大脑知识科普 科普小知识送给你

大家好，今天来为大家解答大脑知识科普这个问题的一些问题点，因此呢，今天就来为大家分析分析，现在让我们一起来看看吧！如果解决了您的问题，还望您关注下本站哦，谢谢~

本文目录

1. 脑的组成 科普小知识送给你
2. 探索大脑8大奥秘:每天都在用脑,你了解大脑吗
3. 人的三种记忆原理科普知识介绍分享
4. 你了解大脑吗

脑的组成 科普小知识送给你

1、人脑由大脑、小脑、间脑、脑干组成。

2、脑干上承大脑半球，下连脊髓，呈不规则的柱状形。经由脊髓传至脑的神经冲动，呈交叉方式进入：来自脊髓右边的冲动，先传至脑干的左边，然后再送入大脑；来自脊髓左边者，先送入脑干的右边，再传到大脑。脑干的功能主要是维持个体生命，包括心跳、呼吸、消化、体温、睡眠等重要生理功能，均与脑干的功能有关。

3、小脑位于大脑及枕叶的下方，恰在脑干的后面，是脑的第二大部分。小脑由左右两个半球所构成，且灰质在外部，白质在内部。在功能方面，小脑和大脑皮层运动去共同控制肌肉的运动，籍以调节姿势与身体的平衡。

4、前脑属于脑的最高层部分，是人脑中最复杂、最重要的神经中枢。前脑又分为视丘、下视丘、边缘系统、大脑皮质四部分。

探索大脑8大奥秘:每天都在用脑,你了解大脑吗

文/诸神的恩宠

请先猜一个谜语：每天，我们都要用一样东西，这样东西就在我们身上，但它既看不见也摸不着。如果缺了它，我们就什么事情都干不成。那么请问，这是什么东西？

可能你已经猜到了，没错，它就是我们的大脑！ 我们每时每刻都在用大脑，然而有关大脑的知识，我们却知之甚少。针对这种情况，上海东方广播中心独家策划了一档有趣的科普节目，叫“创新之问”。该节目内容为普及大脑常识，形式以两方对话为主。最大的亮点是，对话的双方极具反差萌效果。怎么反差萌呢？原来，对话的一方是中国院士、著名神经生物学家杨雄里，而对话的另一方则是小学生们。

想想看，科学家认真严谨、学识渊博，而小学生们好奇心强、求知欲旺盛，当这两方相遇时，将会碰撞出怎样的火花呢？正如节目组所预料的那样，科学家和小学生们精彩的一问一答，为很多人普及了脑科学常识，受到了人们的高度赞誉。后来，节目组将这期节目的内容进行了重新梳理和编辑，于是，便有了我们今天要分享的这本书《与中国院士对话·大脑奥秘知多少：大脑奥秘初探》。这本书曾荣获“2018年度桂冠童书”奖。

好了，话不多说，现在就让我们来听一听，在脑科学方面，杨院士和小朋友们都聊了些什么吧。

01大脑由哪些部分组成？

在科学界，许多人都觉得宇宙奥秘最高深莫测。但其实，人脑的奥秘完全可以与宇宙奥秘相提并论。世界上任何一台先进的机器，都没有人脑结构复杂。既然人脑这么厉害，那我们就有必要好好认识一下它。

脑位于我们的颅骨腔内，脑由大脑、小脑和脑干三部分组成。其中，大脑占脑总重量的85%左右。大脑由左右两个半球组成，两个半球的外层是大脑皮层。大脑皮层是思维的器官，主导人体内部的一切活动过程。小脑位于大脑的后下方，小脑负责控制和平衡人的各种行为，比如我们走路、跑步、弹跳等，都是小脑在发挥作用。脑干位于大脑下方，脑干的主要功能是维持个体生命，包括心跳、呼吸、消化等重要功能。

一般情况下，我们说人脑主要指大脑。相较于其他人体器官，大脑的发育过程要复杂得多。神经元是大脑的基本单位，大脑里存在着上千亿个神经元。神经元之间的连接点，叫做突触。在胎儿期，脑神经元的数量不断增加。当婴儿出生时，脑的雏形已经基本形成。

很多家长都有这种体会，孩子在两三岁时，学说话学得特别快。为什么呢？原因在于，人在两三岁时脑部发育特别快，大脑能很轻松地接收和模仿信息。正是由于这个特点，两三岁的孩子才会学说话学得快。

02脑科学界都有哪些巨人？

从历史角度看，脑科学研究之路虽然不长，却充满艰辛。从17世纪开始，科学家们就开始利用解剖学手段研究大脑。到了19世纪，神经元理论破土而出，由此，形成了脑科学的雏形。

在脑科学研究领域，有两位巨人不得不提。一位是意大利神经解剖学家高尔基。1873年，高尔基首创新的染色法——高尔基染色法。高尔基染色法能将动物神经细胞的形态清晰地展现出来。这使得人类第一次清楚地看到复杂而精巧的神经元结构。

脑科学的另一位巨人，是西班牙神经科学家卡哈尔，他被誉为“神经科学之父”。卡哈尔改进了高尔基染色法，并开创性地提出神经元学说。神经元学说认为，大脑由脑细胞构成，神经元是神经活动的基本单位，神经元之间虽然不直接接触，但它们之间会传递信号。卡哈尔还亲自手绘了神经元的图像。通过这些绘图，人们能看到神经元细胞的模样。

由于在脑科学方面的巨大贡献，高尔基和卡哈尔同时获得1906年诺贝尔生理学奖项。

03目前都有哪些大脑研究技术？

随着科技的进步，研究大脑的技术也越来越多。说到这里，杨院士分别从微观和宏观两个角度，给我们介绍几项大脑探测技术。

先说微观方面的两项技术。第一项是电子显微镜技术。这种技术能看清楚神经细胞和突触的精细结构。第二项是电生理技术。这种技术能检测神经细胞活动。哪怕是活动范围小于0.1微米的细微变化，也会被它精准地记录下来。

说完微观方面，再来看探测大脑功能的宏观技术。第一项是脑电图。脑电图技术也是目前应用最广的大脑分析技术。19世纪末，英国医生在动物身上发现了脑电波。此后他们又发现，人在思考和睡眠时，也会产生不同的脑电波。于是，脑电波这一概念第一次进入大众视野。经过一百多年的发展，脑电图分析技术已成为诊断脑部疾病的重要工具。

除了脑电图之外，核磁共振技术是一项重要的脑部检测技术。据统计，截至目前为止，已有十几位科学家因在核磁共振技术领域的突出贡献，而获得了诺贝尔奖、由此可见，核磁共振技术有多厉害。核磁共振技术分为两类，一类是应用核磁共振技术，另一类是功能核磁共振技术。

应用核磁共振技术能在不开刀的情况下，获取人体各种器官的大量信息。用这种探测大脑，可以清晰看到大脑结构和大脑活动。目前，这项技术已被应用于诊断脑梗塞、脑肿瘤、脑外伤等。而功能核磁共振技术则更为简单，它只要通过测量血液的氧含量，就能精确地监测大脑活动。

04大脑图谱是什么？

然而，当我们在探索大脑奥秘时，光有大脑检测技术还不够，我们还需要一张“大脑地图”。这张大脑地图的专业术语叫“大脑图谱”。一直以来，绘制大脑图谱都是脑科学研究领域的热点。你可能会好奇，为什么要绘制大脑图谱呢？这是因为大脑图谱能详细描绘出大脑活动，并标注出负责语言、记忆、情感的各个功能区域。要想对人脑有更深入的认识，就必须要有一张大脑图谱。

绘制大脑图谱的传统技术是，把大脑组织切成薄片，并用特殊的荧光进行染色，之后将这些切片放到电子显微镜下进行研究，并拍摄成照片。但是，用这种方式绘制大脑图谱，不仅费时费力，还特别费钱。于是，科学家们又开始积极寻找新方法。

2016年，美国一个科研团队发明了神经元条形码技术。这种技术给每个神经元都配了一个条形码。如果想得到一个神经元的DNA，只需要将这个神经元的所有条形码拼接起来就可以。应该说，这种技术比传统的绘制大脑图谱的技术要高明得多。

05大脑与记忆是什么关系？

大脑素有“人类记忆仓库”的美称，那么，大脑为什么能记住信息呢？这背后的原理是什么？想找到这些问题的答案，我们还得先从一部老电影说起。

在美国电影《雨人》里，主人公雷蒙是个记忆天才，他能做到对任何事都过目不忘。雷蒙的原型是美国人皮克。虽然皮克患有自闭症，但他拥有超强的记忆力，凡是他看过的东西，98%都能记住。皮克的惊人记忆力激发起科学家研究记忆的热情。

经过研究，科学家们发现，记忆大致可以分为三类，分别是瞬时记忆、短时记忆和长时记忆。瞬时记忆能持续两秒左右，短时记忆在一分钟以内，长时记忆会在一分钟以上。

对于正常人而言，年纪越大记忆力越差。然而，病人莫莱森年纪轻轻却常常忘事。后来医生发现，莫莱森的记忆只能持续20秒。莫莱森为什么如此健忘呢？这事还得从他小时候说起。

小时候，一场车祸让莫莱森患上了癫痫。为治疗癫痫，外科医生摘除了他大脑里的一部分海马回组织。手术后，莫莱森的癫痫的确减轻了，但同时，他患上了严重的失忆症，就连刚刚说过的事情都记不住。

莫莱森的失忆现象，引发了神经科学家们的强烈好奇，于是科学家们纷纷开始研究他。而莫莱森呢，由于只有20秒的记忆，于是他总能很耐心地配合科学家们的各种要求，从不厌烦。最终，好脾气让莫莱森成为历史上最著名的病人之一。从莫莱森的例子中，我们不难发现，大脑里的海马组织和记忆的形成有密切关系。

说完莫莱森，再说回正常人。对于正常人来说，记忆力的好坏取决于两个因素，一是先天遗传，二是后天训练。记忆的全过程可以分为四个步骤，依次是存取、编码、存储、取回。人在记忆过程中，会涉会及到很多复杂的机制，只有大脑各部分通力合作，才会记住信息。

尽管记忆力对人至关重要，但我们也应该明白，纯粹的记忆并不构成价值。大脑真正的价值在于，它能帮助我们掌握知识，认识客观事物和解决现实问题。

06“大脑潜能被开发了20%”，这种说法靠谱吗？

现在，社会上各种智力培训课程层出不穷。这些培训抓住了家长们的一个心理需求，那就是，要培养高智商的孩子。

那什么是智商呢？智商指，一个人的认知程度与其年龄相符的程度。人的智商会改变吗？答案是肯定的。人脑具有极强的可塑性，大脑的结构和功能会随着外界环境的 *** 而发生改变。一个人只要能不断学习，他的智商就能不断提高。

说到智商，总能让人联想到潜能。今天，世界上很流行一种观点，认为人脑具有无限潜能，目前人脑潜能只被开发了20%左右。杨院士认为，这种说法很值得商榷。为什么？因为我们谁也不知道，人脑开发到100%是怎样的情况。既然是这样，那又凭什么说，目前人脑只开发了20%呢？所以杨院士认为，“人脑能开发到百分之几”这种观点并不科学。

07换头术存在哪些风险？

虽然人类对大脑的认识还很有限，但科学家对脑科学的探索从未止步。近几年，脑科学界涌现出了不少奇闻异事。比如2017年，一则换头术新闻就引发了全球网友热议。怎么回事呢？原来，意大利神经外科医生卡纳韦罗希望能做世界上第一例人类换头手术。这个想法听上去很惊悚吧？可真就有人愿意当试验品。这个人是俄罗斯的一位程序员，他因为先天患有脊髓肌肉萎缩疾病，所以只能长期坐轮椅。这位程序员相信，通过实施换头术，自己就能重新站起来。于是医生和病人一拍即合，准备进行换头术。但后来，换头手术并没有实施。

为什么呢？因为换头术面临着两大问题，第一是伦理问题，假设给张三换上李四的头，那么问题来了：现在这个人到底是张三还是李四？第二是生理排异问题，换头术之后，病人体内会发生强烈的排异反应。如果处理不当，病人将有生命危险。由此可知，换头术能否在人身上实施，还有待时间来给出答案。

08未来脑科学研究的趋势是什么？

进入21世纪后，人工智能已成为脑科学研究的新趋势。人工智能，简称AI，它是研究、开发和模拟人类智能的新理论和新技术。近几年，人工智能一直是科技界的热门话题，围绕人工智能的大讨论也从未中断过。

2017年，我国围棋顶尖高手柯洁挑战人工智能AlphaGo，结果却连输三局。这个结果让很多人大跌眼镜。其实这也难怪，因为从表面看，AlphaGo是一台机器，但实际上，它背后站着一群世界顶尖的科学家。说到底，与柯洁对阵的并非是一台机器，而是一大群智力超群的科学家。这么看来，柯洁的失败也在情理之中。然而有趣的是，在战胜柯洁后不久，AlphaGo也跌下了冠军宝座。打败它的不是人类，而是新一代人工智能AlphaZero。

面对柯洁惨败AlphaGo这一事实，人们开始对人工智能产生强烈恐惧。于是，越来越多人们开始担心，未来人工智能会不会抢走我们的饭碗？目前，各国科学家都在积极研究如何应对这种挑战。

总的来说，今天的脑科学研究还主要聚焦在细胞和分子层面。对于脑的高级功能，比如思维、情感、意识等，我们的认识还非常肤浅。人脑是精神活动的器官，而精神活动的最大特点就是变幻莫测。思维每时每刻都在变化这一特性，给研究大脑带来很大难度。然而，对于我们人类而言，越是未知的领域，越是能激发我们的探索欲。

21世纪是脑科学的世纪，研究大脑已成为当前最具挑战性的科学问题。正如现代脑科学奠基人卡哈尔所说，“只要大脑的奥秘尚未大白于天下，宇宙就仍将是一个谜。”在未来，脑科学又会带来哪些研究成果呢？我们将拭目以待。

人的三种记忆原理科普知识介绍分享

记忆是人类心智活动的一种，属于心理学或脑部科学的范畴。记忆代表着一个人对过去活动、感受、经验的印象累积，有相当多种分类，主要因环境、时间和知觉来分。下面就是我给大家带来的人的三种记忆，希望大家喜欢!

人的三种记忆

说到记忆，人们会很自然地想到大脑，其实记忆是个十分复杂的生命生理现象，正如俄罗斯生物学家亚历山大·卡缅斯基得出结论：人的记忆不只有一种，而是有三种。

自然界的储备基金：遗传记忆

人的第一种记忆为遗传记忆。因为在生殖细胞———卵细胞和 *** ———中已经“记录”下任何一种生物的构成和活动原理，而这一“活动细则”将作为一组基因随着生殖细胞世代相传。遗传记忆有一种顽固的惰性，很难有所改变，不过这倒是件好事，否则每下一代都不再像自己的父母，自然界非大乱不可。

人的记忆有三种-遗传记忆—免疫记忆—神经记忆

遗传记忆的信息容量非常大，约为10的10次幂个信息单位。而要记录下一个人构成的全部信息，总共只需其基因的2%，那其余的98%是怎么回事呢?

原来，有一部分基因我们是从当时尚未进化成人的先祖那里继承下来的。甚至可以这样认为，这一部分基因是自然界的储备基金。在通常情况下，它们是不活动的;但地球上一旦出现意外的灾难，人类的生存条件一下子变得同几千年的情况相同，先祖古老的基因便该起作用了，可以使现代人身上长出一些可以帮助他们存活下去的器官。本来人的胚胎就有腮和尾巴。当然，最好是同时既保存有腮，也有肺，这样就既可以在陆地上，也可以在水中生活。然而大自然只让你作出二者其一的选择。如果以后有一天果然出现人类的生存问题，也说不定会有所解禁。

遗传记忆有时候也会出差错，不活动的那部分基因开始活动起来，这时就会出现各种各样意想不到的奇怪现象。比如说，尾椎骨节数量有所增加，便使人长出尾巴。这倒是好办，把尾巴切除就得了，不会让你难堪。可一个小姑娘要是一下子长出6个或10个 *** 呢?或者孩子全身长满浓密的长毛，那可怎么办好。

上个世纪俄罗斯就出了一个叫阿的里安·叶夫季希耶夫的毛人，用他制成的标本现在还立在位于莫霍夫大街的莫斯科大学人类学博物馆里。墨西哥也出过一个叫尤利娅·帕斯特拉娜的女毛人，她身上的毛不比叶夫季希耶夫少，在马戏场上供人参观。

无形的英雄：免疫记忆

另一种记忆为免疫记忆。在我们的血液中有一种小小的、在真正意义上具有献身精神的细胞，它们短暂一生的使命就是消灭更多人类的敌人。淋巴细胞对异己细菌和最简单的有毒物质进入血液会有所反应，这时它们便会产生一种抗体去“胶合”致病物质，不让它们进入别的器官。而要消灭这些已被“制服”的敌人，这一任务则由血液中的另外一种细胞———噬细胞来承担了。

我们的这些细胞卫士能轻易地将异己细胞同自身的细胞区分开来，还有很好的记性，能在自己短暂的几天生命中牢记那些“敌人”，并且将此信息传给下一代。这样一来，凡得过麻疹、水痘和猩红热的人，可以获得终生的免疫力。如果诱发这些病症的细菌试图再度进入血液，必将很快被免疫系统内记住它们的细菌消灭掉。除此之外，在绝大多数人的身上，它们还能识别和消灭癌细胞，产生一种抗癌的免疫力。由此可见，如果这种记忆“出了问题”，那后果真是不堪设想。

能调动情绪，记得牢：神经记忆

第三种记忆为神经记忆。平时我们常说“我的脑子不好使了”就是指的这种记忆。它的容量也很大，约为10的11次幂个信息单位。科学家们对神经记忆的研究由来已久，但至今对它的机制仍知之甚少，目前只知道它是由好几相组成。一旦接受某种信息之后，即开始记忆，而且此信息越是能调动情绪，就会记得越牢。古舰船上一来新的见习水兵，便开始教他们记住各种帆具和套具的复杂名称，一般都是水手长手里握着鞭绳，指着某件套具，在说出它的名称同时，用鞭绳抽一下见习水兵的背，好让他记得更牢。水手长往往都是这样：“这是前桅第二节桅牵帆!”抽一下新兵的背。“记住了没有?!而这是……”这种情况下，怎么会记不住呢!神经记忆还分短期和长期的。短期记忆的信息只能记住几分钟。比如说，当我们从电话号码本跑向电话机时，还能记住陌生的电话号码。这种记忆的信息容量不大，一个人没有经过专门训练只能在极短时间内记住5-7个信息单位，所幸我们的电话号码也就只是7-8位数。这种记忆很不牢固，精力稍有分散便忘光了。

但如果该信息不能忘，能引起强烈的感受，而且将来还用得着，那它则自动转入长期记忆，有时一辈子也忘不了。信息从短期记忆转入长期记忆的过程称为巩固过程，人脑中有一个非常重要的部分———位于大脑颥叶下方深层的海马回便参加了其中的工作。

在此不妨举两个例子。

在加拿大，医生曾为了给某病人根治羊角风，于1953年冒失地切除了他很大一部分脑子。该病人羊角风发作的次数倒是减少了，可是也同时失去了上述的巩固功能，结果是病人什么都记不得了，只记得眼前发生的事。你要是跟他刚谈完话，离开房间2-3分钟后再回来，他就会说从来没见过你。但是手术前发生的事，病人却记得很牢。这种“治疗方法”从此就再没人使用过。

另外，一旦受到强烈的 *** ，一个健康人的记忆也有可能出现突然的间断，以致很长一段时间失去记忆。比如说，西西里岛一个17岁的姑娘受到1944年大轰炸的惊吓，失去了记忆力，以后的10年一直处在半睡不醒的状态。可到了1955年，一架美国歼击机飞过她住房的上方，倒把她的病给治好了。当她一听到那震耳欲聋的轰隆声，马上便恢复了记忆。然而，她生命中有10年算是白白活过来了，因为那10年她什么也记不住。

总之，亚历山大教授的结论是：遗传记忆使我们变成了人，免疫记忆能保证我们的健康，而神经记忆决定了一个人的个性，使我们能从已经历的过去向未知的将来走完漫长的一生。

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10.关于记忆原理

你了解大脑吗

世界上也许没有比人类的大脑更复杂的物体了。大脑中的神经元，跟银河中的星星一样多。尽管对大脑的了解越来越多，但仍有许多未解之谜困扰着我们。

信息在神经元活动中如何编码

神经元其实是大脑中的特殊细胞，可以通过其外隔膜产生简单的峰值电压。这些电压脉冲沿着神经轴传播，激发大脑中其他化学信号的释放。这些二进制的0或1脉冲载有关于我们和这个世界的信息：我们看见了什么？听到了什么？是否要吃饭？该走哪条路等等。然而这些以毫秒计算的电压是如何编码的呢？可能在大脑的不同地方脉冲信号的含义也不尽相同呢。在中枢神经系统（大脑和脊椎）的一些部分中，峰值形成的频率通常与外部特征相关联，比如一种颜色或者一张面孔的出现。在周围神经系统中，峰值形成的越多说明热量越多，声音越大，或者肌肉收缩更强烈。

心智信息储存在单细胞中，然而，目前我们还不清楚怎样才能知道哪个细胞属于哪个特定的细胞群体。更糟糕的是，现代技术还不能一次性测量许多神经元。当然检测每个神经元之间的联系也并非易事：大脑皮层的一个神经元接收来自1万个其他神经元的信息。

尽管脉冲电压可以载有信息快速地在大脑中穿行，但是这些电信号也许并不是唯一的，甚至可能都不是神经系统中信息承载的主要方式。进一步的研究发现还有其他的信息传递方式，例如神经胶质细胞、细胞间的其他方式信号传输机制以及发生在细胞内的生化串联。

记忆如何存储如何提取

当你遇到一个人，看了一本书，记住了一个计算公式，你的大脑结构都在变化。但是我们还不能够准确地理解这些变化究竟是什么，它们如何在浩瀚的神经键和神经元中间进行编码，怎么形成知识，怎么在若干年后又被提取出来了？

记忆如此众多，大脑如何区分短期记忆（在瞬间记录一个电话号码）和长期记忆（比如去年生日你都做了哪些事情）呢。长期记忆中，公布的记忆与未公布的记忆是完全不同的。这些形形 *** 的种类正是无数的组织类型。不同的大脑组织支持不同的知识和记忆，大脑损害将导致一种类型的损坏，但是对其他组织没有任何影响。

目前，几乎所有的理论都是记忆储存取决于神经键和脑细胞之间的细微联系。当两个细胞在相同时间活动的时候，就会增强它们之间的联系性。当他们没有同时活动的时候，这种关联就会减弱。除了这种连锁反应外，还有另一种联系。比如，多次体验可以增加巧克力味道，颜色和温暖感觉之间的联系。在神经元与这些感觉之间连接起来的同时，仅仅通过味觉，它们之间的连接作用就能够引起所有关于巧克力感官之间的相互连接。

另外，大脑神经元之间的联系还不足以解释记忆，记忆的最大秘密在于，我们更容易把相关的事情联系起来，而不是全部的细节。

回忆比记忆的过程还要复杂，当我问你是否认识某人或者曾经看过的电影情节时，答案立刻就会出来。现在还没有很好的理论去解释，大脑对于记忆的回想为什么会如此迅速。而且，回忆将会动摇记忆。当你回忆过去，记忆暂时性地变得很容易抹去。

活跃基线是什么

休息时的大脑活性，或说活跃基线，是我们神经活动中最重要的方面。清醒或者休息的大脑，会消耗身体20%的氧气，虽然大脑仅仅是身体质量的2%。

有研究发现，当一个人执行一项任务时，大脑中的一些区域活性会减退。从传统的观点来看，外界的信息进入感觉器官，然后通过大脑起作用，这样我们才能感受到所见、所听、所触。而这些信息会被记录在大脑当中，当你睡觉的时候可以享受这些感觉，那就是梦境；醒着的时候，也能通过大脑回想起很多感受，那就是白日梦。

情绪是什么

我们总说大脑是一个信息处理系统，但是没有情绪、动机、恐惧和希望的大脑是不完整的。

情绪是对外界 *** 的一种生理反应：害怕会引起出汗、颤抖、心跳加速、头皮发麻；生气会引起肌肉紧绷，会破坏大脑兴奋与抑制的节律，弱化大脑功能。从另一个方面来说，情绪是伴随这些感觉的主观体验：幸福、羡慕、悲伤等等。

情绪似乎是一台可以支配许多无意识的机器——比如，脑部控制情绪的区域可以导致生气的表情暂时出现，但是很快又可以很好地掩饰起来。人类基本的情绪表现都很相同，有科学家认为，所有哺乳类动物的情绪表现都很相似。甚至人类、爬行类和鸟类表现害怕、愤怒等情绪的生理反应都大致相同。

现代的观点认为，情绪是大脑的一种状态，是对于外界 *** 的一种简单的反应模式。因此，情绪可以看作是一种大脑的快速运算，自动生成摘要，并主动采取适当的行动。当一只熊正向你扑来，不断增加的恐惧感会引导你的大脑做出正确反应（决定一个逃跑路线）。在记忆领域中，情绪反应是不同地存放在一个叫做大脑杏仁核区域的记忆存储系统中。

情绪神经学研究的目的之一，就是弄明白众多的神经混乱是怎么发生的，抑郁是最常见的疾病。冲动地进攻和暴力行为被认为是情绪紊乱的结果。

大脑各区域如何协调工作

我们已经知道，不同的信息类型存在于大脑不同的神经区域。例如视觉功能的区域，就可以进一步划分为处理运动、边缘、面部和颜色的区域，功能区域在成年人大脑中的划分就好像划分世界地图一样。

关于这些区域是如何被划分的，神经学家对此有一个合理的解释。人类的大脑有一个神奇的分类网络，包括味觉、饥饿、痛苦、制定目标、温度、预测，以及很多方面的功能。尽管这些功能不尽相同，还是可以完好地一起工作。对于这一点，还没有一个合理的解释。

此外，大脑是如何把这些不同的功能区域迅速结合在一起的，至今仍是谜。普遍的看法是，大脑是一个并行处理器，同时可以进行许多操作。这个看法确实很合理，但是电脑的并行处理功能为什么会很慢，这还需要进行比较来做出判断。由于大脑并行处理的能力非常明显，那么将并行处理变为单一行为的能力就显得不那么重要了。动物必须只能围绕大树向左转或者向右转，而不能将二个动作同时进行。

目前，对于这方面的研究还很少，也许大脑里面就是一个难以捕捉的动态网络。

智慧在哪里

智慧有很多种表现形式，不过从生物学的角度来看，还有很多未解之迷。为什么数十亿的神经元组合在一起就能控制知识、模拟情境、删除不合逻辑的信息呢？为什么当两个事物相符合的时候，你就能突然想起解决的办法呢？聪明人是通过更集中，更丰富或者更容易获取的方式来存储知识的吗？

最近的研究尝试发现，智慧和短期记忆、快速解决冲突以及记忆力之间的关系，不过还没有最终的结论。许多其他的可能性——存储更多的信息，更好地重建结构，更多地多重处理程序等等，但还没有经过实验证实。

做梦，是谁在作怪

我们花费生命的三分之一，甚至更多时间用在睡觉上。坚持一天不睡觉是非常困难的事情。科学家研究发现，连续的失眠将会导致注意力不集中、记忆出现障碍，甚至会精神错乱；老鼠如果连续10天不睡觉就会死亡。所有的哺乳动物、爬行动物、鸟类，以及每次只有一个脑半球休眠的海豚等等，都需要睡眠。

但是，睡眠和做梦对于我们来说，还是个未解之谜。

一般而言，睡眠非常消耗时间，而且会让你处于毫无防备的状态，然而睡眠的作用是非常重要的。这里虽然不能提供一个最终的答案，却有三个流行的猜想。其一是认为睡眠是恢复性的活动，补充人体所需要的能量；其二是认为睡眠是对其他日常准备工作的一个补充；第三种观点认为睡眠对于学习和记忆方面，都有很重要的促进作用。换句话说，睡眠可以帮助大脑储存重要的信息，驱除垃圾信息。

近年来对于睡眠和梦境的研究，也许将来能够在治疗疾病方面起到不可低估的作用。在一个研究实验中，研究人员训练老鼠按照食物路线不停急转，并记录下位置细胞神经元的活动。然后，当老鼠停下来进入睡眠状态的时候，记录继续。在睡眠过程中，老鼠的位置细胞经常重复之前相同的活动形式。它们的关联如此紧密，研究人员认为，这就是动物在“做梦”。他们能够重新构造出老鼠醒来后的活动路线，还能判断出老鼠是梦见跑动还是静止不动。这也许能够决定我们以后会想起哪些事情。在近期的一些实验中发现，人们只要晚上能睡好觉，就能连日坚持高强度工作；如果睡不好觉，则无法做到，这表明睡眠的重要性。

科研人员是根据人体受伤、用药和疾病变化唉大脑中的反应，来观察了解睡觉、做梦与这些变化的联系，以解开睡眠、做梦的奥秘。由此还发现，我们可以根据睡眠来调整我们的需求，并获取其他许多有用信息。

大脑如何模拟未来

每当遇到火灾，消防队长会迅速地在预测队员的最佳位置，并按照这种预测进行布置。科学家认为，这就是对未来的一种模拟，这种模拟能尽量减少实际尝试中的风险代价。因此，对未来可能发生的情况的模拟，是聪明的大脑所投资的十分重要的“生意”之一。

但是，大脑的未来模拟器是如何运行的？我们却知之甚少。因为神经学的传统技术最适合于在大脑的活动和明确的行为，而不是智力模拟之间建立联系。一个想法是，大脑的资源不仅用于处理 *** 因素并对其做出反应，而且还用于构筑有关外部世界的一个内部模型，并从中提取有关事物的一般趋势的规则。内部模型可能不仅是在接球等肌肉运动中发挥作用，而且还在知觉方面。例如，视觉就利用大脑中存储的大量信息，而不是仅仅依靠从视网膜中输入的信息。神经学家近年来都表示，知觉并非简单地通过一点点地积累数据而形成，而是通过使外来的感官数据与内部生成的期望相匹配来实现知觉。

但是，大脑怎样才能学会就未来事件做出出色的预测呢？有人认为，可能是大脑会记忆，而记忆就是为了这一目的而存在的。这并不是一个新的想法：两千年前，亚里士多德就强调，记忆是成功地预测未来方面的一项工具。

意识到底是什么？

当你静默沉思的时候，很多过去的画面会在你的脑海中闪现。那么，这些记忆是怎么存储到你的脑袋里的？它们又是怎样进入你的意识中的呢？这两者有什么区别呢？

其实，对于意识的解释，仍是现代科学的一个悬而未决的难题。

神经科学家认为，意识来源于大脑中的物质，因为大脑中微小的变化也能有力地改变你的主观经验。

关于意识研究的一个挑战就是如何通过实验研究。任何时间，有些活动的神经元可能会和意识产生关联，而有些则不会。第一个挑战就是分辨关联和不关联二者的区别。但是，即使最成功的试验也只取得了很小的进展。其中有一个试验，就是一只眼睛看到了房子，同时，另一只眼睛看到的是奶牛。除非看到的是房子和奶牛的混合图像，否则人们只能察觉到其中的一样事物。而随后的任何时候，人们会认为他们看到了另一样事物，他们会不断地来回看。其实人们看到的事物没有任何改变，只是意识经历在改变。通过这个试验，研究人员开始研究神经元活动的哪些特点使它和主观经验变化之间产生关联。

潜藏在意识里面的一些机能，可能存在不同的物理层次中：如分子、细胞、电路、路径，或者是一些尚未定义的组织层面。这种机制或许也是这些层次之间的物质互动。有一种备受关注但是尚未得到证实的观点，就是大脑的大量反馈线路对于意识结果是至关重要的。

最近，科学家正在努力研究大脑中哪个部位和意识有关联。接下来，还需要弄明白为什么有关联。这是神经科学领域最难解的谜题。

（整理自中国科普期刊研究会）

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