第一节 已知人类的感觉系统是怎样的？（2）

在中枢神经的参与下，动物肌体对来自体内、外环境的刺激，产生有规律性的应答，这在生物学上被称为“反射”。如手臂被击打而疼痛，进而引起手臂收缩；眼睛受某种气体刺激而引起眨眼等等。一切反射活动都具有一定的神经组织基础，即所谓“反射弧”（Reflex arc）。其由五个基本环节组成：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。在一般反射活动中，一定的刺激总是引起一定的反应。

所谓感受器，其实就是我们常说的六种感官（包括生理、心理的内感觉）。它们不仅能接受体内外环境变化的刺激，而且能够将不同形式的刺激能量转化为神经冲动。因此其本质上是不同能量的转换器。比如眼睛是将光能转化为神经冲动，皮肤可以将热能、机械能等转化为神经冲动，舌头、鼻子可以将化学能等转化为神经冲动，耳朵可以将声能转化为神经冲动……

神经中枢又称反射中枢，是指所有对于特定生理机能具有调节作用的神经细胞和突触群。在神经（反射）中枢内部，各个神经元之间的联系方式，对决定中枢的机能活动有着关键意义。一个神经元可以通过其突触末梢的分支与许多神经元建立突触联系，即所谓“辐散式排列”。此外，许多神经元也可以通过各自的轴突末梢与同一个神经元建立突触联系，即所谓“聚合式排列”。一般来说，传入神经进入神经中枢后，以辐散式排列为主；而传出神经在神经中枢接受不同轴突来源时，是以聚合排列为主。

效应器是反射活动中对刺激发生反应的肌体。最常见的效应器就是肌肉、腺体等。巴甫洛夫的“条件反射”理论，就是对狗的腺体效应器活动方式的研究成果。神经中枢的整合信号可以通过传出神经直接影响效应器；在某些情况下，也可以通过体液途径（内分泌调节），间接影响效应器。

说到底，反射弧就是把“感觉”、“中枢活动”和“反应”三者联系起来的神经组织。

反射活动的协调性是以神经中枢的整合（Integration）机能（分析、综合机能）为基础的，即决定于神经中枢兴奋与抑制过程的相互作用和制约。生物学已知的协调反射活动的主要方式有“诱导”、“扩散”、“反馈”等。

“诱导”是指当某一神经中枢的兴奋过程，导致其它神经中枢进入抑制状态；或者某一神经中枢的抑制过程导致其他中枢神经进入兴奋状态。前者是“正诱导”，后者是“负诱导。例如，伸肌兴奋收缩时屈肌抑制，关节呈伸直状；屈肌兴奋收缩时伸肌抑制，关节呈屈曲状。

“扩散”是指某一神经中枢的兴奋或抑制通过突触联系，扩散分布到协同中枢的过程。例如，足部的疼痛刺激引起屈肌反射时，随着刺激强度的不断增加，兴奋的中枢也逐步扩散，先引起踝关节，而后是膝关节，再后是髋关节发生屈曲；如果刺激进一步增强，甚至可引起全身反应。睡眠、昏厥是抑制扩散的明显例证。

“反馈”是指动物肌体内保持某一机能活动在一定水平上相对稳定，从而实现内环境平衡（自稳态）所具有的调控机制。具体表现为，当动物神经中枢发出信息改变效应器（肌肉等）的状态时，效应器不断发出信息送回到神经中枢矫正和调整神经中枢发出信息的精确性。“反馈”概念最早是由控制论提出的，后被生物学所借用。

《三重生》底谓 作（布面油画 2013年 60X60cm）

如果说巴甫洛夫的“条件反射”学说是有依据的，那么神经系统反射弧就是其最坚实的物质基础。只是“条件反射”学说已超越了解剖生物学的局部探索，进入了神经活动的综合实验。虽然其尚未接触到人类的思维行为，但却摆脱了由于对神经系统进行解剖研究所陷入的“测不准”怪圈。因而具有划时代的意义。可惜的是，后人并没有能够沿着巴氏的研究方向继续深入下去。

神经系统反射弧的重要环节就是神经中枢系统，而在中枢系统中对于人类思维具有决定作用的是大脑。因此，我们有必要就当今生物学对动物大脑的研究现状做一概略的介绍。

大脑(Brain)主要包括左、右两个大脑半球，是中枢神经系统的最高级部分。左、右两个大脑半球由胼胝体相连。半球内的腔隙称为侧脑室，它们借室间孔与第三脑室相通。大脑半球的内部结构是：

每一半球又分为四个叶（lobe）。在中央沟之前与侧裂之上的部位，成为额叶（frontal lobe），为四个脑叶中之最大者，约占大脑半球的三分之一；侧裂以下的部位，称为颞叶（temporal lobe）；中央沟之后与侧裂之上的部分，称为顶叶（parietal lobe）；顶叶与颞叶之后，在小脑之上大脑后端的部分，称为枕叶（occipital lobe）。

正常情况下，大脑两半球的功能是分工合作的，在两半球之间，由神经纤维构成的胼胝体负责沟通两半球的信息。如果将胼胝体切断，大脑两半球被分割开来，各半球的功能陷入孤立，缺少相应的合作，在行为上会失去统合作用。

人类大脑的两半球，在功能划分上，大体是左半球管右半身；右半球管左半身。每一半球的纵面，在功能上也有层次之分。原则上是大脑上层管下肢，中层管躯干，下层管头部。如此形成上下倒置，左右交错的微妙构造。每一半球各自又区分为数个神经中枢。每一中枢各有其固定的区域，专司某类信息分化和统合的复杂功能。在区域的分布上，两半球并不完全相同：其中布氏语言区与威氏语言区，只分布在左脑半球（临床上，左侧大脑半球损伤者不仅右半身瘫痪，而且失去语言功能。反之，右侧大脑半球损伤者，只有左侧半身瘫痪，没有“失语”症状）。其他各区则两半球都有。

运动区（Motor area）：是管理身体运动的神经中枢，其部位在中央沟之前的皮质内。

体觉区（Somatosensory area）：是管理身体各种感觉的神经中枢。身体所有热觉、冷觉、压觉、触觉、痛觉等均受此中枢的管理。体觉区位于顶叶的皮质内。

视觉区（visual area）：视觉区是管理视觉的神经中枢。视觉区位于两个半球枕叶的皮质内，交叉控制两只眼睛。由视神经通路（neural pathway）左半球的视觉区，同时控制左右两只眼睛。同样，右半球的视觉区也同时控制左右两只眼睛。只有出现在视野内的东西，才有可能看见。视网膜是光线刺激的感受器，其功用相当于照相用的软片。视神经（optic nerve）是传导视觉神经冲动的神经元。视交叉（optic chiasma）位于视丘之下，是视神经通路的交会点。视神经（optic tract）是两眼视神经冲动会合后通往视觉中枢的通路。

听觉区（auditory area） ：听觉区是管理两耳听觉的神经中枢。位于两半球的外侧，属于颞叶的区域。每一半球的听觉区均与两耳的听觉神经连接，但与视觉区的特征又不相同。每一半球的听觉区，均具有管理两耳听觉的功能，其中一个半球的听觉区受到伤害时，对个体的听觉能力只有轻微的影响。

联合区（association area）：联合区是具有多种功能的神经中枢。在每一半球上均有两个联合区。其一是从额叶一直延伸到运动区的一大片区域，成为前联合区（frontal association area）。它的功能主要是与解决问题的记忆思考有关。其二是后联合区（posterior association area），分散在各主要感觉区附近。如：额叶的下部就与视觉区有关。此区域受伤会减低视觉的辨识力，对物体的不同形状，就不容易辨识。

覆盖于大脑两半球表面的灰质为大脑皮层，是神经元胞体集中的地方。这些神经元在皮层中的分布具有严格的层次，大脑半球内侧面的古皮层分化较简单，一般只有三层：即分子层、锥体细胞层和多形细胞层。在大脑半球外侧面的新皮层则分化程度较高，共有六层：1.分子层、2.外颗粒层、3.外锥体细胞层、4.内颗粒层、5.内锥体细胞层、6.多形细胞层。一般来说，第四层细胞接受感觉传入，第五层及第六层细胞主要是向传出神经纤维发放信号。

有关大脑的生物学研究何有很多的成果，但与我们即将探索的大脑神经思维方式没有直接的关系，因此在这里就不多展开介绍了。

大脑是全身耗氧量最大的器官，占人体总耗氧量的四分之一。大脑80%以上由水组成。大脑所获取的所有信息都是通过神经细胞以生物电流形式进行传送，而水是电流传送的主要媒介。

大脑由约140亿个神经细胞构成，重约1400克。大脑皮层厚度约为2－3毫米，总面积约为2200平方厘米。据估计脑细胞每天要死亡约10万个。有意思的是，越是不思考，脑细胞死亡则越多。从理论上来讲，一个人的大脑储存信息的容量相当于1万个藏书为1000万册的图书馆。因此，一个最善于用脑的人，一生中也仅能发挥大脑能力的10%。人脑的血流量占心脏输出血量的15%。一天内流经大脑的血液为2000升。大脑消耗的能量若用电功率表示大约相当于25瓦。

如果说巴甫洛夫的“条件反射”学说是有依据的，那么神经系统反射弧就是其最坚实的物质基础。只是“条件反射”学说已超越了解剖生物学的局部探索，进入了神经活动的综合实验。虽然其尚未接触到人类的思维行为，但却摆脱了由于对神经系统进行解剖研究所陷入的“测不准”怪圈。因而具有划时代的意义。可惜的是，后人并没有能够沿着巴氏的研究方向继续深入下去。

神经系统反射弧的重要环节就是神经中枢系统，而在中枢系统中对于人类思维具有决定作用的是大脑。因此，我们有必要就当今生物学对动物大脑的研究现状做一概略的介绍。

大脑(Brain)主要包括左、右两个大脑半球，是中枢神经系统的最高级部分。左、右两个大脑半球由胼胝体相连。半球内的腔隙称为侧脑室，它们借室间孔与第三脑室相通。大脑半球的内部结构是：

每一半球又分为四个叶（lobe）。在中央沟之前与侧裂之上的部位，成为额叶（frontal lobe），为四个脑叶中之最大者，约占大脑半球的三分之一；侧裂以下的部位，称为颞叶（temporal lobe）；中央沟之后与侧裂之上的部分，称为顶叶（parietal lobe）；顶叶与颞叶之后，在小脑之上大脑后端的部分，称为枕叶（occipital lobe）。

正常情况下，大脑两半球的功能是分工合作的，在两半球之间，由神经纤维构成的胼胝体负责沟通两半球的信息。如果将胼胝体切断，大脑两半球被分割开来，各半球的功能陷入孤立，缺少相应的合作，在行为上会失去统合作用。

人类大脑的两半球，在功能划分上，大体是左半球管右半身；右半球管左半身。每一半球的纵面，在功能上也有层次之分。原则上是大脑上层管下肢，中层管躯干，下层管头部。如此形成上下倒置，左右交错的微妙构造。每一半球各自又区分为数个神经中枢。每一中枢各有其固定的区域，专司某类信息分化和统合的复杂功能。在区域的分布上，两半球并不完全相同：其中布氏语言区与威氏语言区，只分布在左脑半球（临床上，左侧大脑半球损伤者不仅右半身瘫痪，而且失去语言功能。反之，右侧大脑半球损伤者，只有左侧半身瘫痪，没有“失语”症状）。其他各区则两半球都有。

运动区（Motor area）：是管理身体运动的神经中枢，其部位在中央沟之前的皮质内。

体觉区（Somatosensory area）：是管理身体各种感觉的神经中枢。身体所有热觉、冷觉、压觉、触觉、痛觉等均受此中枢的管理。体觉区位于顶叶的皮质内。

视觉区（visual area）：视觉区是管理视觉的神经中枢。视觉区位于两个半球枕叶的皮质内，交叉控制两只眼睛。由视神经通路（neural pathway）左半球的视觉区，同时控制左右两只眼睛。同样，右半球的视觉区也同时控制左右两只眼睛。只有出现在视野内的东西，才有可能看见。视网膜是光线刺激的感受器，其功用相当于照相用的软片。视神经（optic nerve）是传导视觉神经冲动的神经元。视交叉（optic chiasma）位于视丘之下，是视神经通路的交会点。视神经（optic tract）是两眼视神经冲动会合后通往视觉中枢的通路。

听觉区（auditory area） ：听觉区是管理两耳听觉的神经中枢。位于两半球的外侧，属于颞叶的区域。每一半球的听觉区均与两耳的听觉神经连接，但与视觉区的特征又不相同。每一半球的听觉区，均具有管理两耳听觉的功能，其中一个半球的听觉区受到伤害时，对个体的听觉能力只有轻微的影响。

联合区（association area）：联合区是具有多种功能的神经中枢。在每一半球上均有两个联合区。其一是从额叶一直延伸到运动区的一大片区域，成为前联合区（frontal association area）。它的功能主要是与解决问题的记忆思考有关。其二是后联合区（posterior association area），分散在各主要感觉区附近。如：额叶的下部就与视觉区有关。此区域受伤会减低视觉的辨识力，对物体的不同形状，就不容易辨识。

覆盖于大脑两半球表面的灰质为大脑皮层，是神经元胞体集中的地方。这些神经元在皮层中的分布具有严格的层次，大脑半球内侧面的古皮层分化较简单，一般只有三层：即分子层、锥体细胞层和多形细胞层。在大脑半球外侧面的新皮层则分化程度较高，共有六层：1.分子层、2.外颗粒层、3.外锥体细胞层、4.内颗粒层、5.内锥体细胞层、6.多形细胞层。一般来说，第四层细胞接受感觉传入，第五层及第六层细胞主要是向传出神经纤维发放信号。

有关大脑的生物学研究何有很多的成果，但与我们即将探索的大脑神经思维方式没有直接的关系，因此在这里就不多展开介绍了。

大脑是全身耗氧量最大的器官，占人体总耗氧量的四分之一。大脑80%以上由水组成。大脑所获取的所有信息都是通过神经细胞以生物电流形式进行传送，而水是电流传送的主要媒介。

大脑由约140亿个神经细胞构成，重约1400克。大脑皮层厚度约为2－3毫米，总面积约为2200平方厘米。据估计脑细胞每天要死亡约10万个。有意思的是，越是不思考，脑细胞死亡则越多。从理论上来讲，一个人的大脑储存信息的容量相当于1万个藏书为1000万册的图书馆。因此，一个最善于用脑的人，一生中也仅能发挥大脑能力的10%。人脑的血流量占心脏输出血量的15%。一天内流经大脑的血液为2000升。大脑消耗的能量若用电功率表示大约相当于25瓦。

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