天天理财
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天天理财 @ 2009-10-22 15:47

许多人吃洋快餐上瘾,吃了还想吃,甚至经常容易吃撑肚皮。是洋快餐的确好吃吗?否。美国一个最新研究发现,之所以人们会贪吃汉堡、奶昔、冰淇淋、巧克力等食品,是因为这些食品中所含的一种饱和脂肪可以迅速“控制”大脑,让人产生没有吃够吃饱的感觉,甚至周五吃了之后,到下周一还想再吃一次。

  大脑关闭警报阀门

  美国得克萨斯大学西南医学中心的科学家在研究中发现,在奶制品、汉堡以及奶昔中所含的饱和脂肪在食用后可以直接作用于大脑,让大脑关闭提醒人们已经吃饱的“警报”机制。
 
研究者称,这种作用非常强大,甚至令人吃过一个汉堡后过三天还觉得饿,想再吃一个。

  领导这一研究的克雷格说:“通常,我们的身体会预先提醒自己已经吃得够饱了,但是在吃一些感到好吃的东西时,这一机制却会失灵。”克雷格说,这一研究同时显示,人的整个大脑机制可以在很短的时间内发生变化。

  本来大脑中有两种调控胃口的激素——胰岛素和瘦素(也称肥胖荷尔蒙),它们可以给予大脑是否已经吃饱的信号,但是饱和脂肪会令大脑发出忽视这些警告的信息。

  克雷格说,这一研究显示,如果人们吃了饱和脂肪的食品,大脑就会被脂肪酸“击中”,对胰岛素和瘦素产生抗拒。“由于大脑并未指示人们不要再吃,所以很容易吃到撑。”克雷格说。

  研究者还发现,饱和脂肪酸对大脑的“绑架”可以持续三天。而在饱和脂肪酸中,一种被称为软脂酸(又叫棕榈酸)的脂肪尤其擅长“蒙骗”大脑。软脂酸是一种在奶油、芝士、牛奶和牛肉里常见的饱和脂肪。

  人体摄入的脂肪包括两大类脂肪酸——饱和和不饱和。饱和脂肪是指形成脂肪的碳链上带满氢原子,这种脂肪可以增加血液中的胆固醇含量,被认为是不健康的脂肪酸,是对心脏的一个重要威胁因素。肉类和奶制品是饱和脂肪的最主要来源。

  这一研究是在老鼠身上进行的,研究结果发表在最新一期的《临床调查月刊》上。

 

来源:问学堂教育咨询中心




 
天天理财 @ 2009-10-22 15:44

为什么天才中有很多是左撇子

  在大多数人用右手的世界里,偏用左手的左撇子注定引人瞩目。

  关于左撇子的说法,也因此多种多样:有人说左撇子更聪明,左撇子更多情;有的人却认为左撇子有点笨,甚至认为左撇子是一种不正常的生理现象。

  当我们身边不断出现左撇子,甚至您本人就是一个左撇子的时候,疑问就会陡然而生:这些说法有没有道理?左撇子是什么原因引起的?

  左撇子外科医生为何要苦练右手

  南京四五四医院骨创外科副主任医师陈约东,就是一位左撇子。
 
作为一位外科医生,惯用左手会不会影响到手术?记者得知他是左撇子的消息时,立刻想到了这个问题。

  “从小就习惯用左手了,吃饭时拿筷子是左手,最初拿笔写字也是左手。做起活来,别人是右手方便,我是左手方便。”一说起自己的左撇子,陈约东就笑了,一家人围在一起吃饭,由于他是左手用筷子,而其他人是右手拿筷子,常常发生筷子“打架”的事情。

  而上了医科大学尤其是开始实习后,陈约东发现,对于一个外科医生来讲,左撇子会带来很多麻烦。“很多医疗器械,像钳子、镊子、剪刀等,大都是按照习惯使用右手来设计制作的,对于左撇子来说,用这些医疗器械有时非常不顺手。”陈约东说。

  “在开腹等外科手术时,主刀医生基本上是站在病人的右侧,用右手拿手术刀手术,左手辅助,这样非常顺手。如果是左撇子,用左手拿手术刀手术,右手辅助,就显得非常别扭。因为外科手术都是主刀和助手协作的,右手刀左手钳或镊,如果左撇子左手用刀,由于思维定式,容易发生误伤,后果就很严重了。”陈约东说,“要当一个好的外科医生,靠左手是不行的,必须练好右手。实习的时候,我就开始刻意地苦练右手,用右手削苹果,用右手切菜……几年下来,我的右手也像左手一样灵活了。”如今,陈约东已是一位能“左右开弓”的外科医生了。而左撇子也让他在手术中显示了别的医生不具备的优势,在进行缝合、打结等操作的时候,他的左右手都行。他在做手术时,手法熟练,左右手交替使用,像是在表演。

  左撇子在人群中占比例有多大

  人类有一双任何其他生物无法比拟的灵巧的手,但每人对两只手的使用概率并不相同。大多人习惯于用右手,只有少数人对左手使用有所偏爱。像陈约东医生这样的左撇子,在人群中占有多大的比例呢?

  南京脑科医院精神科主任谢世平博士介绍,在我们身边,每十个人中大约就有一个左撇子。在20世纪70年代,科学家进行了一次广泛的调查,发现人类中有10%是左撇子。而且这种有趣的生理现象仅限于人类之中,在动物身上不存在,即使在与人类亲缘关系最接近的灵长类动物中,使用左前肢和右前肢的概率也几乎相等。

  按照10%的比例,目前全世界有6亿人是左撇子。俄罗斯的科学家曾预测,将来的状况恐怕大大不同,因为左撇子的人数正在快速增长,到2020年时,左撇子更可望达到10亿人。不过,究竟是左撇子还是右撇子对人类生存适应更有利,长期以来,这个不解之谜一直使科学家们感到困惑。

  从现象上看,左撇子最显著的特点自然是偏用左手了。而且,从观察事物的角度,左撇子也和右撇子不同。在无意识状态下随手涂画,画人物或动物的侧面像,左撇子画出来的面朝右,画房屋立体图,房身向右延伸;顺手打个叉再画个圈,左撇子多逆时针行笔,右撇子画法往往正好相反。

  左撇子的右大脑有点特别

  很多人产生了这样的疑问:为什么有的人会习惯用左手呢?为什么左撇子虽然是少数,但依然存在呢?

  南京脑科医院精神科主任谢世平博士介绍,有的人会习惯用左手,这和大脑半球优势理论有关系。大脑分为左半球和右半球,左半球是管人的右边的一切活动的,一般左脑具有语言、概念、数字、分析、逻辑推理等功能,属于“理性半球”;右半球是管人的左边的一切活动的,右脑具有音乐、绘画、空间几何、想象、综合等功能,属于“艺术半球”。如果一个人左大脑占优势,一般多用右手,就是右利手;如果右大脑占优势,一般就是“左撇子”,也就是左利手。当然,哪侧大脑占优势、常使哪只手,很大程度上是由遗传因素决定的。近年有研究发现,父母同为左利手时,子女左利手的比例占到46%。

  科学家在进一步的研究中发现,左撇子的特质源于大脑结构。和一般动物不同,人类的大脑除了具有直接或间接调节与控制身体各个器官、系统的生理活动的功能外,更成为思维和语言的器官,使人类超越一般动物的范畴,能在生产劳动中组成社会。人类的大脑奇妙之处在于两半球分工不同,左半球支配右半身的活动,右半球则支配左半身的活动。大脑两半球经胼胝体,即连接两半球的横向神经纤维相连。胼胝体负责大脑两半球之间的神经信息传导。左撇子的胼胝体更发达。人们肢体运动的偏向,自然刺激相应半球的大脑发达,从而对人的能力产生明显影响。左撇子多用左肢,右半脑接受的刺激相对多一些,使左撇子带有右脑思维的倾向。所以相对而言,左撇子的知觉、空间感和把握全局的能力都可能更强一些。

  左撇子运动员为何常常冒尖

  一个多世纪前,有人认为左撇子是一种不正常的生理现象,把它看成是一种疾病,以为这是由于产妇遇到难产时,婴儿的左侧大脑受到了损害,使婴儿在以后的生长过程中经常地使用左手,因此,凡是左撇子者往往伴随有口吃和智力迟钝的现象。但事实证明情况并不完全如此,人们发现周围的许多左撇子,不仅没有口吃和智力迟钝,恰恰相反,他们才华出众。

  左撇子的人是不是更聪明?谢世平博士介绍,没有任何科学证据表明“左利手更聪明”,很多人对左利手人和右利手人的智商进行对比研究,结果发现两者没有显著差异。除了左撇子名人外,更多的名人还都是右撇子。但左撇子大脑中的胼胝体发达等特性,使左撇子动作上相对更敏捷,这在许多卓越的左撇子身上得到充分体现,并在社会上形成了左撇子更聪明的说法。

  这一点,在体育赛场上就可明显看出来。一般来说,对于不需要进行面对面搏斗的运动,如游泳、田径、射击等,左撇子运动员占的比例较其在人口中的比例并不高。然而,对于那些使选手在比赛中靠得更近的面对面搏击项目,如击剑、乒乓球、篮球等,左撇子运动员比例远远高于左撇子在人口中的比例。

 

来源:问学堂教育咨询中心




 
天天理财 @ 2009-10-22 15:39

日本自然科学研究机构生理学研究所教授柿木隆介等人日前在美国学会杂志发表文章,首次找出大脑中感觉“发痒”的部位。在头顶叶内侧部分有个被称作楔前叶的部位,拥有发痒的独特机制。
 
而之前发痒被指出和大脑感觉“疼痛”相似。

  柿木等人开发出在手腕上安装电极,用电引起发痒的装置。使用功能磁共振成像(fMRI)和脑磁图调查试验对象的大脑后,发现处理感觉信息的楔前叶出现反应。

  由于对发痒的认知和对疼痛的认知有相似之处,曾有意见认为“发痒是较轻程度的疼痛”。但楔前叶在感受到疼痛时并没有反应。

  柿木表示“可能会有利于开发抑制过敏等引起的发痒的药”。

  据称,还可以通过注射组胺引起发痒,但是因为会同时出现不舒服和发痒之外的反应,该方法不能用来调查单纯发痒的反应。

 

来源:问学堂教育咨询中心




 
天天理财 @ 2009-10-22 15:36

人类的大脑就像一个微型的宇宙,里面藏着人类难以穷尽的秘密。近日,英国媒体刊出了有关人类大脑的10个奇妙的事实。这些事实就存在于我们的生活中,却常常被我们忽略。

  两根香蕉可支撑大脑一天

  据研究,大脑一天之内消耗的能量比一台冰箱内的灯光消耗得还要少,两根大香蕉就可以提供。令人惊奇的是,即便如此,大脑却显得非常高效。大脑的重量仅占体重的3%,但它所消耗的能量却占到了人体能耗总量的1/6。对于大脑来说,绝大多数能量都被用于维护日常运转,而冥思苦想所消耗的能量几乎可以忽略不计。

  频繁倒时差会损坏记忆

  经常性倒时差会给大脑的健康带来危害。如果一个人经常横渡许多时区,他的大脑将会受到损害并带来记忆方面的问题。其罪魁祸首可能是大脑在人们频繁倒时差的过程中释放的应激激素,应激激素会损坏顶叶和记忆。不过,一般人大可不必为此担忧,除非您为航空公司工作,否则很少有人会几乎每两个星期就会横跨多个时区飞行一次。此外,轮班工作者也面临同样的危险。与经常性倒时差一样,频繁改变工作时间也会给身体和大脑带来压力。

  大脑难辨噪音中的来电

  在一个喧闹的环境中打手机是相当困难的。当在一个嘈杂的屋子里打手机时,噪音会进入话筒并通过手机电路与对方的声音混合在一起,这样,大脑的负担就增加了,由于这些声音相似并混合在一起,大脑很难将它们分辨出来。此时,如果将话筒捂住,效果就会好很多。

  电子枪战游戏有益大脑

  如果能持续紧张地处理多重任务,大脑同时处理多个事情的能力就会得到提高。一个有效的锻炼方法就是玩电脑枪战游戏,你必须在敌人打中你之前尽可能多地击毙他们。这种游戏要求你将注意力在屏幕上进行有效的分配,这样,你就可以迅速发现敌人并作出反应。

  虽然我们不应鼓励孩子们玩电子枪战游戏,但我们也应该了解这些游戏有其可取之处。

  大脑有个“笑话中心”

  不管听哪种笑话,大脑中央前额皮层有一个区域都比较活跃,而且其活跃程度与笑话的可笑程度明显相关,这个区域就是大脑前部的额叶。此前的研究表明,这一区域与获得报偿和奖赏的愉快感觉有关。大脑通过不同的途径接受笑话,然后将其输送到这一区域,从而评估值不值得为这个笑话发出笑声。

  大脑对序列情有独钟

  对于很多人来说,记住一首歌或者一首歌的某些段落相当困难,但对序列的记忆却情有独钟。其实,人们在生活中总是不得不记住一些序列性的东西,例如记住高速公路出口的名字等。只有记住这些序列,每天的生活才可能有效地进行。

  大脑误会让人见光喷嚏

  有的人一见到阳光或灯光就鼻腔发痒,容易打喷嚏。还有人打不出喷嚏时,看到强光后一下子就打了出来。这是为什么呢?

  打喷嚏的作用相当明显,那就是将进入鼻腔的异物驱逐出去。打喷嚏的控制中心位于大脑内部的侧延脑区域,这个区域的损伤就意味着我们失去打喷嚏的能力。由于眼睛和鼻子的知觉受到同一条三叉神经的支配,当从强烈阳光进入眼睛时,喷嚏控制中心常常误以为对鼻子的刺激,故以喷嚏的形式欲将其异物驱逐出去。

  人不能自己挠痒自己笑

  当别人替你挠痒痒的时候,你会大笑不止;但当你自己给自己挠痒痒时,却从来不会发出笑声,这是为什么呢?原来,你在别人给你挠痒时发出笑声,这是人类的一种与生俱来对抗恐惧的本能反应,它是人的小脑在起作用。当人自己挠自己时,人的小脑会发出一个信号,告诉大脑的其他部分,不要对这种刺激给予反应。但是,当被别人挠痒时,即便人预先知道,但小脑却不会发出警告信号,大脑会对外来刺激立刻作出反应,人就会觉得特别痒了。

  打哈欠让大脑变得清醒

  虽然打哈欠常常与困意联系在一起,但它的实际作用却是让大脑变得清醒。打哈欠可以使我们的咽喉得以扩张,从而使更多的空气进入肺部;这样,更多氧气便进入到我们的血液里,我们因此变得更为机敏。许多脊椎动物都有打哈欠的能力,这其中包括所有的哺乳动物以及半数以上的鸟类,胎儿在12周以后就会打哈欠了。

  高度能让大脑产生幻觉

  当达到一定高度的时候,人们会有一些视觉和感觉上的幻觉,有时候甚至会有情感上的突变。在攀登到海拔2400米以上之后,许多登山者会突然看不见身边的同伴,一些人还会看见光从自己或者其他人身上发射出来,有些人甚至看到了自己的第二个身体或者突然有种恐惧感。在科学家看来,这只不过是一种高原病。由于缺氧,大脑内部控制视觉、听觉甚至情感活
动的区域受到了干扰,从而使人产生各种各样的幻觉。

 

来源:问学堂教育咨询中心




 
天天理财 @ 2009-10-22 15:35

造个大脑给你用

  可模拟大脑的神经计算机正在研发中

  人类大脑常常被喻为计算机,但是人脑不用任何软件是怎样运行的?欧洲研究人员说,一个全新的神经计算领域将为您解开答案。他们已经设计出了一个“芯片上的大脑”原型,这是未来神经计算机的雏形。

  德国海德堡大学的物理学家卡尔海因茨·迈尔正在协调由欧盟支持的FACETS项目,该项目汇集了来自7个国家15个研究院所的科学家来从事该项研究。得益于神经科学研究的成果,他们正在构建一台像大脑一样工作的神经计算机,但规模要小得多。迈尔说:“我们都知道大脑具有神奇的运算本领。我们即将开发的系统将借鉴大脑的生物学知识,也许将成为新一轮信息技术革命的一部分。”

  人类大脑和日常使用的计算机在3个方面具有明显的不同:消耗功率非常小;即使在部件失效时也能运行良好;不用任何软件就能工作。

  那么它又是如何进行运算的呢?还没有人知道。不过,FACETS的一个研究小组正在对大脑细胞———神经元进行详尽的研究,以期找出它们到底是如何工作的,它们之间是如何相连的,这些网络又是如何“学会”做新事情的。

  测绘脑细胞

  迈尔说:“我们现在的处境极像是分子生物学家在几年前面临的境况,那时人们开始绘制人类基因组,并获取有用的数据。我们的同事现在也正在记录神经组织的数据,来描绘神经元和突触以及它们的连接。这项工作近乎工业规模,要记录许许多多神经细胞的数据,然后将其放入数据库中。”

  同时,另一个FACETS小组则正在开发简化的数学模型,以精确地描述正被揭示的这些复杂行为。虽然这些神经元可进行详细建模,但是它们实在是过于复杂,因而无法用软件或硬件来加以实施。

  研究人员的目标是要利用这些模型制造出一台可模拟大脑的“神经计算机”。第一步就是在单个芯片上建立一个由300个神经元和50万个突触组成的网络。研究小组使用模拟电子来代表神经元,利用数字电子来代表它们之间的通信。这是一个独特的组合。

  因为神经元是非常小的,所以这个系统要比生物等效法快10万倍,比软件模拟快1000万倍。迈尔说:“我们可在1秒钟内完成1天的模拟量。”

  目前,研究人员可在互联网上使用该网络开展工作,而无需亲身前往海德堡。

  新型计算

  但是,这个“第一阶段”的网络是在测绘和建模工作得出成果之前设计的。目前,研究小组正在构建“第二阶段”网络,新网络中包含了20万个神经元和5000万个突触,这将纳入迄今为止神经科学的所有发现。

  研究小组在20厘米的单硅片上建立了该网络,这种硅片通常用在批量生产芯片过程的切割和封装之前。此做法将有助于制成更紧凑的设备。

  此前,“圆片规模集成”从未这样使用过,因为如此大的电路必将产生制造缺陷。迈尔指出:“我们的芯片会有缺陷,但每个缺陷可能只会影响到网络中的一个突触或一个连接。我们利用了容错原理,使整个圆片成为一个神经网络。”

  神经计算机又是如何使用的呢?迈尔强调,制造数字计算机的原理并不能简单地套用到大脑建模设备上。要使它们工作须有一个全新的计算理论。FACETS的另一个小组正在就此开展工作。

  超越大脑

  一台真正实用的神经计算机离我们可能还需5年的时间。迈尔说,第一步也许是在你的家用计算机中加入一个小设备,它能处理非常复杂的输入数据并提供一个简单的结果,一个典型的应用可能就是互联网搜索。

  从长远来看,哪里需要作出复杂和困难的决定,哪里就会有神经计算机的身影。比方说,公司可在作出重要的商业决策时,用神经计算机来评估此决策的效果。在今天暗淡的经济气候下,许多公司都会希望拥有一台这样的计算机吧!

  那么,神经计算机的发展最终将向哪里去?迈尔指出,神经计算机的低功耗和容错性,也许可将其部件的尺寸降至分子大小。“这样,我们就能制造出完全不同的计算机设备,它们具有优异的性能,在某些时候,它们的表现也许可与大脑媲美,甚至超越大脑。”

 

来源:问学堂教育咨询中心




 
天天理财 @ 2009-10-22 15:31

重点提要

  -大脑皮质就是脑部最外层有着弯曲皱折的部份,与人类的感知、思想、情绪和行为等高层次心智有关。

  -复杂的皱折让表面积增大的皮质可以装入内部表面积有限的头颅里。

  -最新发现显示,皮质上的隆起和沟壑是因皮质内神经纤维的拉力所造成的。
 
-健康人和罹患源自胚胎发育时期的脑疾病(例如自闭症)患者的大脑皮质外观不同,这些形状差异显示患者各个脑区间的联系也和正常者有别。

  第一眼看到人类大脑,我们首先会注意到的就是那纵横交错的隆起和沟壑,这些有着弯曲皱折的胶状组织即为大脑皮质(又称为灰质),约2~4毫米厚,里面布满了神经元,负责调控认知、思想、情绪和行为。其它脑部较大的哺乳动物,像是鲸、狗和人类的近亲大猿,也都有纹路独特的皮层皱折,脑部较小的哺乳动物和其它脊椎动物,脑部外观则较平滑。这些拥有大型脑部的哺乳动物在演化过程中,皮质大幅扩增,事实上,如果把人类的大脑皮质铺平,它的面积相当于一个特大号披萨,是头颅内部表面积的三倍,因此人类和其它“脑大”的物种,要把皮质塞进头颅的唯一办法就是“折迭”。

  这些折迭并不像将纸揉起来一样随便,每个人都循着一定的模式。这些折迭原先是怎么发生的?折迭产生的形态是否透露了脑的功能?新研究显示,在胚胎发育期间,神经纤维网络会将柔软的皮层拉扯出特定形状,并且终生维持着,如果神经网络在发育期间出错,或之后因中风或创伤受损,就会对脑的形状和神经传讯造成深远的影响,因此这项发现可引领诊断和与疗一些精神疾病的新策略。

  神经纤维的拉力造成皱折

  几百年来,科学家不断思索着脑部复杂的形状。19世纪初期,德国医生高尔(Franz Joseph Gall)提出从脑和头颅的形状可看出一个人的智力和个性的观念,这个理论又称为颅相学(phrenology)。尽管没有科学证据支持,这个影响深远的观念却让科学界开始搜集并研究“罪犯”、“变态”和“天才”的脑。到了19世纪后期,瑞士解剖学家西斯(Wilhelm His)提出假说,认为脑的发育受到一连串物理力量的引导。英国博物学家汤普森(D'Arcy Thompson)根据这个学说指出,不管是生物或无生命物质,许多结构都是物理性自我组织的结果。

  这些早期学说虽然诱人,但最后却日渐式微。人们认为颅相学是伪科学,在现代遗传理论下,以生物物理来了解脑结构的方法相形失色,不过最近科学家使用全新的脑造影技术,并以先进的计算机分析为辅,反倒为19世纪的那些旧观念提供了一些新鲜的证据。

  1997年起,有一些线索指出西斯和汤普森有关大脑构造的想法并没有错。美国圣路易华盛顿大学的神经生物学家范艾森(David Van Essen)在《自然》上发表了一个假说,指出那些连结大脑皮质不同区域、负责讯息传递的神经纤维,会对这层胶状组织造成一些微弱的拉力。在人类胚胎发育的前六个月,大脑皮质都维持平滑,新生神经元会伸展出细长的轴突(axon),钩住位于皮质其它区域内的目标神经元的树突(dendrite),然后系缚在一起,当皮质扩增,轴突像橡皮筋一样拉得又长又紧;到了怀孕中期尾声,神经元继续形成、移动并建立连结,大脑皮质也开始折迭;到了出生时,皮质已大致发展完全,也有了典型的皱折外观。

  范艾森认为,大脑皮质上两个区域间有许多轴突相连,在发育期间会因为系缚的轴突产生拉力而拉近,形成隆起的脑回(gyrus);相对的,连结较弱的区域就会被拉开,分隔在脑沟(sulcus)的两侧。

  现代科技可追踪神经线路,以检查皮质上这些神经传讯系统是否也是雕塑脑部外形的主因。根据简单的机械模型,如果每根轴突会产生微弱的拉力,两个联系紧密的区域间,其所有轴突结合起来的力量可以强到拉直路径。利用称为逆向追踪的方法,将染料注射到皮质的某个区域内,染料就会从轴突末端吸收、进入神经元,反向运送回细胞本体,而得知有哪些区域会伸出轴突到注射区域。此外,这个方法还可显示出这个区域与外界的联系有多密切,以及这些轴突路径的曲直。我们以逆向追踪法研究恒河猴的许多神经连结之后发现,如同我们的预测,大部份轴突路径都呈直线或略微弯曲,而且连结越密集,路径也越直。

  神经连结的雕塑能力从人类左、右脑半球语言区的形状差异即可明显看出。举例来说,侧脑沟(Sylvian fissure)这条深沟隔出前、后语言区,但左脑的裂沟比右脑的裂沟浅多了,这种不对称现象可能与弓形束(arcuate fascicle)的结构有关,这条粗大的神经束沿着裂沟连接了前、后语言区。根据这项观察以及多数人语言主要依赖左脑的事实,我们在2006年发表的论文中假设左脑弓形束的神经纤维比右脑来得密集。之后有几个脑造影研究证实了左、右脑神经束密度的不对称性。根据理论,较粗的纤维束应该会产生较强的拉力,因此左脑的弓形束应该较右脑直,这点仍有待验证。

  从巨观皱折到微观结构

  机械性张力不仅雕塑了大脑皮质的巨观特征,也影响了皮质的层次结构。大脑皮质就像多层蛋糕,是由层层细胞堆栈出来的。大部份区域有六层细胞,每一层的厚度和组成都不同。举例来说,主要感觉皮质区的第四层比较厚,控制自主运动功能的皮质区第五层比较厚,而皮质联合区(支持思考和记忆等功能的区域)则是第三层比较厚。

  100多年来,科学家利用这种层次结构的差异将皮质划分出不同的特化区,最著名且沿用至今的是德国解剖学家布洛德曼(Korbinian Brodmann)所绘制的大脑皮质图。而皮质的折迭则会改变细胞层的相对厚度,就像弯折一迭海绵一样,在隆起的脑回,顶层皮质伸展变薄,在凹陷的脑沟处,顶层皮质挤压变厚,而底部细胞层的情形则刚好相反。

  根据这些观察,有些科学家认为,虽然细胞层和神经元会伸展或被挤压,但皮质总面积和所含的神经元数目是相同的。若是如此,较厚的区域(像是脑回底部细胞层)的细胞数会少于较薄的区域。这个称为等容积模型的学说认为,在胚胎发育期间,神经元先迁移到皮质,然后皮质才开始折迭,这就好比我们折迭一袋米,袋子的形状改变,但它的容量和里面的米粒数在折迭前后都是一样的。

  但是我们对恒河猴前额叶皮质区神经元密度的研究却显示,等容积模型是错误的。利用额叶样本得到的估计值,我们认为脑回底部和脑沟底部的神经元密度是相同的,由于脑回底部细胞层较厚,单位面积中脑回底层的细胞数还多于脑沟底层。

 

来源:问学堂教育咨询中心




 
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