第3章 不可思议的思考中心(2)

苦于没有出路,他只得暂时放弃。一天晚上,他突然从梦中醒过来,知道了该如何去做这个实验,然后他便高兴地继续睡觉了。然而,第二天早上,他却无论如何也回忆不起自己究竟梦到了什么。过了几天,他又做了这个梦,便赶紧爬起来用笔把这个梦记录了下来。可没有想到,第二天早上,面对自己的笔迹,他却无论如何也辨认不出来。幸运的是,后来,他又做了同一个梦,这次他毫不犹豫地爬起来便走进了实验室,按照他梦中的实验做了起来。就是这次实验,使他获得了1936年诺贝尔医学奖。

实际上,实验很简单。洛伊将两颗青蛙的心脏分别放进了两个由一根细管相连的容器里,其中一颗心脏仍连着迷走神经。当他用电击刺激这颗连着迷走神经的心脏时,这颗心脏的搏动速度便降了下来。然后,过了一会儿,另外一颗心脏的搏动速度也随之降了下来。这一实验证明了洛伊所称的迷走神经素的存在。正是来自于那颗青蛙心脏迷走神经的迷走神经素,使得另外一颗青蛙心脏降低了搏动速度。迷走神经素(现称为乙酰胆碱)是神经元用于相互间传递信息的诸多神经传递素之一。

人们感到很奇怪,为什么无论在人脑中还是在动物大脑中,神经键都如此之小?没有人知道,为什么单个的神经键会进化得如此不可靠。然而,毫无疑问的是,无数个神经键连接到一起,便使大脑具备了神奇的功能。

大脑要完成诸多任务,神经元扮演了十分重要的角色。每个神经元都有不同的分工,会对不同的特定事件做出反馈,比如辨别某种特定声音,辨认某个人的脸,完成某个动作以及其他许多从外部看不出来的反应。在任何情况下,大脑的所有神经元中都只有一小部分保持活跃。当然,根据大脑的不同思维,活跃的神经元也有所不同,神经元之间交流的信息也不同。

人类大脑的不同部分具有不同的功能,这是科学家在研究脑病患者过程中首先发现的。令人难过的是,为科学家提供了许多活生生数字的是第一次世界大战。有许多头部受到枪伤的士兵,最终并没有丧命,原因是高速运动的子弹避免了致命性的失血过多和感染。然而,根据不同的受伤部位,这些士兵表现出了各种可怕的后遗症。现代神经学家仍在撰写关于大脑受伤患者(多数由中风引起)的论文。的确,一些受过罕见脑伤的患者完全是靠着科学家对他的有偿实验来养活自己的。

同时,科学家通过在各种不同条件之下跟踪神经元行踪、刺激神经元或者跟踪神经元与大脑其他区域的联系情况,来弄清楚神经元的奥秘。比如说,大脑皮层中的神经元能够产生基本的运动指令,然后这些运动指令从大脑皮层神经元传递到脊髓中的运动神经元。脊髓中的运动神经元再将信号传递到肌肉,引起肌肉的收缩。科学家仅对脊髓神经元进行电子模拟,便可同样引起肌肉收缩。因此,上述结果显示出,脊髓运动细胞负责执行上一级(大脑)发出的运动指令。但是,对于如何区分不同指令所针对的不同运动类型,还存在许多争议。

为了更好地了解大脑,我们有必要看一下大脑的各部分结构和功能。脑干位于大脑的最底端,与脊髓相连。这部分区域负责控制生命的基本功能,比如头部和眼部的反射动作、呼吸、心率、睡眠、消化等。脑干对人体至关重要,只是人们很难意识到它的存在。脑干向上是丘脑,丘脑也负责一些与生命息息相关的功能,但它的工作似乎更加多样,包括释放应激激素和性激素,调节性行为,感觉饥饿、口渴,控制体温及日常睡眠周期等。

人类和动物的情感,特别是恐惧和焦虑,由杏仁核来控制。这部分杏仁状的区域位于每只耳朵的上方,使动物在面对危险情况时能够做出逃跑还是出击的决定。在它旁边是海马区,负责储存事实和信息,是形成长期记忆所必需的区域。小脑位于大脑的后面,负责收集感官信息并协助身体的运动。

通过眼睛、耳朵或皮肤进入人体内的感觉信息以波峰的形式传递到位于大脑中心位置的丘脑,丘脑对这些信息进行过滤,然后继续以波峰的形式传递到大脑皮层。