大腦是什麼?
大腦是一個複雜的器官,控制著思維、記憶、情感、觸覺、運動技能、視覺、呼吸、體溫調節、饑餓感以及所有調節身體過程的功能。 與延伸出的脊髓共同組成了中樞神經系統(CNS)。
大腦由什麼構成?
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成人大腦平均重量約3磅(約1.4公斤),其中約60%為脂肪。 剩餘40%由水分、蛋白質、碳水化合物和鹽分組成。 大腦本身並非肌肉組織,包含血管和神經,包括神經元和神經膠質細胞。
灰質與白質的區別是什麼?
灰質與白質是中樞神經系統的兩個不同區域。 大腦中,灰質指較深色的外層部分,白質則指內層較淺色的區域。 在脊髓中順序相反:白質在外層,灰質在內層。
灰質主要由神經元胞體(圓形中樞細胞體)構成,白質則主要由包裹髓鞘(保護性塗層)的軸突(連接神經元的長莖)組成。 神經元組成部分的差異導致兩者在掃描圖像中呈現不同色澤。
各區域承擔不同功能。 灰質主要負責處理和解讀資訊,白質則負責將資訊傳遞至神經系統的其他部分。
大腦如何運作?
大腦在全身發送和接收化學及電信號。 不同信號控制不同過程,大腦對每個信號進行解讀。 例如某些信號讓人感到疲勞,另一些則引發疼痛感。
部分資訊保留在大腦內部,另一些則通過脊髓和遍佈全身的龐大神經網路傳遞至遠端部位。 中樞神經系統依靠數十億神經元(神經細胞)完成此功能。
大腦的主要組成部分及其功能
整體而言,大腦可分為大腦半球、腦幹和小腦。
大腦半球
大腦半球(前腦)包含灰質(大腦皮層)和中心的白質。 作為大腦最大部分,大腦半球啟動並協調運動、調節體溫。 其他區域負責言語、判斷、思維推理、解決問題、情緒和學習能力。 部分功能與視覺、聽覺、觸覺及其他感官相關。
大腦皮層"皮層"源自拉丁語"bark"(樹皮),描述大腦半球外層的灰質覆蓋。 由於褶皺形成的大表面積,皮層佔大腦重量約50%。
大腦皮層分為兩個半球,表面布滿脊狀突起(腦回)和溝裂(腦溝)。 兩個半球通過從頭前部延伸至後部的大而深的腦溝(大腦縱裂,又稱內側縱裂)連接。 右半球控制身體左側,左半球控制右側。 兩半球通過位於大腦半球中心的C型白質結構胼胝體進行信息傳遞。
腦幹
腦幹(中腦)連接大腦半球與脊髓,包含中腦、腦橋和延髓。
- 中腦:中腦(又稱中腦)包含多個神經核團(核與丘)、神經通路及其他結構,參與從聽覺和運動到環境變化響應等多種功能。 黑質(富含多巴胺神經元的區域)位於此處,是基底神經節的一部分,受帕金森病影響。
- 腦橋:拉丁語意為"橋樑"的腦橋是12對腦神經中的4對發源地,控制淚液分泌、咀嚼、眨眼、視覺聚焦、平衡、聽力及面部表情。 腦橋連接中腦與延髓。
- 延髓:位於腦幹底部,延髓是大腦與脊髓的連接處。 其功能至關重要:調節心律、呼吸、血液流動以及氧和二氧化碳水準。 能產生打噴嚏、嘔吐、咳嗽和吞咽等反射活動。
脊髓從延髓底部延伸,穿過顱底的大孔。 受椎骨支撐,脊髓負責傳遞大腦與其他身體部位間的資訊。
小腦
小腦("小腦")是位於頭後部、顳葉與枕
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葉下方、腦幹上方的拳頭大小部分。 與大腦皮層相同,包含兩個半球。 外層包含神經元,內區與大腦皮層溝通。 其功能是協調隨意肌運動、維持姿勢、平衡和協調。 最新研究正探索小腦在思維、情感和社會行為中的作用,以及其與成癮、自閉症和精神分裂症的可能關聯。
腦膜:大腦保護層
三層保護性被膜稱為
腦膜,包裹大腦與脊髓。
- 硬腦膜:最外層為厚而堅韌的雙層結構。 顱骨內側為硬腦膜骨內膜層,下方為腦膜層。 層間空間允許供血腦血管通過。
- 蛛網膜:薄而蛛網狀的結締組織層不含神經與血管。 其下方為腦脊液(CSF),緩衝整個中樞神經系統(大腦與脊髓)並持續迴圈以清除雜質。
- 軟腦膜:緊貼大腦表面並跟隨其輪廓的薄膜,富含靜脈和動脈。
大腦葉區及其控制功能
每個大腦半球(大腦半球部分)分為四個區域:額葉、頂葉、顳葉和枕葉。 每個腦葉控制特定功能。
- 額葉:最大的腦葉,位於頭前部,涉及性格特徵、決策制定和運動。 嗅覺識別通常涉及額葉部分。 布羅卡區(與語言能力相關)位於此。
- 頂葉:中樞部位幫助識別物體和理解空間關係(自身與周圍物體的位置)。 參與解讀身體疼痛與觸覺。 韋尼克區(理解口語)位於此。
- 枕葉:後腦部分負責視覺功能。
- 顳葉:大腦兩側的顳葉參與短期記憶、言語、音樂節奏和一定程度的嗅覺識別。