漫畫:被誤會不喜歡讀書,其實是僕人搞得鬼

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P.S腦

腦(英語:Brain)作為一個器官,是所有脊椎動物和大部分無脊椎動物都具有的神經系統中心。它位於頭部,通常靠近感覺器官,如視覺器官。腦是脊椎動物身體中最複雜的器官。人類的大腦皮質包含大約140-160億神經元,小腦中包含大約550-700億神經元。每一個神經元都通過突觸和其他數千個神經元相連接。這些神經元之間通過稱作軸突的原生質纖維進行較長距離互相聯結,可以將一種稱作動作電位的衝動信號,在腦的不同區域之間或者向身體的特定接收細胞傳遞。

從生理上來說,腦的功能就是控制身體的其他器官。腦對其他器官的作用方式,一是調製肌肉的運動模式,二是通過分泌一些稱為荷爾蒙的化學物質。集中的控制方式,可以對環境的變化做出迅速而一致的反應。 一些基本的反應,例如反射,可以通過脊髓或者周邊神經節來控制,然而基於多種感官輸入,有心智、有目的的動作,只有通過腦中樞的整合能力才能控制。

關於單個腦細胞的運作機制,現今已經有了比較詳細的了解;然而數以兆億的神經元如何以集群的方式合作,還是一個未解決的問題。現代神經科學中,新近的模型將腦看作一種生物計算機,雖然運行的機制和電子計算機很不一樣,但是它們從周圍世界中獲得信息、存儲信息、以多種方式處理信息的功能是類似的,它有點像計算機中的中央處理器(CPU)。

本文會對各種動物的腦進行比較,特別是脊椎動物的腦,而人腦將被作為各種腦的其中一種進行討論。人腦的特別之處會在人腦條目中探討,因為其中很多話題在人腦的前提下討論,內容會豐富得多。其中最重要的,是腦疾病與腦損傷造成的後果,它會被放在人腦條目中探討,因為人腦的大多數常見疾病並不見於其他物種,即使有,它們的表現形式也可能不同。

解剖學

對於不同的物種來說,腦的形狀和尺寸差別很大,要在其中找出共同的特徵很困難。然而在很多物種的腦結構之間存在許多共同的規律。腦的各種結構特徵中,有一部分在幾乎所有動物之間都是共通的;而另外一些會出現在較「先進」的腦中,或者僅出現在脊椎動物中而不出現於無脊椎動物中。

要了解腦的解剖結構,最簡單的辦法就是從視覺外觀著手,但是人們也發展出了更先進的技術。自然狀態下的腦組織很軟,很難處理,但是在酒精或者其他固化劑中浸泡之後腦組織會硬化,從而很容易切開研究其內部結構。從外觀上,腦的內部分為顏色較暗的灰質和顏色較淺的白質。如果用不同的化學物質對腦組織染色,還可以顯示出不同類型的分子聚集在不同的地方。還可以使用顯微鏡研究腦組織,追蹤貫穿各個腦區域的神經聯結。
細胞構架

所有動物的腦都是主要由兩類細胞組成:神經元和神經膠質細胞。神經膠質細胞(Glial cells、glia,或稱neuroglia) 分為許多種類型,承擔各種重要作用,包括結構性支撐、維持新陳代謝、作為絕緣體、以及引導神經生長。神經元常常被看作腦中最重要的細胞。神經元可以將信號遠程傳遞到特定的細胞,這是它們和其他細胞最大的區別。它們通過軸突來傳遞信號,軸突是一種原生質構成的纖維,通常會有許多分叉。它們從神經細胞體長出,投射到其他區域:可能是鄰近的區域,也可能是腦或者身體的較遠部位。軸突的長度差異極大。例如錐體細胞(腦皮質的一種興奮性神經元),如果將它的細胞體放大到一個人的大小,那麼它的軸突同比例放大之後會有幾釐米粗,超過1公裡長。這些軸突通過一種稱為動作電位的電脈衝信號來傳遞信息,持續時間短於千分之一秒,在軸突中傳播速度大約1-100米/秒。有一些神經元穩定地發放動作電位,每秒大約10-100次,另一些神經元在大部分時候處於靜息狀態,但是會偶然地發放動作電位。

軸突通過一種稱為突觸的特化節點來向其他神經元傳遞信號。一個軸突可以和多達數千個其他神經細胞形成突觸聯結。當一個動作電位通過軸突傳遞到一個突觸時,它會觸發釋放一種稱為神經遞質的化學物質。神經遞質會和突觸後細胞膜上的受體相結合。