大腦的結構和功能分區_詳解人腦構造與功能
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大腦結構詳解
大腦(Brain)包括左、右兩個半球及連接兩個半球的中間部分,即第三腦室前端的終板。大腦半球被覆灰質,稱大腦皮質,其深方為白質,稱為髓質。髓質內的灰質核團為基底神經節。在大腦兩半球間由巨束纖維—相連。
具體內容有大腦半球各腦葉、大腦皮質功能定位、大腦半球深部結構、大腦半球內白質、嗅腦和邊緣系統五大部分。
各葉的位置、結構和主要功能如下:
1、額葉:也叫前額葉。位于中央溝以前。在中央溝和中央前溝之間為中央前回。在其前方有額上溝和餓下溝,被兩溝相間的是額上回、額中回和額下回。額下回的后部有外側裂的升支和水平分支分為眶部、三角部和蓋部。額葉前端為額極。額葉底面有眶溝界出的直回和眶回,其最內方的深溝為嗅束溝,容納嗅束和嗅球。嗅束向后分為內側和外側嗅紋,其分叉界出的三角區稱為嗅三角,也稱為前穿質,前部腦底動脈環的許多穿支血管由此入腦。在額葉的內側面,中央前、后回延續的部分,稱為旁中央小葉。負責思維、計劃,與個體的需求和情感相關。
2、頂葉:位于中央溝之后,頂枕裂于枕前切跡連線之前。在中央溝和中央后溝之間為中央后回。橫行的頂間溝將頂葉余部分為頂上小葉和頂下小葉。頂下小葉又包括緣上回和角回。響應疼痛、觸摸、品嘗、溫度、壓力的感覺,該區域也與數學和邏輯相關。
3、顳葉:位于外側裂下方,由顳上、中、下三條溝分為顳上回、顳中回、顳下回。隱在外側裂內的是顳橫回。在顳葉的側面和底面,在顳下溝和側副裂間為梭狀回,,側副裂與海馬裂之間為海馬回,圍繞海馬裂前端的鉤狀部分稱為海馬鉤回。負責處理聽覺信息,也與記憶和情感有關。
4、枕葉:位于枕頂裂和枕前切跡連線之后。在內側面,,距狀裂和頂枕裂之間為楔葉,與側副裂候補之間為舌回。負責處理視覺信息。
5、島葉:位于外側裂的深方,其表面的斜行中央鉤分為長回和短回。
6、邊緣系統:與記憶有關,在行為方面與情感有關。
大腦的總結構
大腦皮質為中樞神經系統的最高級中樞,各皮質的功能復雜,不僅與軀體的各種感覺和運動有關,也與語言、文字等密切相關。根據大腦皮質的細胞成分、排列、構筑等特點,將皮質分為若干區。
現在按Brodmann提出的機能區定位簡述如下:
•皮質運動區:位于中央前回(4區),是支配對側軀體隨意運動的中樞。它主要接受來自對側骨骼肌、肌腱和關節的本體感覺沖動,以感受身體的位置、姿勢和運動感覺,并發出纖維,即錐體束控制對側骨骼肌的隨意運動。返回皮質運動前區:位于中央前回之前(6區),為錐體外系皮質區。它發出纖維至丘腦、基底神經節、紅核、黑質等。與聯合運動和姿勢動作協調有關,也具有植物神經皮質中樞的部分功能。
•皮質眼球運動區:位于額葉的8樞和枕葉19區,為眼球運動同向凝視中樞,管理兩眼球同時向對側注視。皮質一般感覺區:位于中央后回(1、2、3區),接受身體對側的痛、溫、觸和本體感覺沖動,并形成相應的感覺。頂上小葉(5、7)為精細觸覺和實體覺的皮質區。
•額葉聯合區:為額葉前部的9、10、11區,與智力和精神活動有密切關系。
•視覺皮質區:在枕葉的距狀裂上、下唇與楔葉、舌回的相鄰區(17區)。每一側的上述區域皮質都接受來自兩眼對側視野的視覺沖動,并形成視覺。
•聽覺皮區:位于顳橫回中部(41、42區),又稱Heschl氏回。每側皮質均按來自雙耳的聽覺沖動產生聽覺。
•嗅覺皮質區:位于嗅區、鉤回和海馬回的前部(25、28、34)和35區的大部分)。每側皮質均接受雙側嗅神經傳入的沖動。
•內臟皮質區:該區定位不太集中,主要分布在扣帶回前部、顳葉前部、眶回后部、島葉、海馬及海馬鉤回等區域。
•語言運用中樞:人類的語言及使用工具等特殊活動在一側皮層上也有較集中的代表區(優勢半球),也稱為語言運用中樞。
它們分別是:
①運動語言中樞:位于額下回后部(44、45區,又稱Broca區)。
②聽覺語言中樞:位于顳上回42、22區皮質,該區具有能夠聽到聲音并將聲音理解成語言的一系列過程的功能。③視覺語言中樞:位于頂下小葉的角回,即39區。該區具有理解看到的符號和文字意義的功能。
④運用中樞:位于頂下小葉的緣上回,即40區。此區主管精細的協調功能。
⑤書寫中樞:位于額中回后部8、6區,即中央前回手區的前方。
大腦半球深部結構
•基底神經節:基底神經節是大腦皮質下的一組神經細胞核團,它包括紋狀體、杏仁核和屏狀核(帶狀核)。
紋狀體又包括尾狀核、豆狀核兩部分。紋狀體是丘腦錐體外系重經結構之一,是運動整合中樞的一部分。它主要接受大腦皮質、丘腦、丘腦底核和黑質的傳入沖動,并與紅核、網狀結構等形成廣泛的聯系,以維持肌張力和肌肉活動的協調。
•內囊:內囊位于豆狀核、尾狀核和丘腦之間,是大腦皮層與下級中樞之間聯系的重要神經束的必經之路,形似寬厚的白質纖維帶。內囊可分三部,額部稱前肢,枕部稱后肢,兩部的匯合區為膝部。
大腦
又稱端腦,脊椎動物腦的高級神經系統的主要部分,由左右兩半球組成,在人類為腦的最大部分,是控制運動、產生感覺及實現高級腦功能的高級神經中樞。脊椎動物的端腦在胚胎時是神經管頭端薄壁的膨起部分,以后發展成大腦兩半球,主要包括大腦皮層和基底核兩部。大腦皮層是被覆在端腦表面的灰質、主要由神經元的胞體構成。皮層的深部由神經纖維形成的髓質或白質構成。髓質中又有灰質團塊即基底核,紋狀體是其中的主要部分。廣義的大腦指小腦幕以上的全部腦結構,即端腦、間腦和部分中腦(見中樞神經系統)。
大腦構造
大腦主要包括左、右大腦半球,是中樞神經系統的最高級部分。人類的大腦是在長期進化過程中發展起來的思維和意識的器官。大腦半球的外形和分葉左、右大腦半球由胼胝體相連。半球內的腔隙稱為側腦室,它們借室間孔與第三腦室相通。每個半球有三個面,即膨隆的背外側面,垂直的內側面和凹凸不平的底面。背外側面與內側面以上緣為界,背外側面與底面以下緣為界。半球表面凹凸不平,布滿深淺不同的溝和裂,溝裂之間的隆起稱為腦回。背外側面的主要溝裂有:中央溝從上緣近中點斜向前下方;大腦外側裂起自半球底面,轉至外側面由前下方斜向后上方。在半球的內側面有頂枕裂從后上方斜向前下方;距狀裂由后部向前連頂枕裂,向后達枕極附近。這些溝裂將大腦半球分為五個葉:即中央溝以前、外側裂以上的額葉;外側裂以下的顳葉;頂枕裂后方的枕葉以及外側裂上方、中央溝與頂枕裂之間的頂葉;以及深藏在外側裂里的腦島。另外,以中央溝為界,在中央溝與中央前溝之間為中央前回;中央溝與中央后溝之間為中央后回。
大腦半球的內部結構
1. 灰質:覆蓋在大腦半球表面的一層灰質稱為大腦皮層,是神經元胞體集中的地方。這些神經元在皮層中的分布具有嚴格的層次,大腦半球內側面的古皮層分化較簡單,一般只有三層:①分子層;②錐體細胞層;③多形細胞層。在大腦半球外側面的新皮層則分化程度較高,共有六層:①分子層(又稱帶狀層);②外顆粒層;③外錐體細胞層;④內顆粒層;⑤內錐體細胞層(又稱節細胞層);⑥多形細胞層。
2. 皮層的深面為白質,白質內還有灰質核,這些核靠近腦底,稱為基底核(或稱基底神經節)。基底核中主要為紋狀體。紋狀體由尾狀核和豆狀核組成。尾狀核前端粗、尾端細,彎曲并環繞丘腦;豆狀核位于尾狀核與丘腦的外側,又分為蒼白球與殼核。尾狀核與殼核在種系發生(即動物進化)上出現較遲,稱為新紋狀體,而蒼白球在種系發生上出現較早,稱為舊紋狀體。紋狀體的主要功能是使肌肉的運動協調,維持軀體一定的姿勢。
左腦
布羅卡分腦區實驗:在認知自己的大腦左右半球之間的功能性差異這個看似簡單的問題上,花了整整200年的時間。而在19世紀前,對左右腦之間的差異幾乎一無所知。人類對這一自身的認識經歷了漫長而痛苦的過程。1816年,法國醫生布羅卡偶然碰到一位失語癥病人,原來他能講話,患病后卻不能用語言表達自己的思想。但檢查表明,他的聽覺器官和發音器官卻完好無損。當患者的尸體被解剖時,布羅卡發現,患者左額葉組織有嚴重病變,他為此寫出了轟動科學界的論文——《人是用左腦說話》。對失語癥的研究使人類終于認識到了左腦和右腦,這就是著名的布羅卡分腦區實驗。
左右腦分工的觀念確立:真正確立左右腦分工的新觀念,開始于20世紀50年代。在此我們不能不提及一個人,他就是美國加利福尼亞技術研究院的教授、著名生物學家斯佩里。他和他的學生開始在動物身上進行裂腦實驗研究,并發現當切斷貓(隨后是猴子)的左右腦之間的全部聯系時,這些動物仍然生活得很正常。更令人興奮的是,他們可以訓練兩個腦半球以相反的方式去完成同一項任務。后來他們又對裂腦人進行了實驗研究,即對嚴重癲癇病人切斷兩半球之間的神經聯系,使其成為相對獨立的半腦半球。結果發現,各自獨立的半球有其自己的意識流,在同一個頭腦中兩種獨立意識平行存在,它們有各自的感覺、知覺、認知、學習以及記憶等。也就是說,左腦同樣具有右腦的功能,右腦也同樣具有左腦的功能,只是各有分工和側重點而已。
如果進行形象一點的描繪,左腦就像個雄辯家,善于語言和邏輯分析;又像一個科學家,長于抽象思維和復雜計算,但刻板,缺少幽默和豐富的情感。右腦就像個藝術家,長于非語言的形象思維和直覺,對音樂、美術、舞蹈等藝術活動有超常的感悟力,空間想像力極強。不擅言辭,但充滿激情與創造力,感情豐富、幽默、有人情味。
左右腦兩部分由3億個活性神經細胞組成的胼胝體聯結成一個整體,不斷平穩著外界輸入的信息,并將抽象的、整體的圖像與具體的邏輯信息連接起來。
關于左右腦的另一種說法完全可以看成是對斯佩里腦科學成果的補充,即認為左腦儲存的信息一般是我們出生后所獲得的,在左腦反復得到強化的信息最終轉存在了我們的右腦,而右腦繼承了我們祖先的遺傳因子,是祖先智慧的代言人。
右腦
人腦中有2千億個腦細胞、可儲存1千億條訊息,思想每小時游走三百多里、擁有超過1百兆的交錯線路、平均每24小時產生4千種思想,是世界上最精密、最靈敏的器官。研究發現,腦中蘊藏無數待開發的資源,而一般人對腦力的運用不到5%,剩余待開發的部分是腦力與潛能表現優劣與否的關鍵。
人的腦部構造分為大腦、小腦與腦干。大腦由大腦皮質(大腦新皮質)、大腦邊緣葉(舊皮質)、腦干、腦梁所構成。大腦皮質從位置上可分為額葉、聶葉及枕葉三部分。
此外,腦又分為左、右兩半部,右半球就是「右腦」,左半球就是「左腦」。而左右腦平分了腦部的所有構造。左腦與右腦形狀相同,功能卻大不一樣。左腦司語言,也就是用語言來處理訊息,把進入腦內看到、聽到、觸到、嗅到及品嘗到(左腦五感)的訊息轉換成語言來傳達,相當費時。左腦主要控制著知識、判斷、思考等,和顯意識有密切的關系。
右腦的五感包藏在右腦底部,可稱為「本能的五感」,控制著自律神經與宇宙波動共振等,和潛意識有關。右腦是將收到的訊息以圖像處理,瞬間即可處理完畢,因此能夠把大量的資訊一并處理(心算、速讀等即為右腦處理資訊的表現方式)。一般人右腦的五感都受到左腦理性的控制與壓抑,因此很難發揮即有的潛在本能。然而懂得活用右腦的人,聽音就可以辨色,或者浮現圖像、聞到味道等。心理學家稱這種情形為「共感」這就是右腦的潛能。
如果讓右腦大量記憶,右腦會對這些訊息自動加工處理,并衍生出創造性的訊息。也就是說,右腦具有自主性,能夠發揮獨自的想像力、思考,把創意圖像化,同時具有做為一個故事述說者的卓越功能。如果是左腦的話,無論是你如何的絞盡腦汁,都有它的極限。但是右腦的記憶力只要和思考力一結合,就能夠和不靠語言的前語言性純粹思考、圖像思考連結,而獨創性的構想就會神奇般的被引發出來。
功能
西元一九八一年,諾貝爾醫學生理獎得主羅杰•史貝尼教授將左右腦的功能差異歸類整理如下:
右腦(本能腦•潛意識腦)
1.圖像化機能(企劃力、創造力、想像力)
2.與宇宙共振共鳴機能(第六感、念力、透視力、直覺力、靈感、夢境等)
3.超高速自動演算機能(心算、數學)
4.超高速大量記憶(速讀、記憶力)•知性•知識•理解•思考•判斷•推理•語言•抑制
左腦(意識腦)
•五感 ( 視、聽、嗅、觸、味覺)
人的右腦具有直觀性的整體把握能力、形象思維能力、獨創性等,所以右腦的開發對于個人的成功而言是不可欠缺的。而在現代社會,右腦開發的重要性顯得尤為突出,是每個希望獲得成功的人士所必須重視的。
端腦
端腦由左、右大腦半球、基底核構成,連接兩半球的是胼胝體。
(一)大腦半球的外形
1.三個面
每側大腦半球可分為上外側面、內側面和下面三個面。
2.三個葉間溝
中央溝、外側溝、頂枕溝。
3.五個葉
額葉、頂葉、枕葉、顳葉、島葉。
4.主要溝回
(1)額葉:中央前溝、額上溝、額下溝、中央前回、額上回、額中回、額下回。
(2)頂葉:中央后溝、中央后回、角回、緣上回等。
(3)顳葉:顳上溝、顳下溝、顳上回、顳中回、顳下回、顳橫回等。
(4)內側面:扣帶溝、距狀溝、側副溝、扣帶回、中央旁小葉、海馬旁回等。
(5)下面:嗅球、嗅束等。
(二)大腦半球內部結構
1.大腦皮質機能區
(1)軀體感覺區:中央后回和中央旁小葉后部。
(2)軀體運動區:中央前回和中央旁小葉前部。
(3)視區:距狀溝兩側皮質。
(4)聽區:顳橫回。
(5)語言中樞
•聽覺語言中樞:緣上回。
•視覺語言中樞:角回。
•書寫中樞:額中回后部。
•運動性語言中樞:額下回后部。
2.基底核
是包埋于大腦髓質中的灰質團塊,位于大腦基底部。主要包括屏狀核、尾狀核、豆狀核、杏仁體等。
紋狀體:尾狀核、豆狀核合稱紋狀體。主要功能是維持骨骼肌的張力,協調肌群運動。
基底核
基底核,埋腦底 屏尾豆狀杏仁體
尾豆合稱紋狀體 協調運動及張力
3.大腦髓質
(1)聯絡纖維:連結同側大腦半球。
(2)連合纖維:即胼胝體。
(3)投射纖維:主要是內囊。
內囊:位于背側丘腦、尾狀核、豆狀核之間,由上行的感覺纖維和下行的運動纖維構成。在腦的水平切面上呈“><”狀,分為內囊前肢、內囊膝、內囊后肢三部。
(1)內囊前肢:位于背側丘腦與尾狀核頭部之間。
(2)內囊后肢:位于背側丘腦與豆狀核之間。主要有皮質脊髓束、脊髓丘腦束、視輻射等纖維束通過。
(3)內囊膝:位于內囊前肢和內囊后肢交匯處,有皮質核束通過。
一側內囊受損,可致對側肢體深淺感覺喪失、骨骼肌癱瘓等癥狀。