?myelin

myelin發(fā)音

['maiəlin]

英：　　美：

myelin中文意思翻譯

髓**脂

=myeline

myelin詞形變化

形容詞: myelinic | 異體字: myeline |

Neuralink 與大腦的神奇未來(lái)·第二部分：大腦

在寫(xiě)這篇文章時(shí)，我想起了自己為什么喜歡下面這種長(cháng)得好看又可愛(ài)的大腦：

因為真正的大腦長(cháng)得很丑，一點(diǎn)都不可愛(ài)。人類(lèi)真惡心。

但是在過(guò)去一個(gè)月里，我一直在谷歌圖片中看著(zhù)一張張黏糊糊、布滿(mǎn)血絲的腦部圖片，那簡(jiǎn)直就是地獄?，F在你也要經(jīng)歷同樣的體驗，所以請做好心理準備。

現在我們先從最外層開(kāi)始。我覺(jué)得生物學(xué)有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它有時(shí)也挺有條理的，而大腦也有一些條理分明的地方，首先是人類(lèi)的頭部構造就像是一個(gè)俄羅斯套娃。

你的頭部最外層是頭發(fā)，頭發(fā)下面是頭皮，然后你以為接下來(lái)就到顱骨了——但其實(shí)中間還有大概 19 層東西才到顱骨。

在你的顱骨和大腦之間 [1] ，又有這樣一堆的東西：

在顱骨下面，大腦被三層薄膜包裹著(zhù)。

最外層的是 硬腦膜 （dura mater），一層結實(shí)、凹凸不平的防水膜。硬腦膜會(huì )緊貼著(zhù)顱骨。我聽(tīng)說(shuō)大腦是沒(méi)有疼痛感知區域的，但硬腦膜上就有——它的敏感程度與臉部肌膚相當——硬腦膜受到壓力或撞擊往往會(huì )引起劇烈的頭痛。

下面一層叫做 蛛網(wǎng)膜 （arachnoid mater），大家可以看到這層薄膜下面的空間布滿(mǎn)了一些看上去富有彈性的纖維。我一直認為，我的大腦只是被浸在某種液體里，然后就這樣在腦殼里面漂浮著(zhù)。但其實(shí)大腦外部和顱骨內壁之間的唯一間隙就是這層蛛網(wǎng)膜。這些纖維物質(zhì)可以固定住大腦的位置，讓它不會(huì )四處移動(dòng)。當頭部受到碰撞的時(shí)候，它們還可以起到緩沖的作用。這塊區域充滿(mǎn)了密度接近水的脊髓液，能讓大腦保持著(zhù)一定的浮力。

最后一層是 軟腦膜 （pia mater），這層薄膜是跟大腦外層緊緊貼合在一起的。你知道為什么你每次看到的大腦照片總是覆蓋著(zhù)一層黏糊糊的血管嗎？這些血管其實(shí)并不是在大腦表面上，而是嵌在軟腦膜里面的。（如果你不怕惡心的話(huà)， 這個(gè)視頻 可以看到一位教授從人腦剝掉軟腦膜的過(guò)程。）

下面大腦的全貌，這里用的應該是一個(gè)豬腦：

從左到右，你會(huì )看到皮膚（粉色的那層），然后是兩層頭皮，接下來(lái)是顱骨、硬腦膜、蛛網(wǎng)膜，最右邊就是包裹在軟腦膜下面的大腦。

如果我們把外層的東西都剝干凈，就會(huì )看到這個(gè)粉嫩的東西：

這個(gè)看起來(lái)很好笑的東西，可是宇宙中已知的最復雜的物體——雖然它只有三磅重，但是神經(jīng)工程師蒂姆·漢森（Tim Hanson）卻稱(chēng)之為「目前已知信息密度最大、結構化程度最高而且自我組織最完整的東西」。強大如此的大腦，它在運行時(shí)的功率僅為 20 瓦 （一臺 性能同樣強大的計算機 將需要 2400 萬(wàn)瓦的功率才能啟動(dòng)）。

麻省理工學(xué)院的教授波麗娜·安妮基娃（Polina Anikeeva）則將大腦 形容成 「可以用勺子舀的軟布丁」。腦外科醫生本·拉波波爾（Ben Rapoport）給出的描述感覺(jué)更為科學(xué)：「介于布丁和果凍之間的形態(tài)」。他說(shuō)如果你把一個(gè)大腦放在桌面上，它會(huì )在重力的作用下變得更扁，有點(diǎn)像水母的感覺(jué)。我們通常不會(huì )想到大腦會(huì )是這么軟綿綿的，因為它一般都處于懸浮在液體中的狀態(tài)。

但這就是我們的樣子。你在鏡子里看到自己的身體和臉龐，你以為這就是你——但那其實(shí)只是一副皮囊。你真正的樣子是一個(gè)奇形怪狀的果凍球。希望你不會(huì )介意這個(gè)說(shuō)法。

雖然這聽(tīng)起來(lái)很詭異，但你也不能責怪亞里士多德或者是古埃及人，盡管他們曾經(jīng)斷定大腦只是毫無(wú)意義的「頭骨填充物」（亞里士多德認為心臟才是智力的來(lái)源）。 [2]

后來(lái)，人類(lèi)逐漸了解到了更多關(guān)于大腦的真相，但只是片面地了解。

克里希納·謝諾伊（Krishna Shenoy）教授 打了個(gè)比方 ，他說(shuō)我們對大腦的理解，就如同在 16 世紀初 人類(lèi)對整個(gè)世界地圖的了解一樣。

另一位教授，杰夫·李奇曼（ Jeff Lichtman ）的說(shuō)法就更為苛刻了。他在自己課程的第一節課都會(huì )問(wèn)學(xué)生一個(gè)問(wèn)題：「如果大腦總共包含的知識是一英里，我們已經(jīng)在這個(gè)路程上走了多遠？」他說(shuō)學(xué)生們有回答三分之一的，有一半的，有四分之一的——但是這位教授給出的答案是「 大約 3 英寸 」。

第三位教授是神經(jīng)科學(xué)家莫蘭·瑟夫（ Moran Cerf ），他向我分享了在神經(jīng)科學(xué)界的一句老話(huà)，其中指出了為什么試圖完全理解大腦是一個(gè)無(wú)法達成的悖論：「如果人類(lèi)大腦真的有那么容易理解，那么擁有這種簡(jiǎn)單大腦的我們也是不能理解大腦的?！?/p>

在人類(lèi)正在建造的偉大知識庫的幫助下，我們也許在未來(lái)某天可以做到這點(diǎn)?，F在，我們先來(lái)看看人類(lèi)目前對大腦已知的東西——先從宏觀(guān)的角度開(kāi)始。

我們先通過(guò)下面的半球截面圖來(lái)看看大腦的主要結構：

現在我們把大腦取出來(lái)，然后去掉左半球，這樣我們就可以清晰地看到里面的結構了。

神經(jīng)學(xué)家保羅·麥克萊恩( Paul MacLean )做過(guò)一張簡(jiǎn)單的示意圖，其中闡釋了我們之前討論過(guò)的一個(gè)基礎概念：在進(jìn)化過(guò)程中，最先出現的是爬行腦，后來(lái)的哺乳動(dòng)物以此為基礎發(fā)展出了第二重腦部結構，最后人類(lèi)的出現完善了第三重腦部結構。

下面是這些結構在真正的大腦上對應的位置：

接下來(lái)我們來(lái)看看這里的每個(gè)部分：

這是我們大腦中最古老的一部分：

這是上面的大腦截面圖中青蛙老大所在的部分。事實(shí)上，青蛙的完整腦部的形狀就跟我們大腦的這個(gè)部分很相似：

在了解過(guò)這些部位的功能之后，你就會(huì )明白它們?yōu)槭裁词枪爬系牧恕@些部位能做的事情，青蛙和蜥蜴都能做。下面是其中主要的部分（點(diǎn)擊動(dòng)圖可以查看高清版本）：

延髓（medulla oblongata）唯一想的事情就是讓你不要死。它負責控制一些非自主的活動(dòng)，比如心跳、呼吸和血壓，另外如果它認為你中毒了，它就會(huì )讓你嘔吐，干的都是些吃力不討好的活。

腦橋(pons)的工作非常零碎。它負責吞咽、膀胱控制、面部表情、咀嚼、唾液分泌、眼淚分泌和姿勢保持等工作——基本上就是看心情什么都做點(diǎn)。

中腦(midbrain)的工作甚至要比腦橋更零碎。如果一個(gè)大腦部位所做的事情都已經(jīng)有其他部位負責了，那它肯定不會(huì )好受。這里所說(shuō)的就是中腦，它負責的工作包括視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、運動(dòng)控制、警覺(jué)、體溫控制等各種其他大腦部位也在做的事情。大腦的其他部位似乎也不太喜歡中腦，因為你可以看到「前腦、中腦、后腦」的比例差距有多么懸殊，所以看來(lái)中腦是被其他部位排斥了。

不過(guò)腦橋和中腦也有一項值得肯定的工作，它們還負責控制眼球自主運動(dòng)，這可是件正經(jīng)事。所以如果你正在轉動(dòng)眼球的話(huà)，說(shuō)明你的腦橋和中腦正在進(jìn)行它們的一項專(zhuān)職工作。

這個(gè)看起來(lái)有點(diǎn)怪，像是大腦陰囊一樣的東西就是你的小腦(cerebellum)。小腦負責讓你保持平衡、手腳協(xié)調和正常行走。 這里 是之前那位淡定的教授展示小腦解剖結構的視頻。

在腦干的上方就是邊緣系統（limbic system）——讓人類(lèi)變得如此瘋狂的大腦部位。

邊緣系統是一個(gè)生存系統。一個(gè)籠統的說(shuō)法是，當你在做一些你的狗也會(huì )做的事情時(shí)——進(jìn)食、飲水、交配、戰斗、躲避或者逃離可怕的東西——這就是邊緣系統在幕后操控。無(wú)論你是否愿意承認，只要你在做上述的任何一件事時(shí)，你就處于原始人的生存模式。

邊緣系統還控制著(zhù)你的情緒，而情緒歸根到底也是生存的需要——它們是更高級的生存機制，對于生活在復雜社會(huì )結構中的動(dòng)物來(lái)說(shuō)必不可少。

我在之前的文章中提到了 即時(shí)獎勵猴子 ， 社會(huì )生存猛犸象 ，還有 其他一些動(dòng)物 ——它們所指都是邊緣系統。每當你的大腦發(fā)生內部斗爭時(shí)，邊緣系統的工作可能就是慫恿你去做一些你以后會(huì )后悔的事情。

我確信學(xué)會(huì )控制邊緣系統是人類(lèi)成熟的象征，同時(shí)也是人類(lèi)最核心的斗爭。這并不是說(shuō)如果沒(méi)有邊緣系統我們會(huì )活得更好——邊緣系統是我們之所以為人類(lèi)的一半原因，我們生命中的大部分樂(lè )趣都與情緒或者動(dòng)物本能欲望的滿(mǎn)足有關(guān)——只是邊緣系統并不知道你生活在一個(gè)文明社會(huì )，如果你過(guò)于放任它的話(huà)，它很快就會(huì )毀掉你的生活。

好吧，讓我們再拉近一點(diǎn)看看。邊緣系統由許多小部分構成，不過(guò)我們只介紹其中最重要的一些部分：

杏仁體（amygdala）可以說(shuō)是大腦中負面情緒的集中地。它負責焦慮、悲傷、還有我們對恐懼的反應。大腦有兩個(gè)杏仁體，奇怪的是左邊的杏仁體表現更加樂(lè )觀(guān)一些，除了通常的負面情緒之外，它有時(shí)也會(huì )產(chǎn)生愉悅的情緒，而右邊的那個(gè)就一直處于心情不好的狀態(tài)。

海馬體（hippocampus，顧名思義，因為它看起來(lái) 像一只海馬 ）就像是記憶的速寫(xiě)板。如果將老鼠放進(jìn)一個(gè)迷宮里面，它會(huì )慢慢記得迷宮的路，因為迷宮路徑的記憶會(huì )被編碼到老鼠的海馬體里面——確實(shí)是這樣。當老鼠走到迷宮的不同位置時(shí)，它的兩個(gè)海馬體的不同部位會(huì )被喚醒，因為迷宮的每一個(gè)部分都對應著(zhù)海馬體的某一部位。但如果在記住了一個(gè)迷宮之后，這只老鼠又做了其他任務(wù)，在一年后再被放回原來(lái)的迷宮中，它就很難回想起這個(gè)迷宮要怎么走了。因為這時(shí)海馬體速寫(xiě)板上的大部分內容都被清除了，這樣才能騰出地方記憶新的東西。

**《記憶碎片》（Memento）所描述的疾病是真實(shí)存在的——順行性遺忘癥（anterograde amnesia）是由海馬體受損所導致的。阿茲海默癥的病發(fā)就從海馬體開(kāi)始，然后才慢慢**到大腦的其他部分，這也是為什么阿茲海默癥患者會(huì )先開(kāi)始變得健忘，隨后才出現其他一系列的嚴重癥狀。

丘腦（thalamus）位于大腦的中心，它就像是感官系統的中間人，它負責接收來(lái)自感覺(jué)器官的信息，然后再將其傳輸到大腦皮層進(jìn)行處理。當你在睡覺(jué)的時(shí)候，丘腦也跟和你一同入睡，也就是說(shuō)負責傳輸感官的中間人下班了。所以在深度睡眠時(shí)，你通常不會(huì )因為輕微的聲音、光亮或觸碰而醒來(lái)。如果你想喚醒處于深度睡眠的人，你的動(dòng)靜一定要足夠大才能喚醒丘腦。

唯一的例外是嗅覺(jué)，它是唯一可以繞過(guò)丘腦的感官。這就是為什么可以用嗅鹽來(lái)喚醒昏迷者的原因。既然說(shuō)到這兒了，下面就給大家補充一個(gè)冷知識：嗅覺(jué)是 嗅球 （olfactory bulb） 的功能，而且這是最古老的一種感官。跟其他感官不一樣，嗅覺(jué)位于邊緣系統的深處，它與杏仁體和海馬體都有緊密的聯(lián)系——這也就是嗅覺(jué)可以喚起特定記憶和情緒的原因。

我們終于聊到皮質(zhì)（cortex）了，它又名「cerebral cortex」、「neocortex」、「cerebrum」和「pallium」。

作為整個(gè)大腦最重要的部位，它竟然連自己的名字都搞不清楚。所以這是怎么回事？

皮質(zhì)幾乎無(wú)所不能——它負責處理聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)及感覺(jué)信息，同時(shí)還掌管著(zhù)語(yǔ)言、運動(dòng)、思考、計劃、性格等諸多方面。

皮質(zhì)可以分為四葉：

這幾個(gè)部位的職責要描述起來(lái)確實(shí)沒(méi)有什么條理可言，因為每個(gè)部位所做的東西都很多，而且彼此之間存在大量重疊的功能，不過(guò)我們可以簡(jiǎn)單概括一下：

額葉 （ frontal lobe ，點(diǎn)擊查看動(dòng)圖）負責你的性格，以及一系列我們認為跟「思考」有關(guān)的東西，包括推理、規劃和執行等功能。其中，你的大部分思考行為都發(fā)生在額葉前端叫做 前額皮質(zhì) （prefrontal cortex）的部位——這是在你大腦中的智者。在之前提到的大腦內部斗爭中，前額皮質(zhì)是與邊緣系統對立的一方。它是敦促你完成工作的理性決策者；叫你不要擔心其他人看法的內部聲音；希望你不要對小事斤斤計較的高級存在。

如果你覺(jué)得這些工作還不夠麻煩，額葉還負責你身體的運動(dòng)。額葉頂部的前回是你的 「主要運動(dòng)皮質(zhì)」 （primary motor cortex）。

頂葉 （ parietal lobe ）負責的一項功能是觸覺(jué)控制，其中最主要是 「主要體覺(jué)皮質(zhì)」 （primary somatosensory cortex）的作用，它就在主要運動(dòng)皮質(zhì)的后面。

互相緊挨著(zhù)的主要運動(dòng)皮質(zhì)和主要體覺(jué)皮質(zhì)是特別有趣的兩個(gè)部位，因為神經(jīng)科學(xué)家發(fā)現它們的每個(gè)位置都與某個(gè)身體部位一一對應。這就引出了本文最驚悚的一張配圖—— 「小矮人圖」 （homuculus）。

小矮人圖由神經(jīng)外科先驅?xiě)褷柕隆づ矸茽柕拢╓ilder Penfield）提出，它形象地展示了主要運動(dòng)皮質(zhì)和主要體覺(jué)皮質(zhì)所對應的身體部位。圖中比例越大的身體部位，它們在相應皮質(zhì)中所占的區域也越大。這里可以得出一些有趣的發(fā)現：

首先，大腦負責面部和手部運動(dòng)和觸覺(jué)的區域比其他身體部位的全部加起來(lái)還要多，雖然這聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)難以置信，但其實(shí)還是可以理解的，因為我們需要做出差別非常細微的面部表情，而且我們的雙手需要無(wú)比靈巧，但是身體的其他部分，比如肩膀、膝蓋、后背，它們的動(dòng)作和感覺(jué)就不需要那么細致了。這就是為什么人類(lèi)可以用手指彈鋼琴，用腳趾就不行。

其次，這兩種皮質(zhì)所對應的身體部位比例也高度近似。我也可以理解這點(diǎn)，但我從來(lái)沒(méi)有想過(guò)，身體最需要運動(dòng)控制的部位恰恰也是最敏感的部位。

最后，我偶然找到了下面這張圖片，然后它就一直在我的腦海中揮之不去，所以現在我也讓你們體會(huì )一下這種感覺(jué)——一個(gè) 3D 版的小矮人。

我們繼續——

顳葉 （ temporal lobe ）負責儲存你的大部分記憶。另外因為它就在你的的耳朵旁邊，所以它也是 聽(tīng)覺(jué)皮質(zhì) （auditory cortex）所在的位置。

最后，位于你的后腦勺的是 枕葉 （ occipital lobe ），它幾乎被完全用于處理視覺(jué)信息。

一直以來(lái)，我都以為這些大片的腦葉就是組成大腦的一塊塊部位——就像我們在 3D 模型中看到的分區一樣。但實(shí)際上，皮質(zhì)只占大腦最外層的 2 毫米——也就相當于一個(gè)硬幣的厚度——表層下面的空間基本上是各種神經(jīng)組織的復雜連結。

如果將皮質(zhì)從大腦上剝下來(lái)，你可以得到一個(gè) 2 毫米厚，面積為 2000 至 2400 平方厘米的區域， [4] 相當于一塊 48 厘米 x 48 厘米（19 x 19 英寸）正方形餐巾。

這塊餐巾是你的大部分大腦行為發(fā)生的地方——它是你能夠思考、運動(dòng)、感覺(jué)、看見(jiàn)、聽(tīng)到、記憶、說(shuō)話(huà)和理解語(yǔ)言的原因。這簡(jiǎn)直是史上最棒的餐巾。

還記得之前我說(shuō)過(guò)「你只是個(gè)果凍球」嗎？好吧，其實(shí)你所認為的自己其實(shí)主要是你的皮質(zhì)。換句話(huà)說(shuō)，你其實(shí)是一塊餐巾。

當把完整的大腦和扒下來(lái)的皮質(zhì)放在一起時(shí)，我們就能清楚地看到這些褶皺所增加的餐巾面積了：

盡管還不完美，但是現代科學(xué)已經(jīng)基本掌握了大腦的全貌。此外，我們對大腦的細節也有了一定的認識。接下來(lái)是對大腦細節的介紹：

盡管我們早就明白了大腦是人類(lèi)智力的源泉，但是科學(xué)界是在不久前才弄清楚大腦的構造?？茖W(xué)家已經(jīng)知道人體是由細胞構成的，但是直到 19 世紀末，意大利外科醫生卡米洛·高爾基（Camillo Golgi）才發(fā)現一種 染色法 可以揭開(kāi)大腦細胞的真面目。他最后發(fā)現的結果令人意外：

這看上去不是細胞應該有的樣子。高爾基當時(shí)沒(méi)有意識到自己發(fā)現的其實(shí)是「神經(jīng)元」（neuron）。

科學(xué)家后來(lái)認識到，幾乎對于所有動(dòng)物來(lái)說(shuō)，神經(jīng)元都是構成大腦和神經(jīng)系統，以及它們內部的巨大溝通網(wǎng)絡(luò )的核心單位。

但直到 1950 年代，科學(xué)家才進(jìn)一步發(fā)現神經(jīng)元之間進(jìn)行交流的方法。

軸突（axon），即神經(jīng)元上負責承載信息的細長(cháng)突起，它的直徑通常非常小——因為它實(shí)在太小了，所以科學(xué)家直到最近才能用它來(lái)做實(shí)驗。在 1930 年代，英國動(dòng)物學(xué)家 J·Z·揚（J. Z. Young）在偶然之下得到了一個(gè)顛覆傳統認知的發(fā)現——烏賊擁有異常巨大的神經(jīng)軸突，可用于實(shí)驗。幾十年之后，科學(xué)家艾倫·霍奇金（Alan Hodgkin）和安德魯·赫胥黎（Andrew Huxley）利用烏賊的巨大軸突，終于找出了神經(jīng)元傳遞信息的方式——動(dòng)作電位（action potential）。它的原理是這樣的：

首先，神經(jīng)元的種類(lèi)有很多：

為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我們在此只討論一種簡(jiǎn)單常見(jiàn)的神經(jīng)元——椎體細胞（pyramidal cell），你可以在運動(dòng)皮質(zhì)中找到它們。如果要畫(huà)出一個(gè)神經(jīng)元圖示，我們可以先畫(huà)一個(gè)小人：

然后給他多加幾條腿和一些頭發(fā)，把胳膊卸掉，最后再把他拉長(cháng)——這樣我們就畫(huà)出了一個(gè)神經(jīng)元。

然后我們再加幾個(gè)神經(jīng)元進(jìn)來(lái)。

這里我就不打算解釋動(dòng)作電位的詳細原理了，因為其中會(huì )涉及許多不必要又沒(méi)意思的專(zhuān)業(yè)內容，這些東西你應該已經(jīng)在初中生物課上了解過(guò)了。如果你想完整了解相關(guān)的只是，我建議你閱讀可汗學(xué)院的這篇優(yōu)質(zhì) 科普文 。接下來(lái)，我們只會(huì )了解跟本文主題相關(guān)的一些基本概念。

現在，我們的神經(jīng)元小人的尾巴—— 軸突 ——帶有負極性的「靜息電位」，也就是說(shuō)當它靜止時(shí)會(huì )稍微帶負電荷。我們的神經(jīng)元小人的頭發(fā)（ 樹(shù)突 ，dendrites）總是會(huì )被其他小人的腳碰到 [5] ，盡管他可能不太情愿。其他人的腳會(huì )將一種叫做 神經(jīng)遞質(zhì) （neurotransmitter） [6] 的化學(xué)物質(zhì)掉在他的頭發(fā)上，這種化學(xué)物質(zhì)會(huì )穿過(guò)他的頭部（細胞體，或稱(chēng)「soma」），根據化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)，他會(huì )稍微改變自己身體所帶的電荷。雖然這會(huì )讓我們的神經(jīng)元小人有點(diǎn)不舒服，但這也不是什么大問(wèn)題——除此之外什么都不會(huì )發(fā)生。

但是如果有足夠多的化學(xué)物質(zhì)碰到了他的頭發(fā)，使他的電荷上升到某個(gè)值——即神經(jīng)元的「閾電位]（threshold potential），這時(shí)小人就會(huì )處于 動(dòng)作電位 ，也就是說(shuō)他被電擊了。

這是一種非此即彼的狀態(tài)：我們的小人不是處于完全沒(méi)有變化的狀態(tài)，就是處于被完全電擊的狀態(tài)。他不會(huì )存在被部分電擊或者過(guò)度電擊的狀態(tài)——要么完全沒(méi)有受到電擊，要么受到每次程度都一樣的電擊。

當出現這種情況的時(shí)候，一股電流會(huì )從他的身體（軸突）流向他的腳（ 軸突末梢 ，axon terminal），后者會(huì )因此碰到其他小人的頭發(fā)（這個(gè)接觸點(diǎn)叫做 突觸 ，synapse），在這個(gè)過(guò)程中，小人身體的電荷會(huì )從負電短暫轉變?yōu)檎?，然后迅速回到他正常的負電位狀態(tài)。當這個(gè)動(dòng)作電位到達小人的腳時(shí)，軸突末梢會(huì )釋放化學(xué)物質(zhì)到它正在觸碰的頭發(fā)上，這樣有可能會(huì )導致被觸碰的小人受到電擊，正如他之前所遭遇的情況。

這就是信息在神經(jīng)系統中傳遞的方式——化學(xué)信息通過(guò)神經(jīng)元間的細小間隙傳導，并觸發(fā) 穿過(guò) 神經(jīng)元的電流信息——不過(guò)當身體需要快速傳遞某個(gè)信號時(shí)，神經(jīng)元之間也可以通過(guò)電流來(lái)傳遞信息。

動(dòng)作電位的傳遞速度為每秒 1 到 100 米之間。之所以會(huì )有這么大的變動(dòng)范圍，部分原因是神經(jīng)系統中的另一種細胞——施旺細胞（Schwann cell）——它像是一位總覺(jué)得孫子穿不夠的老奶奶，一直往軸突身上蓋一層層厚厚的毯子—— 髓鞘 （myelin sheath）。整個(gè)過(guò)程就像這樣：

除了起到保護和絕緣的作用以外，髓鞘還是影響神經(jīng)元信息傳遞速度的主要原因——當軸突被髓鞘包裹時(shí)，動(dòng)作電位的傳導速度會(huì )快很多： [7]

下面舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)明髓鞘對信息傳遞速度的影響：比如當你的腳趾踢到什么的東西的時(shí)候，你會(huì )馬上意識到自己剛才的動(dòng)作，但是你可能要過(guò)一兩秒的時(shí)間才會(huì )開(kāi)始感受到腳趾隱隱作痛。你立刻可以感到自己踢到東西和一陣劇痛，因為劇痛信息是通過(guò)經(jīng)過(guò)髓鞘包裹的軸突傳到大腦的，而你后來(lái)才開(kāi)始感到隱隱作痛是因為這種痛感是通過(guò) 沒(méi)有髓鞘 保護的「C類(lèi)神經(jīng)纖維」傳遞的，它的傳遞速度為每秒 1 米左右。

在某種意義上，神經(jīng)元跟電腦的晶體管很相似——它們都是用「1」（動(dòng)作電位激活）和「0」（沒(méi)有動(dòng)作電位激活）的二進(jìn)制語(yǔ)言傳遞信息。但是跟電腦晶體管不同的是，大腦的神經(jīng)元會(huì )一直處于變化之中。

你肯定有過(guò)這樣的經(jīng)歷，你學(xué)會(huì )了一種新技能，掌握得還不錯，但是到了第二天你發(fā)現自己又不會(huì )了。你第一天之所以能學(xué)會(huì )這項技能，是因為在神經(jīng)元之間傳遞信號的 化學(xué)物質(zhì) 的數量或濃度發(fā)生了變化。不斷重復的行為會(huì )導致這些化學(xué)物質(zhì)的改變，讓你可以取得進(jìn)步，但是到了第二天，之前調整過(guò)化學(xué)物質(zhì)會(huì )回歸到正常水平，你之前取得的進(jìn)步也會(huì )隨之消失。

但如果你接下來(lái)繼續堅持練習，你最終會(huì )長(cháng)久地掌握這項技能。在這個(gè)過(guò)程中，你其實(shí)在告訴大腦，「這不是一次性的工作」，然后大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )便會(huì )做出可以長(cháng)期持續的 結構性調整 。神經(jīng)元會(huì )改變自己的形狀和位置，強化或弱化不同的連接，根據需要學(xué)習的技能搭建一套固定的路徑。

神經(jīng)元能夠在化學(xué)上、結構上、甚至是功能上改變自己，根據外部世界不斷優(yōu)化大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，這種現象就啊哦做 神經(jīng)可塑性 （neuroplasticity）。嬰兒的大腦擁有最高的神經(jīng)可塑性。嬰兒出生后，他的大腦完全不知道自己以后會(huì )有什么樣的人生：擁有一流劍術(shù)的中世紀勇士？擅長(cháng)彈奏大鍵琴的十七世紀音樂(lè )家？還是既要記住并整理海量信息，又要管理復雜人際關(guān)系的現代學(xué)者？不管怎樣，嬰兒的大腦都已經(jīng)準備好不斷調整自己，可以應對未來(lái)任何形態(tài)的人生。

雖說(shuō)嬰兒擁有最強大的神經(jīng)可塑性，不過(guò)這種能力將會(huì )伴隨我們的一生，所以人類(lèi)才能不斷成長(cháng)、改變和學(xué)習新知識，同時(shí)這也是我們可以養成新習慣、改變舊習慣的原因——習慣其實(shí)是大腦現有神經(jīng)結構的反映。如果你想改變自己的習慣，你就需要付出巨大的意志力來(lái)推翻大腦之前建立的神經(jīng)路徑，但如果你可以堅持足夠長(cháng)的時(shí)間，你的大腦最終會(huì )得到指示，改變之前的路徑，新的行為習慣將不再需要意志力的支撐。大腦已經(jīng)為新的習慣做出了相應的生理變化。

這個(gè)難以想象的巨大神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )是由大腦內部的大約 1000 億個(gè)神經(jīng)元構成的——這個(gè)數量與銀河系的恒星數量相仿，或者說(shuō)是全球人口的十幾倍。其中有 150 到 200 億的神經(jīng)元位于皮質(zhì)，剩下的神經(jīng)元都在大腦的低級部位（令人意外的是，小腦的神經(jīng)元數量是皮質(zhì)的三倍有余）。

現在我們再縮小一點(diǎn)，看看另一張大腦的截面圖——不過(guò)這次不把大腦切成兩個(gè)半球，而是從中間切開(kāi)：

大腦的內部物質(zhì)可以分為 灰質(zhì) （gray matter）和 白質(zhì) （white matter）兩種?；屹|(zhì)看起來(lái)的顏色要更深一些，由大腦神經(jīng)元的細胞體、樹(shù)突和軸突等東西組成。白質(zhì)的主要成分是負責在神經(jīng)細胞體之間或身體其他部位傳遞信息的軸突。白質(zhì)是白色的原因是這些軸突通常都會(huì )被髓鞘包裹，后者是一些白色的脂肪組織。

灰質(zhì)主要存在于大腦的兩個(gè)區域——我們上面提到的邊緣系統和腦干部位的內部，以及跟硬幣一樣厚的大腦皮質(zhì)。 而在這兩者之間的大塊白質(zhì)主要由皮質(zhì)神經(jīng)元（cortical neuron）的軸突組成。皮質(zhì)就像是大腦的總指揮中心，它會(huì )通過(guò)存在于下方白質(zhì)的大量軸突傳達自己的指令。

下面是我見(jiàn)過(guò)最漂亮的關(guān)于灰質(zhì)和白質(zhì)的 概念圖解 ，由格雷格·A·鄧恩（Greg. A. Dunn）博士和布萊恩·愛(ài)德華茲（Brian Edwards）博士制作。大家可以清晰看到外層的灰質(zhì)和底下的白質(zhì)之間的結構區別（點(diǎn)擊圖片查看高清版本）：

這些皮質(zhì)軸突可能會(huì )將信息傳遞到皮質(zhì)的其他部位、皮質(zhì)下方的大腦部位，或者通過(guò)脊髓（神經(jīng)系統的告訴功能）傳遞到身體的其他部位。 [8]

下面我們來(lái)看看完整的神經(jīng)系統是長(cháng)什么樣的：

求生物化學(xué)名詞解釋

生化名詞解釋?

...看這里：

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