2019年6月24日 星期一

人腦的一些數據及比較(二)

       人類的腦大致分為大腦、小腦、腦幹三個部分。其中大腦占腦部總重量的八成。大腦呈半球狀,分為兩半,左右腦對稱。大腦表面有無數溝槽,即皺摺。大腦表面稱為大腦皮質,若將皺摺全部展開,面積可達2200平方公分,腦部的皺摺是為了要增加腦(大腦皮質)的表面積,而且有皺摺的不只在表面,連內側也有,在腦的表面積中,外部看得見的部分只占全體的三分之一,剩下的三分之二都藏在溝槽(皺摺)中。
   大腦皮質,厚度2.5~3mm、表面積2000~2500c㎡。
   老鼠和雞的腦部幾乎沒有皺褶,而海豚的腦部皺褶比人類還多。皺褶的多寡,似乎與腦袋是否靈光有關。
   大腦的皮質是帶點粉紅的灰白色,厚度在2.5~3公分左右,有高達140億個神經細胞。人類具備思考、創造、判斷、說話等皆由大腦皮質所賜。
   腦神經細胞,會隨年齡衰減。從20~30歲起,神經細胞逐漸死亡,每日平均減少10萬個,假設20歲開始,每天死10萬個神經細胞,到70歲時,大約失去18億個,約全體神經細胞的13%
   神經細胞是由細胞體與突觸所組成。突觸分為兩種,一種是長長的軸突,一種是有分枝的樹突。樹突負責接受來自其他神經細胞的刺激(資訊),軸突則是將刺激(資訊)傳達給其他神經細胞。腦神經細胞死亡後不會再生,但海馬體的神經細胞可以再生,
   決定聰明與否與腦袋重量無關,也不是腦袋的皺摺數量,而是神經細胞的網路神經細胞具有好幾個具有好幾個如樹枝一般延伸而導出的樹狀突起,而其中有一條特別長,稱之為軸突。軸突會與其他神經細胞的樹突或細胞體結合,負責傳遞資訊。這個結合的部分稱為突觸,突觸實際上並沒有黏合,而是有20~30奈米的間隙。連接點沒有接觸,是無法傳遞資訊;因此需要一種稱為神經傳導物質的化學物質為媒介,將電位訊號轉化成化學訊號,越過間隙來傳遞。神經細胞互相連接的突觸,每個神經細胞有10010萬個不等,平均約1萬個大腦的神經細胞有140億,全部有140*1萬個突觸,在腦部構成一個複雜的網路世界。
   神經細胞的資訊傳送速度:最快120m/(430km/),最慢50cm/(1.8km/)
   小腦重量約130公克,只有大腦的十分之一,但是神經細胞有100億個以上,小腦皮質是有0.5cm,是大腦皮質的6分之15分之 1,表面積為800平方公分,是大腦皮質表面積3分之1。小腦的皺摺,比大腦皮質細緻。
   小腦主司平衡感覺,具有調節肌肉緊張或運動的機能,因此動作愈細緻的動物小腦愈發達,如鳥類、魚類、哺乳類的小腦,所占比例很大,兩棲類或爬蟲類就很小。
   人腦的時鐘一天二十五小時,即所謂體內時鐘或生物時鐘。即位於腦下視丘的視交叉上核,裡面有體內時鐘。這個部位有10個基因擔任計時功能,其中負責發振器的基因,是由特定的蛋白質所合成。根據分解的規律來調整發振器的開闢,因而產生生物時鐘25小時的週期。
   下視丘─是間腦的一部分,位於視丘的前下方,重量只有5~10負責體溫調節、水分代謝、睡眠規律、食慾、性慾、感情等功能,是維繫生命的重要部位,因此又稱為生命中樞。
   注射嗎啡之類的麻醉劑,能抑制疼痛,帶來快感和幸福感,而麻醉劑發揮作用,是由於腦部擁有與麻醉劑結合的接受器。腦內已發現的20種麻醉劑,都是縮氨酸(由氨基酸組合而成﹝peptide) ,可區分為腦內啡(Endorphin)、安克啡林(Enkephalin)、強啡呔(Dynorphin)三類。這些腦內麻醉劑,與嗎啡具有相同的功效。馬拉松、慢跑之類跑步所伴隨的快感或是舞蹈、游泳等運動帶來的心情愉悅,都是腦內麻醉劑的作用。
   大腦分為左右兩個部分,並且同時運作,分別具有不同的功能。右腦主司音樂、繪畫的理解,以及空間的認知等感覺直覺的領域,而左腦主司語言、計算、分析等邏輯性的思考。雖然左右腦分開兩邊,但並非各自獨立。左右腦之間有稱之為胼胝體的神經纖維素連結,互相聯繫。胼胝體由二億條神經纖維組成,男女的胼胝體大小及形狀大不相同。女性的胼胝體較為圓滿蓬鬆,可視為神經纖維數量較多。因此女性的胼胝體比男性的大20~30%,胼胝體是聯絡繓左右腦的管道。胼胝體愈大,代表聯絡管道愈大,左右資訊交換會更頻繁。女性的腦部,左右腦資訊交換似乎非常密集。
   短期記憶一次能記住的容量(個數)有限,其上限是七個(7±2) ,此現象是美國心理學家喬治‧米勒發現,以「Magic number7」命名。

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