人类大脑的基本结构和功能

人类大脑的基本结构和功能

基本结构：

人类大脑encephalon（或brain）位于颅腔内，在成人其平均重量约1400g，起源于胚胎时期神经管的前部，一般可分五个部分：端脑、间脑、中脑、后脑和延髓其中端脑和间脑合称前脑prosencephalon（或forebrain），后脑与延髓合称菱脑rhomben cephalon（或hindbrain），后脑metencephalon（或afterbrain）又由脑桥和小脑构成。依据其所处的位置，人们习惯上把中脑、脑桥和延髓三部分合称为脑干。延髓向下经枕骨大孔连接脊髓。随着脑各部的发育，胚胎时期的神经管就在脑的各部内部形成一个连续的脑室系统。

大脑主要包括左、右大脑半球，是中枢神经系统的最高级部分。人类的大脑是在长期进化过程中发展起来的思维和意识的器官。大脑半球的外形和分叶左、右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。每个半球有三个面，即膨隆的背外侧面，垂直的内侧面和凹凸不平的底面。背外侧面与内侧面以上缘为界，背外侧面与底面以下缘为界。半球表面凹凸不平，布满深浅不同的沟和裂，沟裂之间的隆起称为脑回。背外侧面的主要沟裂有：中央沟从上缘近中点斜向前下方；大脑外侧裂起自半球底面，转至外侧面由前下方斜向后上方。在半球的内侧面有顶枕裂从后上方斜向前下方；距状裂由后部向前连顶枕裂，向后达枕极附近。这些沟裂将大脑半球分为五个叶：即中央沟以前、外侧裂以上的额叶；外侧裂以下的颞叶；顶枕裂后方的枕叶以及外侧裂上方、中央沟与顶枕裂之间的顶叶；以及深藏在外侧裂里的脑岛。另外，以中央沟为界，在中央沟与中央前沟之间为中央前回；中央沟与中央后沟之间为中央后回。

人类的大脑皮层平均厚度为2.5～3.0毫米，皮层表面高度扩展、卷曲，形成许多的沟和裂。下凹的叫沟，凸出的叫回、如果把皮层剥离下来并全部展平，形成的灰色物质层有四张A4打印纸大小。而黑猩猩的大脑皮层只有一张A4打印纸那么大，猴子的像明信片那么大，老鼠的只有邮票那么大。

大脑皮层上面密密麻麻地分布着大约120亿个神经细胞，在这些神经细胞的周围还有1000多亿个胶质细胞。大脑皮层是神经元胞体集中的的地方，是构成大脑两半球沟回的表层灰质。人的大脑皮层分为6个层次。

根据各层神经元的成分和特征，以及机能上，可以分为许多区。从机能上可以分为：大脑中央后回称躯体感觉区；中央前回称为运动区；枕极和矩状裂周围皮层称为视觉区；颞横回称为听觉区；额叶皮层大部，顶、枕和颞叶皮层的其他部分都称为联合区，它们都收受多通道的感觉信息，汇通各个功能特异区的神经活动。

大脑皮层细胞除了在水平方向分层外，在整个皮层厚度内，神经元在与表面垂直的方向

呈链状排列成细胞柱。柱或称模是一些具有大致相同特性的神经元集合形成的。它是皮层最基本的机能单位。人的大脑皮层约含有1—2百万个柱，每一个柱内有10，000左右的神经元。用微电极插入皮层，“感觉柱”(与感觉机能有关的细柱)引导电位的方法，证明了同一个柱内的细胞相同的感觉型式，并有相同的感受野。

注：感受器受刺激兴奋时，通过感受器官中的向心神经元将神经冲动（各种感觉信息）传到上位中枢，一个神经元所反应（支配）的刺激区域就叫做神经元的感受野。又译为受纳野。末梢感觉神经元、中继核神经元以及大脑皮层感觉区的神经元都有各自的感受野。随感觉种类不同,感受野的性质、大小也不一致

基本功能：

大脑分左右两个半球，每一半球上分别有运动区、体觉区、视觉区、听觉区、联合区等神经中枢。由此可见，大脑两半球是对称的。

在神经传导的运作上，两半球相对的神经中枢，彼此配合，发生交叉作用：两半球的运动区对身体部位的管理，是左右交叉、上下倒置的；两半球的视觉区与两眼的关系是：左半球视觉区管理两眼视网膜的左半，右半球视觉区管理两眼视网膜的右半；两半球的听觉区共同分担管理两耳传入的听觉信息。

两半球的联合区，分别发挥左右半球相关各区的联合功能。

在整个大脑功能上，两半球并不是各自独立的，两者之间仍具有交互作用；而交互作用的发挥，乃是靠胼胝体的连接，得以完成。

在正常情形之下，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，大体上是左半球管右半身，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，左右分叉的微妙构造。在每一半球上，有各自分区为数个神经中枢，每一中枢各有其固定的区域，分区专司形成大脑分化而又统合的复杂功能。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，其他各区则两半球都有。

小脑（cerebellum）是后脑的最大部分，也是中枢神经系统中仅次于大脑的第二大器官。略呈卵圆形，位于脑桥和延髓背侧，三者之间有一空腔即第四脑室。小脑中部狭窄，称为小脑蚓部；两侧膨大，称为小脑半球。小脑表面被一层灰质覆盖，称为小脑皮质（或小脑皮层）。皮质上具有多数横行的浅沟和较深的沟和裂，把小脑分成许多小叶。小脑内部为由神经纤维构成的白质，称为小脑髓质。髓质中心埋藏有数个灰质核团，称为小脑中央核，其中最大的一个叫齿状核。小脑与低位脑干有双向纤维联系，所以小脑可调节躯体运动，并与前庭核、红核等共同调节肌紧张，调节躯体反射活动。小脑与大脑也有双向纤维联系，因此小脑对随意动作起着调节作用，使动作的力量、快慢与方向得到精确的控制。此外，小脑对植物性反射中枢也有调节作用。

脑干的功能主要是维持个体生命，包括心跳、呼吸、消化、体温、睡眠等重要生理功能，均与脑干的功能有关。经由脊髓传至脑的神经冲动，呈交叉方式进入：来自脊髓右边的冲动，先传至脑干的左边，然后再送入大脑；来自脊髓左边者，先送入脑干的右边，再传到大脑.

运动区（motor area）

运动区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，身体内外所有随意肌的运动，均受此中枢的支配。运动中枢发出的神经冲动，呈左右交叉上下倒置的方式进行。