阿西莫夫最新科学指南-下 [美]-第68部分

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大脑实际上分成两个大脑半球。两个半球间由一段坚韧的白
质桥梁联结起来，这段白质叫做胼胝体。在功效上，两个半球是两
个单独的器官，它们通过胼胝体中的神经纤维达到步调一致。这
些神经纤维穿过胼胝体并负责协调两个半球。但是，两个半球本
身依然具备独立行动的能力。

这情况有些像我们的眼睛。在正常情况下，我们的双眼协调
一致地工作。但如果失去了一只眼睛，剩下的一只依然能满足我
们的需要。同样地，切除实验动物的一个大脑半球并不会使它陷
入无脑状态，它的另一个大脑半球会学会独自继续工作下去。

一般来说，每一个大脑半球大体上负责控制身体的一侧：左大
脑半球负责右半边身体，右大脑半球负责左半边身体。如果不损
坏两个大脑半球而切断胼胝体，协调会受到破坏。这时身体两半
边受到两个半球大体上相互独立的控制。可以说这样就会出现所
谓双脑的情况。

有人用猴子做这种实验，并进而对其视神经进行手术以确保


阿西莫夫最新科学指南

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每只眼睛仅与一侧的大脑半球相连。做过这种处理以后，人们可
以分别训练每只眼睛做特定的事情。比方说，人们可以通过训练
让猴子记住圆圈上加个十字是有食物的记号。如果在训练期间蒙
上猴子的右眼，那么只有左眼能用来通过这种记号寻找食物。如
果此时遮上左眼，放开右眼，猴子会完全不记得训练的过程而只能
用试探摸索的办法寻找食物。如果分别对两眼做相互矛盾的训
练，然后将它们打开，猴子会交替做两种事情，这时它的两个大脑
半球彬彬有礼地轮流值班。

当然，在任何这类“一国两君”的情况下都会有出现矛盾和混
乱的危险。为避免这种危险，在两侧大脑半球正常地联接在一起
时，往往有一侧的大脑半球（对人类成员来说几乎总是左侧半球）
占支配地位。例如，控制语言的白洛嘉氏脑回就在左半球内。知
识区是一个全面的联合区，它在脑中起一种类似最高上诉法院之
类的作用；它也在左半球内。由于大脑左半球负责控制身体右侧
的运动功能，所以大多数人自然惯用右手，这一点毫不奇怪（即使
是惯用左手的人也大都是左侧大脑半球占支配地位）。如果左右
两侧大脑半球谁也不占有明确的支配地位，则会出现两手均运用
自如的情况，而不是明确的惯用左手或惯用右手。这种情况往往
伴有语言障碍，或者还可能有双手动作笨拙不灵的毛病。

近年来流行这样的假设，即脑部两个半球有不同的思考方式。
显然是控制语言的左半球在思考时具有逻辑性、数学性，一步一步
地推导。而右半球则善于直觉、艺术构思和整体思维。

大脑并不是脑的全部。在大脑皮层的下面还埋藏着其他一些
灰质区。这些区域称做基底神经节，其中包括一块称做丘脑的区
域。丘脑（见图　
17…2）是各种感觉的接收中心，比较剧烈的感
觉——如疼痛、极热或极冷、或是猛烈的接触——会被过滤掉。而
来自肌肉的比较柔和的感觉——如轻柔的接触和适度的温度——


第十七章　头　脑

第十七章　头　脑

则会通过丘脑传到大脑皮质的感觉区去。就好像可以把柔和的感
觉信号托付给皮质，在那里它们能够得到审慎的考虑。经过一段
或长或短的考虑时间后，皮质会发出反应的信号。但是，对剧烈的
感觉必须迅速做出反应，没有时间考虑。这类感觉大体上是由丘
脑自动处理的。

丘脑下面是下丘脑，它是控制身体用的各种设施的中心。身
体的食欲中枢就在下丘脑内，在本书第十五章里提到过食欲中枢
是控制食欲的；身体的温度控制机构也在下丘脑内。另外，脑对脑
下垂体的工作至少能施加一些影响，而这也是通过下丘脑进行的
（见第十五章）；这正好表明，通过这种方式身体的神经控制机构和
化学控制机构（激素）可以联合起来形成一个总的监控势力。　


1954年，生理学家　
J。　奥尔兹发现了下丘脑的另一个相当惊人
的功能。当下丘脑中的某一区域受到刺激时，似乎能引起一种强
烈的快感。如果在一只大白鼠的快感中枢里植入一只电极并使大
白鼠自己能够激发这只电极，大白鼠将会以每小时　
8　000次的频
率连续激发电极，每次持续许多小时甚至许多天，不进食、不交配、
不睡觉。显然，生活中一切美好的事情之所以合心合意都是因为
它们能对快感中枢引起刺激。如果能对快感中枢直接进行刺激则
一切其他事情都变得没有意思了。

下丘脑内还有一个区域与清醒…睡眠周期有关，因为如果动物
的这个区域部分受损会引起类似睡眠的状态。目前尚未弄清下丘
脑是通过什么机制完成它这项功能的。有一种理论认为，它向大
脑皮质发出信号，而皮质接到信号后再发回来，如此两者互相刺
激。经过一段持续的清醒以后，两者间会变得不协调，信号的振荡
变得不均匀，这时产生睡意。一个剧烈的刺激（强烈的噪声，持续
摇动睡觉人的肩膀，或是一个连续的噪声突然中断等）会使人醒
来。如果没有这类刺激，下丘脑和皮质间的协调最终会逐渐恢复、


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而睡眠会自动停止。也可能睡眠会变得很浅，以至于周围环境中
无处不在的很普通的刺激也足以使人醒来。

睡眠过程中，人会做梦。梦是由一些大体上与现实脱离的感
觉材料组成的。做梦似乎是一种普遍的现象。那些自称睡觉时没
有做梦的人只不过是没能记住他们所做的梦罢了。美国生理学家
德门特在　
1952年研究人的睡眠期间，注意到了在睡眠中有眼球快
速移动的阶段。这种眼球快速移动有时会持续许多分钟（快速眼
动睡眠）。在快速眼动睡眠期间，人的呼吸、心跳和血压都上升到
清醒时的水平。这种睡眠状态大约占总睡眠时间的　
1/4。如果在
快速眼动睡眠期间将睡眠者叫醒，他一般都会说刚才他正在做梦。
另外，如果一个人总是在快速眼动睡眠期间被吵醒，他就会逐渐开
始出现心理紊乱的症状。如果睡眠连续多夜受到干扰，则他心理
紊乱的时间会成倍增加，就像是要补回失去的做梦时间一样。

这样看来，做梦对于脑的工作有重要功能。有人认为，脑在做
梦时一一整理白天发生的事情，将不重要的和重复性的东西除去，
以免这些东西把脑子搞乱并降低脑子的工作效率。睡眠时间最适
于完成这种工作，因为这时脑子不用去执行清醒时所承担的许多
任务。如果由于中途被打断而没能完成这项工作，则有可能阻塞
脑子的正常运转，以至于脑子在不睡眠时也要试图进行清理工作，
结果产生幻觉（也可以说就是醒着做梦）和其他不适的症状。自
然，人们很可能会想到也许这正是睡眠的主要原因，因为从睡眠中
得到的肉体上的休息几乎都可以通过在清醒状态下安静地歇着的
方法来获得。甚至婴儿也有快速眼动睡眠。虽然婴儿想来不会有
什么梦可做，他们还是有一半的睡眠时间是花在快速眼动睡眠上。
快速眼动睡眠可能对神经系统的发育有所帮助。（除人类以外，在
其他的哺乳动物中也曾观察到快速眼动睡眠的现象。）


第十七章　头　脑

第十七章　头　脑

脊髓

大脑下面是尺寸较小的小脑（也分成两个小脑半球）和脑干，
脑干向下逐渐变细并平滑过渡到脊髓。脊髓在脊柱的空心中向下
延伸，共长约　
460毫米。

脊髓是由中间的灰质和它周围的白质所组成的；它上面连结
着一系列的神经。这些神经大都与内脏有关——如心脏、肺、消化
系统等等，这类内脏器官大体上都不受随意控制。

通常，如果由于疾病或创伤脊髓被切断，则处在截断的那一段
脊髓以下的身体部分可以说就失去联络了。这部分身体不再有知
觉，而且还会瘫痪。如果脊髓在颈部断开，则会引起死亡。因为此
时胸部瘫痪，肺部停止活动。正是由于这个原因，脖子断了人就会
死；也是由于这个原因，绞刑成了一种快速致死的刑法。致死的原
因是脊髓断了，而不是骨折。

中枢神经系统由大脑、小脑、脑干和脊髓组成，它的整个结构
严密协调。脊髓的白质由成束的神经纤维组成，这些神经纤维束
从上到下贯穿整个脊髓，将全部脊髓联成一个整体。从脑子向下
传导神经脉冲的纤维束称做下行纤维束，而负责将神经脉冲向上
传到脑子的纤维束则称做上行纤维束。　


1964年，克利夫兰都市综合医院的研究专家们报告说，他们
将恒河猴的脑与身体其他部分分离开，然后设法使分离下来的猴
脑独立存活最长达　
18个小时之久。这样，通过比较进入分离下来
的脑血管的营养液体和从脑血管中流出的液体，就有可能详细而
具体地研究脑的新陈代谢。　


1965年，研究专家们将狗头移植到其他狗的脖子上，接上血
管，使移植来的狗头能接受寄主的血液供应。这样移植的狗头中
的脑子，最长的存活并持续工作了两天。到了　
1966年，专家们又
将狗脑冷冻使其温度降到接近冰点，然后再使它们恢复到明确显


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示正常的化学活性和电活性的地步。显然，脑子不像一般人所想
象的那么脆弱。

神经活动

由神经连结在一起的不仅仅是中枢神经系统的各个部分，整
个身体都通过这种方式受该系统的控制。神经在肌肉、腺体和皮
肤中纵横交错；甚至连齿髓里面也有神经（每次牙痛都提醒我们这
一点）。古时候人们就已经观察到神经了，但是它们的结构和功能
却一直为人们所误解。人们一直以为它们是中空的，功能是作为
一种微妙的流体的通道，这种看法一直持续到近代。加伦所创立
的相当复杂的理论认为，人体中共有三种各不相同的流体，分别在
静脉、动脉和神经中流动。神经中的流体一般称做元气（或血气），
它是三种流体中最纯净的一种。伽伐尼发现可以用放电的方法刺
激神经和肌肉，这一发现为以后的一系列研究奠定了基础。这些
研究最终证明了神经活动与电有关——电可真是一种微妙的流
体，比加伦所想象的还要微妙得多。

在　
19世纪初，德国生理学家　
J。　P。弥勒第一个进行了有关神
经作用的具体研究。他的诸多贡献包括证明不论刺激的性质如
何，感觉神经总是制造出它们自己专管的感觉信号。这样，不论刺
激是来自实际光源还是来自对眼睛的一记机械击打，视神经都会
记录下一道闪光。（眼睛被击打后，人会感到“眼冒金星”。）这就是
说我们和外界之间的联系根本不是与现实的直接接触，而是通过
一些特化的刺激完成的。我们的脑子在一般情况下对这些刺激会
做出有用的解释，但也有可能对它们做出无用的解释。


第十七章　头　脑

第十七章　头　脑

对神经的研究在　
1873年有了重大的进展。当时