05 脑的解剖结构：理解这个宏伟的设计

05 脑的解剖结构：理解这个宏伟的设计

大脑是个奇妙的器官。

——罗伯特·弗罗斯特（Robert Frost）

如果检查头部有裂口的人，摸到骨头，打碎颅骨，然后打开头颅，你会感觉（触诊）到他的伤口。你会发现伤口像坩埚里熔化的铜上的纹路，你会感觉到手指下仿佛有东西在跳动，就像触摸一个颅骨还未完全闭合的孩子头顶的软弱部位一样。

——《埃伯斯纸莎草书》（Ebers Papyrus）

成年人的脑平均重约1.35千克。为了理解脑各个区域的功能，我们需要将其分成几个部分，这样理解起来更简单。我们不妨从最大的部分开始：大脑。大脑由两个高度折叠的半球组成，看起来有点像核桃。大脑表面的褶皱被称为脑回，它们之间的凹陷被称为脑沟。两个半球通过中心的一束神经纤维（胼胝体）连接在一起，以便进行信息交流。

如果通过横切面观察脑半球，会发现中心部分看起来比较亮，这部分被称为“白质”。由于髓磷脂的存在，它看起来呈白色。髓磷脂是一种绝缘体，可以让神经更快地传递信号。（在多发性硬化等疾病中，髓鞘受损，整个脑中会出现多个硬化斑块或“瘢痕”。）像橙子外皮一样覆盖白质的部分，是较暗的“灰质”，或称“皮质”。

由于大脑的两个半球是对称的，因而我们只讨论其中的一侧。大脑皮质（见图5-1）可分为4个区域：额叶、顶叶、枕叶和颞叶。颞叶与大脑的其他部分被一个叫作外侧裂的沟分隔开来。

图5-1　大脑皮质

在脑的更深处，朝向基底部的是基底神经节，这一区域与运动调节有关。运动协调是由位于脑后部的小脑控制的。脑干是源自脑基部的一根“茎”，为四肢和内脏器官的多种神经纤维通路提供出入口。它由3个部分组成：中脑、脑桥和延髓。其中，延髓连接着脑干和脊髓。

大脑皮质：当之无愧的智力中心

“皮质”一词来源于拉丁语rind，意思是“外皮”。在早期的教学中，大脑的这部分一直被忽视。早期关于大脑功能的观点有点离谱，几个世纪以来，几乎所有的研究人员都忽视了大脑皮质。我们不得不替埃拉西斯特拉图斯说句公道话，他曾指出，人类的脑比其他动物的脑有更多褶皱。然而，盖仑认为这没有任何意义，也认为大脑皮质并不重要。这种观点一直持续到18世纪。

英国内科医生和解剖学家托马斯·威利斯（Thomas Willis）是一个明显的例外。威利斯创立了英国皇家学会，并被认为是第一位撰写脑专著的作家。他是第一个描述脑部血液循环的人，也是第一个将记忆和自主运动功能归功于大脑皮质的人。然而，当时的主流观点却认为，大脑皮质只是一种保护性的覆盖物，而直接伤害或刺激大脑皮质不会引起疼痛这一事实被用来作为反对大脑皮质有重要功能的论据。

现在的观点大不相同，认为大脑皮质是个人特质的决定性部分；从进化的角度来看，它是大脑最发达的部分。“用好你的灰质”这一说法反映了大脑皮质作为智力中心的角色。和身体所有器官一样，脑内部也有显著的功能储备，因此脑具有可塑性，大脑受损的部分可以被其他区域替代。

运动皮质和感觉皮质

额叶和顶叶被一个大的裂隙（中央沟）隔开，两侧分别是运动皮质和感觉皮质（见图5-2）。运动皮质位于额叶，感觉皮质位于顶叶。（实际上，在大脑后部处理感觉信息输入和前部处理运动信息输出之间的区分，在每个系统中都会重复出现。）从广义上讲，传入的感觉信息（如温度、疼痛和触觉等）终止于感觉皮质，传出的与运动产生有关的神经冲动则产生于运动皮质。

图5-2　左侧运动皮质和感觉皮质截面图

【用好你的大脑】

在没有任何科学依据的情况下，曾有这样一个流行的观念：我们只用了大脑的10%。考虑到身体其他器官至少有50%的功能是“备用的”（例如，切除一侧的肺或肾脏通常不会产生明显的影响），因此，认为大脑理应一样并不是没有道理的。当然，对于一些脑部疾病，在患者察觉到功能失调之前，许多神经已经退化了。此外，有一些先天性疾病，脑的大部分腔室被扩大的脑室占据，只留下薄薄的大脑外围，但这并不一定是学习或行为发展中一些明显问题的原因，当然，通过正式测试可发现能检测到的问题。

由于大脑消耗了我们所吸收能量的20%，因此大脑为了尽可能高效，面临着巨大的进化压力。这意味着除了允许我们不断学习与记忆，大脑不太可能存在太多冗余的空间。一些证据表明，我们“要么用好它，要么失去它”。那些经常用脑的人，比如经常玩填字游戏的人，不太可能患阿尔茨海默病等退行性疾病。因此，如果我们只使用了大脑的10%，那么它可能会小得多。

正如19世纪的研究者所发现的那样，运动皮质和感觉皮质都有一个显著的特点：信息以一种特定的地形图的方式排列。例如，最上面是表征腿部信息的区域，再往下是表征手臂和脸部信息的区域。身体的每个部分在大脑皮质都有自己的特定表征区域，但分配给每个部分的神经元的比例并不相等。思考一下指尖的灵敏度和灵巧度就很清楚了。如果根据赋予其功能的运动皮质和感觉皮质的数量来衡量身体每个部分的大小，然后画一幅人体图，画出来的将会是一个看起来很奇怪且手部和嘴唇巨大的“小矮人”（见图5-3）。

图5-3　“小矮人”

根据用于表征身体感觉信息的大脑皮质的相对大小绘制的人体图。

【幻肢】

有些截肢的人感觉被截的身体部分仍然存在。患者经常感到幻肢非常痛，或者认为其保持着一种扭曲的姿势。即使患者能感觉到，也不能移动幻肢。患者感觉四肢像被紧紧地扭曲或拉伸着，相当痛苦。

额叶与抑制作用

一些科学家正在摒弃这种过于简单的观点：不同的功能被准确地分配到不同的脑叶。不过，大脑不同区域的功能可以分为几个大类。正如菲尼亚斯·盖奇（Phineas Gage）的事故所示，大脑的额叶与人格有关。1848年9月13日，盖奇在美国佛蒙特州卡文迪什附近的铁路工地工作时，由于火药的意外爆炸，导致一个约110厘米长、直径3.2厘米、6千克重的金属捣固杆通过他的左侧脸颊骨直穿颅骨顶部，之后在20多米以外落下。不幸的是，它破坏了盖奇左侧的大部分额叶。

《波士顿邮报》的一篇文章写道：“在这桩令人悲伤的事故中，最让人感到奇怪的是，他今天下午两点还活着，也能完全意识到自己的想法，而且并未感觉到痛苦。”据说，盖奇甚至都没有失去意识，几周后就回到了家里，宛如没有受伤一样。然而，他的性格发生了巨大变化。事故发生前，盖奇为人“可靠、勤奋、受人喜爱”；但当康复后，他却变得“常常坐立不安、大声喧哗、亵渎神灵、极易冲动”。他的医生这样描述他：“他对自己的同伴不怎么尊重；当某事与他的需求相抵触时，他不听阻止或建议；有时非常固执，但也反复无常和优柔寡断，他为未来的手术制订了许多计划，可这些计划没安排多久就被放弃了。”他的朋友形容他“已不是以前的盖奇了”，他的前雇主也拒绝让他复职。

盖奇的故事现在已经成为神经科学领域的传奇，卡文迪什还为此立有一块纪念碑。除了作为首个已知的“自主”脑手术的案例，盖奇的经历还说明了额叶在决定性格、正常社会行为和行为抑制方面的重要作用。因此，额叶疾病的表现往往是抑制功能丧失及出现不当行为。

很快，神经病理学家就学会了如何识别有这种问题的人。他们的变化可能相当细微，比如可能只是笑得太多或爱开玩笑，或者只是行为粗鲁或不耐烦。这些变化是由额叶活动不足造成损伤而导致的，但如果额叶过度活跃，也会出现类似的情况。例如，额叶癫痫患者在癫痫发作时可能表现出古怪、不受抑制的行为，如不当的大笑或哭泣等。

【癫痫】

神经群通常表现出两种行为模式：同步活动的节律波（通常处于静息状态）和看起来混乱的非同步活动（处于活跃状态）。还有一种状态也可能出现，即同步的节律活动变得不受控制，包括通常不会同步的神经群。在这种状态下，同步活动的节律波的振幅比正常情况下大得多。这就是癫痫的电生理基础。如果这种电干扰影响到脑干，人就会失去意识。如果电干扰影响到脑中处理运动信息的部分，当运动皮质放电时，胳膊或腿就会随着电波抽搐。大多数人认为，无意识的抽搐就是癫痫，但这种电干扰有时只局限于脑的一部分，此时意识并不一定会消失。在这种情况下，受影响的脑区不同，人将会有不同的体验。这些经验的报告可以与脑扫描相比较，用来确定脑的哪一部分发生了癫痫。

颞叶与记忆功能

关于颞叶正常功能的大部分知识都来自对癫痫患者的研究。患有癫痫的人可能会经历一种先兆，可以预示癫痫即将发作。癫痫发作大部分都是颞叶癫痫，并且有多种形式。例如，一些人突然有似曾相识的感觉（尽管这也可能是一种正常现象），或有相反的完全不熟悉的感觉。有些人会突然体会到强烈的恐惧，或者感受到令人不快的气味或味道。

因为脑本身没有疼痛感受器，所以可以在局部麻醉下对醒着的患者进行脑部手术。美国神经外科医生怀尔德·彭菲尔德（Wilder Penfield）曾使用电极刺激颞叶癫痫患者颞叶的不同部分，促使患者“听”简单的音调甚至音乐形式的声音，或者改变播放的声音的音调给他们听。一个正在接受这一脑部区域刺激的小女孩说，她意识到有东西朝自己走来。当她躺在桌子上，把一根杠铃举过头顶时，她感觉到杠铃在移动，而实际上她正紧紧抓着它；在刺激另一个点时，她说有声音“喊”她去做一些错误的事情，并有一种末日即将来临的感觉。

另一些人回忆起以往的事一段一段向前推进，就像一部电影短片，而且可以通过改变刺激来停止或重播这部短片。人从未脱离现实，并且能意识到这些记忆与当下相交织。这是电刺激的结果，而不是自发的回忆。

这些实验表明，脑中负责处理来自耳朵的信息的区域——听觉皮质，位于颞叶。就像在运动皮质和感觉皮质中一样，它同样被认为是以地形图的方式进行组织，并通过早期发育过程中接触的各种声音进行塑造的。颞叶对记忆功能似乎也特别重要，最里面的表层是一个特定的结构——海马，负责处理和包装储存在其他区域的记忆。海马高度专门化的神经元既能改变对刺激的反应，也能改变与其他神经的联系。海马受损的人会出现记忆障碍，即顺行性遗忘，这些人不能形成新的记忆，但能回忆遥远的过去，也可以重复学习新的技能。这表明，海马是专门将“情境”编码到特定记忆中的结构。一旦海马出现极度神经退化，就会产生不幸的后果。阿尔茨海默病患者，尤其是颞叶海马受影响的患者，会变得越来越健忘，经常迷路，最终认不出自己的家人。

枕叶与视觉信息

枕叶是处理来自眼睛的大量信息的主要区域。人类极度依赖视觉，大部分的脑“能量”都倾注到了这种感觉上。

顶叶与感觉信息

顶叶的主要功能之一是理解来自触觉、听觉、嗅觉和味觉等大量信息，以确保与运动输出相协调。顶叶受损会导致产生一系列有目的性动作的能力完全或部分丧失，如挥手告别、梳理头发或操纵物体的能力。

顶叶钝化功能的阐释在很大程度上要归功于神经心理学。顶叶仍然很神秘且不为人所了解，我们对其功能的有限理解来自对相关脑区患有疾病的患者的研究。当代最著名的“名人”神经科学家之一——美国神经病学家奥利弗·萨克斯（Oliver Sacks），在《错把妻子当帽子》（The Man Who Mistook His Wife for a Hat）一书中提到了许多让人感到惊奇的故事。书中提到的这个犯错的男子已经失去了正确辨别事物的能力，不能准确区分客观事物和妻子。还有些故事描述了四肢“异形”的人，他们无法控制自己。虽然并非所有病例都是由顶叶损伤引起的，但有一点很明确，顶叶是感觉信息处理的中心。

脑的偏侧化与裂脑人

影响人体控制功能的脑神经网络中不寻常的一面是，进出主要脑叶的神经纤维穿过了延髓或脊髓中线，因此，左侧大脑皮质控制右侧的面部和躯体，而右侧大脑皮质控制左侧的面部和躯体。这就是为什么左脑供血血管栓塞的人，右侧面部和躯体会出现虚弱和麻木的症状。

左脑与右脑不对等也许并不奇怪，这便是偏侧化。尽管如此，虽然有些人在受伤或手术中失去了一半的脑，但他们在诸多方面仍能正常运行，但前提是损伤发生在生命早期，这样脑的其余部分就能接管受损部分的功能。神经病理学家指出了脑的“支配”和“非支配”的两方面，其中“支配”方面主要来自语言功能的区域。几乎所有右利手的人，都是左脑（控制右侧身体）主导语言功能。令人感到惊讶的是，大多数左利手的人也是由左脑主导语言功能，只有大约20%的人由右脑主导。这一结论在卒中等疾病的治疗中很重要。左脑卒中比右脑卒中更容易影响语言功能。因此，卒中后语言能力的丧失或受损通常与右侧身体虚弱有关。如果左侧身体虚弱（右脑损伤）并伴有语言障碍，那么几乎可以肯定患者是左利手。

当考虑手术切除部分脑时，例如患者患有肿瘤或耐药性癫痫，便不难看出确保语言区域不受损伤的重要性。如果婴儿或儿童遭受损伤或接受了涉及这些脑区的手术，那他们的脑似乎有能力“重新连接”自己，并将这些语言神经中枢“移动”到未受损的区域，甚至移到另一侧，以便使相应功能恢复并接近正常发育的水平。这种可塑性的最佳时间似乎在生命的前两年。随着年龄的增长，这种功能会逐渐衰弱。理解大脑可塑性是如何运作的，以及如何利用其特性来治疗卒中、脑损伤或退行性疾病，是现代神经科学的一个梦想。

虽然脑的左半球在语言方面通常占主导地位，但非主导的脑半球可能会参与到语言的情感语调、意义鉴赏以及语言反应的构建中。对记忆来说，左颞部损伤往往会导致言语材料的记忆受损，右侧损伤则会损害非言语材料的记忆，如音乐或绘画。有趣的是，成人的这一脑区保持着一定程度的可塑性，远超其他区域，因此在某种程度上，颞叶功能受损，常常由另一侧来承担。

事实上，不仅语言和记忆具有偏侧化现象，顶叶负责许多更抽象的功能（如空间信息加工和面部识别）的区域，也会出现脑一侧主导、另一侧非主导的情况。

我们用另一个例子来证明脑半球的偏侧化现象。两个脑半球之间的连接——胼胝体受损，可能会出现一些诡异而神奇的现象。在重度癫痫的病例中，有时胼胝体有意分裂，以防止神经异常放电扩散。然而，这也会出现问题。例如，如果视觉关联皮质（位于枕叶）的两部分不能相互交流，那么人在阅读过程中，一半视野中的文字是有意义的，另一半视野中的可能没有意义。再比如，闭着眼睛的人可能会识别出放在手中的物体（如钥匙或硬币），但如果与脑另一侧的连接不起作用，那么他们可能就无法识别出来。

事实上，胼胝体的缺失或异常发育可能是先天的。婴儿似乎对这种异常现象有更强的适应能力，尽管可能有学习困难，但他们也可以完全正常地发育。

19世纪，法国著名神经病理学家约瑟夫·朱尔·德热里纳（Joseph Jules Dejerine）曾接触过一个著名的病例。有一天，一位受过良好教育的银行家醒来后发现，他已经失去了阅读文字的能力，而他的视觉似乎很正常。德热里纳发现，这位患者虽然不能读出最简单的单词，却可以拼写最复杂的单词。他写得很流利，但无法读出刚写的东西。奇怪的是，如果他能跟着手指来追踪这些字母，一切都会变得清晰起来。虽然不能再读乐谱，但他可以通过听妻子唱歌来学习新乐曲。另外，他阅读数字的能力没有受到影响。检查报告显示，他的胼胝体有损伤，正好“切断”了脑的两个部分；但因为数字处理区域位于颞叶内，在这一区域，左右连接是通过另一种途径——前连合，所以该患者的症状出现了这种不同寻常的模式。

边缘系统：让你能嗅到恐惧！

靠近颞叶顶端的下面是杏仁核（源于拉丁语amygdala，意思是“杏仁”）。它是边缘系统的一部分，负责脑的情绪反应。“边缘”一词来源于拉丁语limbus，这反映了法国外科医生布洛卡最初对环绕脑半球内部区域的观察结果。杏仁核是基本感觉的中心，接收来自大脑皮质视觉、听觉和感觉信息的输入，并与额叶进一步连接。因此，它在调控诸如友谊、恋爱、愤怒和侵略等主要情绪方面，起着至关重要的作用。杏仁核的输出信息进入自主神经系统，通过肾上腺素等化学物质，促使身体进入警觉状态。只要破坏杏仁核基本上就能驯服动物，它们会变得无性别歧视、缺乏感情、对危险无动于衷，而用电刺激作用于这些区域则会引发暴力侵略行为。杏仁核严重受损会使人类无法将情感和感知信息联系起来。例如，当看到一个熟悉的人时，他们知道这个人是谁，但不能决定要不要喜欢这个人。

海马是存储记忆的部位，包括伴随的情绪加工。人们可以了解海马如何将当前危机与过去的经验相比较，从而形成最佳反应。因此，海马是边缘系统不可分割的一部分，它能将情景记忆与杏仁核及其他边缘结构的信息结合在一起。

边缘系统的另一个组成部分是脑中负责处理嗅觉信息的部分，即颞叶中的初级嗅觉皮质。嗅球与觉察气味的神经有一定的距离，它位于额叶的底部。两者之间是一条非常原始的路径——内嗅皮质，它在人类的身体构造中是相当退化的，仅由4层组成，却以脑半球中6层复杂的新大脑皮质的进化发展为代价。刺猬有敏锐的嗅觉，其脑的主要部分就是内嗅皮质。

气味和记忆之间联系的速度和强度可以得以利用，这就是为什么人们会在特别节日前使用新香水或者须后水。因为将来再闻到同样的气味时，快乐的记忆会被强化并触发。通常，这些记忆远比照片上的记忆生动得多。一些颞叶癫痫患者在癫痫发作前，会闻到难闻的气味，这也证实了颞叶与处理这种感觉密切相关。

丘脑与收集信息

尽管与多刺的食虫生物相比，我们的鼻子没它们那么灵敏，但是我们都认识到，气味与强烈的记忆是有关联的。在通往6层大脑皮质的路上，所有的感觉信息首先要经过位于中央的一个“转送”和处理结构——丘脑，然后从丘脑直接到达脑的各个皮质区。丘脑位于脑的中心，它的一半位于另一个脑半球，充当感觉的转送站，接收几乎所有到达脑的信号，并将其发送到正确的目的地。由于其主导地位，它在过去被认为是意识的所在。丘脑损伤，如卒中，可导致严重的疼痛综合征，对疾病治疗非常不利。然而，气味的传播速度要快得多，它绕过丘脑直接进入边缘系统。

下丘脑与激素

下丘脑是边缘系统的另一个重要组成部分，隐藏在脑中央的深处。从进化的角度来看，下丘脑是一个非常古老的结构，它有几种重要功能，包括调节体温，控制食物和水的摄入量，调整性行为模式、恐惧和愤怒、奖赏和惩罚、睡眠-觉醒周期。它与边缘系统的其他部分以及脑干的网状结构都有联系，并且接收来自全身的激素信号。垂体位于下丘脑下部。下丘脑通过释放抑制信号和刺激信号，促使垂体释放几种“化学信使”，包括性激素、生长激素、甲状腺刺激激素、类固醇释放激素、催乳素及抗利尿激素等。

基底神经节：使运动正常进行的润滑剂

在脑的深处，朝向基部，有一系列灰质结构——基底神经节，主要由尾状核、壳核和苍白球组成。基底神经节对于运动功能起着关键的作用，且范围很广。参与这一作用的主要神经递质是多巴胺，它产生于脑中的黑质（黑色物质）。1817年，英国医生詹姆斯·帕金森（James Parkinson）首次描述了这部分脑部结构的神经退行性变化，即帕金森病。帕金森病患者的临床特征是动作缓慢，通常表现为开始某一动作十分困难；肌肉正常而平稳的收缩和放松功能会消失，继而出现全身僵硬；肌肉运动控制失衡则会导致震颤。给患者服用左旋多巴可以治疗帕金森病。左旋多巴可以进入脑，在此转化为多巴胺，从而提高该神经递质在脑中的水平，进而促进运动功能恢复。还有更激进的治疗方法，包括通过外科手术损毁或刺激基底神经节的一小部分，以恢复该神经系统的平衡。

小脑：保持平衡与协调的关键

小脑的意思是“小的脑”。希腊医生埃拉西斯特拉图斯曾得出结论，小脑是灵魂的所在。他认识到我们现在所知的小脑在协调精细动作方面的基本作用。哺乳动物的运动系统越来越复杂，特别是在遇到危险时，为了保持平衡并快速移动，需要协调越来越精确的运动，如眼睛、手和手指的运动。这些日益增长的需求促进了小脑的进化，而且小脑的体积也在扩大。这在其结构上表现得很明显，中心部分最古老、最原始，每个脑叶的外部都与人类独有的功能有关。小脑与大脑皮质的运动区域以及内耳的平衡中枢（前庭系统）也有很强的神经联系（输入和输出）。

小脑有两个脑叶，但与大脑运动皮质相反，小脑的脑叶控制身体同侧的运动：左侧小脑协调左脸和左侧躯体，右侧小脑协调右脸和右侧躯体。小脑出错会导致运动协调受损或共济失调。最常见的小脑暂时性共济失调通常是由酒精造成的，大家对这种共济失调的结果都很熟悉：步履蹒跚，手势笨拙，说话含糊不清，眼睛“骨碌”转（实际是抽搐的动作）。共济失调也可以作为脑部疾病的一部分而发生，例如多发性硬化，神经检查显示，此类患者的协调性差，眼球移动呈现抽搐状（眼球震颤）。在小脑疾病中，眼球震颤可能出现在眼睛向一侧移动时，甚至发生在休息时，而且很有可能致残。

小脑与脑的其他部分之间由一层坚韧的纤维极——小脑幕隔开。小脑幕下面的空间不是很大，所以如果有肿胀或肿瘤，颅内压会迅速升高。小脑卒中后可发生严重的肿胀，对于这种罕见的情况，神经外科医生需要通过暂时移除部分颅骨来缓解颅内压。

【眼球震颤——眼睛抽搐】

眼球震颤指的是试图盯着某物体时快速眨眼的动作。眼球一开始注视着某物，而后视线逐渐游离，通常是因为脑认为头在移动。平衡机制会自动纠正视线的游离状态，重新让眼睛盯在某处，以“补偿”这种幻觉的运动。结果是，眼球无法盯在某物体上。为了再次成功地让视线回到物体上，需要快速进行矫正。这种情况会反复出现，导致眼睛迅速抽搐。

在某些情况下，眼球震颤也会自然发生。最好的观察方法之一就是，观察在火车进出站时向窗外看的乘客。在临界速度下，乘客可能会盯着某物，如平台的海报。他们的眼睛一直盯着那份海报，直到视线无法集中，因为火车开始动起来了；紧接着，他们的视线猛然回到中线，重新注视某个新物体。这一过程不断重复。这就是视动性眼球震颤，它是一种反射，可用于失明检测，在婴儿或其他无法交流的人中也会出现。

脑干：通往外部世界的桥梁

脑干接收所有来自身体的感觉信息输入，诸如疼痛和关节位置等感觉信息，以及来自大脑皮质的运动信息输出。这些通路以相互分离的、组织严密的神经纤维束排列。脑干被分成3个部分，从上到下分别是中脑、脑桥和延髓，在此之下，它穿过颅底与脊髓相连。

中脑

中脑是大型的运动输出通路，即皮质脊髓束汇集到脑干的地方，脑干两侧各一。这里也是黑质的所在地。这里还有一组非常重要的神经元，它们负责控制眼球运动的系统的最后一段。我们已经讨论过眼球运动与其他系统协调的重要性，此外，眼球必须互相协调，否则就会出现双重视觉。通常，特定的神经通路将两个眼球的运动联系在一起，但在诸如卒中、多发性硬化和脑部肿瘤等影响脑干的疾病中，这些联系可能会中断。

脑桥

脑桥（源自拉丁语pons，意为“桥”）横跨中脑和延髓之间的间隙，其表面具有独特的波纹。除了感觉通路和运动通路，小脑的神经纤维束和脑干也在这个区域合并。这里也是支持面部感觉和面部运动的颅神经的起源。

延髓

延髓（源自拉丁语medullo oblongata，意思是“骨髓”）是脑干的最后一部分，它包含控制吞咽和舌头运动的颅神经的神经元，并且是大多数肢体运动通路和感觉通路交叉到身体另一侧的点。

在这一点上，神经纤维网络——网状结构，也穿过脑干的后部。它会对大多数感觉通路、运动通路和自主神经系统通路所携带的信息进行采样。网状结构会利用其中一些信息用于维持生命的各种反射，如血压、心率、呼吸、吞咽和咳嗽。它将输出信息向下输送到脊髓，以影响运动的某些方面，控制脊柱反射的敏感性，并调节进入脑的感觉信息，特别是疼痛信息。它还会从网状激活系统向上发送输出信息，影响意识水平，因此它在睡眠-觉醒周期中也很重要。

【闭锁综合征】

闭锁综合征是一种罕见的神经系统紊乱疾病，除了控制仰视能力的肌肉，全身所有部位的随意肌⁽³⁾都完全瘫痪。有闭锁综合征的人有意识，并且能够理解周围发生的事情，但除了向上看或偶尔眨眼，他们无法说话或移动。这种疾病可能突然发生，患病的人可能意识不到自己能够抬头。如果医务人员不知道这种情况，被“锁住”的人可能会被误认为是昏迷或脑死亡，而实际上他们是完全清醒的，能够感知一切。好在在法律上，宣布脑死亡之前需要对脑死亡做官方测试，而这可以确定一个人是否患有闭锁综合征。造成这种极度痛苦的状态的原因有很多，脑桥卒中是较常见的一种。

自主神经系统：身体的自动驾驶仪

自主神经系统涉及我们认为理所当然的所有功能，即不需要自主输入或有意识思考就能发挥作用的功能，如呼吸、心率、血压和消化。它是身体的“自动驾驶仪”，让脑的其他部分能够处理更有挑战性的问题，比如选择看哪个电视频道。自主神经系统有其自身的神经纤维，会渗透到身体里，经常与其他纤维通路共同起作用；它还有自己的化学递质传递系统，包括肾上腺素。它接收来自下丘脑和边缘系统的神经输入，也接收来自血液中调节二氧化碳浓度的受体的输入，可以用来提高呼吸速率。

我们可以把自主神经系统分成两部分：交感神经系统和副交感神经系统。交感神经系统的功能就是让身体为“逃走”或“战斗”做好准备，肾上腺素是其主要的化学递质，它的作用包括加快心率和呼吸速率，收缩血管以增加血压，以及促进血液从消化系统转移到肌肉。副交感神经系统则负责能量资源的维持和储存，促进血液流向消化系统以从食物中吸收能量，降低心率和呼吸速率。因此，自主神经系统的两部分相互对立，在任何时刻都保持着微妙的平衡。

神经的集合非常重要，因此它们需要得到保护以免受伤害，需要保持良好的状态并给予它们所需的一切。我们将在下一章讨论这些问题。

章末总结

1　白质与灰质：如果在横切面上观察脑半球，中心看起来更亮的部分被称为白质；像橙子的外皮一样覆盖白质且较暗的部分被称为灰质（皮质）。

2　大脑皮质：脑最发达的部分，是个人特质的决定性部分。

·　感觉皮质与运动皮质：分别负责处理传入的感觉信息和传出的运动信息；

·　额叶：功能主要体现在决定性格、正常社会行为和行为抑制方面；

·　颞叶：对听觉和记忆功能很重要；

·　枕叶：主要是处理来自眼睛的大量信息；

·　顶叶：理解来自触觉、听觉、嗅觉和味觉等大量感觉信息，以保证与运动输出相协调。

3　边缘系统：环绕脑半球内部的区域。

·　杏仁核：负责情绪反应；

·　海马：将情景记忆与杏仁核和其他边缘结构的信息结合在一起；

·　初级嗅觉皮质：处理嗅觉信息；

·　丘脑：感觉的中继站，接收几乎所有到达脑的信号，并将其发送到正确的目的地；

·　下丘脑：调节体温，控制食物和水的摄入量，调整性行为模式、恐惧和愤怒、奖赏和惩罚、睡眠-觉醒周期，以及接收来自全身的激素信号。

4　小脑：负责协调精细动作。

5　脑干：接收来自身体的所有感觉信息输入，以及来自大脑皮质的运动信息输出。

6　自主神经系统：主要负责那些不需要自主输入或有意识思考就能发挥作用的功能。

·　交感神经：让身体为“逃走”或“战斗”做好准备，肾上腺素是其主要的化学递质；

·　副交感神经：负责能量资源的维持和储存，促进血液流向消化系统以从食物中吸收能量，降低心率和呼吸速率。