元的訊息會經由樹突傳到細胞體後,再經由軸突傳至下一個神經元細胞,形成極為複雜的神經網路。
【圖片一】來源:http://webspace.ship.edu/cgboer/theneuron.html
突觸
如同一台精密的電腦,神經細胞彼此連結形成數以億萬計的連結,稱為突觸(synapse),在單一神經細胞的訊息傳導是靠髓鞘電位的改變,而在突觸則大多數靠神經傳導物質(neurotransmitter)將訊息傳導到下一個神經元。
藉由這樣的傳導,構成的最簡單如膝反射乃至語言思考等極為複雜的迴路。
如同電腦一樣,神經細胞除運算之外,還具有儲存的功能,因此在腦部某些地方(最著名的即為海馬迴)會有特殊的生化機制加強該迴路,達到記憶的功能(如long-termprotentiation)。
腦的演化與分工
暸解腦的功能分區,我們可由演化觀念介紹起。
腦由內而外依序為腦幹、邊緣系統與大腦,可視為自非脊椎動物、脊椎動物至人類演化的過程。
【圖片二】來源:http://confessionsofaleedsstudent.blogspot.tw/2012/06/brain.html
【圖片三】來源:https://ehumanbiofield.wikispaces.com/Brain%20Homework%20EAT
最深處的腦幹包含中腦、橋腦、小腦及延腦,下與頸部脊髓相連,稱為生命中樞,但功能同其他非脊椎動物,負責意識清醒、呼吸、心跳、血壓、肢體協調等基礎生理功能,雖與思考智慧等高功能較無關係,但卻與生命的維持息息相關。
小腦位於腦幹後方,負責肢體協調,與思考的功能無關。
在腦幹上方與大腦的中間地帶是邊緣系統(limbicsystem),又稱為「古老的哺乳動物腦」,意即在演化上最早見於其他哺乳類動物,其掌管了人類原始的行為、情緒反應與記憶,結構包含了杏仁體、海馬迴、旁海馬迴、丘腦、下視丘、腦下垂體等,其負責功能如下表:
構造
功能
視丘
感覺與運動傳導中繼站
下視丘
調節生理平衡(體溫飢渴飽食);情緒
杏仁體
調節內臟活動;產生情緒;應急反應
海馬迴
學習;記憶
旁海馬迴
空間記憶
腦下垂體
賀爾蒙分泌;調節體內平衡
【圖片四】來源:http://webspace.ship.edu/cgboer/limbicsystem.html
大腦的分區-腦葉(lobesofthebrain)
邊緣系統的外層則為大腦,佔據了顱腔的大半體積,大腦分為左右半球,形狀雖然對稱,但是所掌管的功能卻不盡相同,左腦是大部分人的優勢腦(dominantbrain),僅有少部分左撇子的優勢腦在右腦,左腦掌管右側的肢體與語言,而右腦則掌管左側肢體。
左右半球腦又可再區分為額葉、顳葉、頂葉與枕葉。
各葉負責功能如下表:
分區
功能
額葉
學習、記憶、思維、運動
頂葉
與觸覺,壓力,溫度以及疼痛有關
顳葉
聽覺,而且主管語言與長期記憶,尤其是語言的長期記憶。
枕葉
與視覺有關
【圖片五】來源:http://confessionsofaleedsstudent.blogspot.tw/2012/06/brain.html
腦波(brainwaves)
先前提過,腦是由數十億的神經細胞所構成的,神經細胞的聯結稱為突觸,傳導訊息時突觸會有電位的變化,單一突觸的電位變化太小儀器難以測得,但當很多的突觸同時產生電化變化,則可被儀器所記錄下來。
記錄下來的腦波相當複雜,但可依頻率四種波。
【圖片六】來源:http://acfold-1.blogspot.tw/2012/11/83-2012121.html
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