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神经系统是什么？
神经系统，是由神经元细胞组成的网状结构组织。通过传递化学信号及电信号，协调各个器官，控制身体活动。
脊椎动物（包括人）的神经系统由：
- 中枢神经系统（脑+脊髓）
- 周围神经系统（脑神经+脊神经）
这两种神经系统组成。
后续，我们主要讨论中枢神经系统的脑。
图片来源：wikipedia：中枢神经系统
神经系统怎样传递信号，控制行为？
神经系统的信息传递，是通过神经信号来实现的。这些信号基于一个个神经元组成的神经纤维，进行远距离传递。
神经信号有两种：
- 单个神经元内：电信号传递
- 神经元与神经元之间：化学信号传递（化学信号就是指通过释放化学物质及接收化学物质，来交换信息内容）
如果用专业术语的话，一般叫“神经的兴奋传递”过程。
神经元的基本构成：
- 树突（形状像树杈，对接前一个神经元的轴突）
- 细胞体+细胞核（细胞的主干，维持神经细胞存活并提供神经活动的能量）
- 轴突（更粗更长的突出部分，将神经信号传递至下一个细胞或者肌肉腺体）
- 髓鞘（像树皮，包裹在轴突外，起绝缘作用）
图片来源：wikipedia：动作电位
神经信号的传递步骤：（看图理解会更快哦~）
- 前一个神经元的轴突末端，释放化学信号（神经递质），通过突触（前后两个神经元接触的结构），传递至后一个神经元的树突前端的位置；
- 树突前端的膜打开一道门，接收神经递质携带的信号并产生正负离子交换，在细胞内积累对应电极的离子；
- 多个树突接收的信号共同形成细胞整体的电信号并达到兴奋临界点时，激发电信号（动作电位）；
- 电信号通过轴突跳跃式快速传递至末端；
- 电信号转化为化学物质，再继续传下去；
图片来源：wikipedia：动作电位
图片来源：wikipedia：动作电位
（观看更详细介绍视频，可以通过维基百科搜索“动作电位”）
行为反应形成的路径：
- 感觉器官（皮肤，手，耳朵，鼻子等）获得各种来自周围环境的信号（温度，触感，声音，气味等）；
- 通过传入神经，将信号传递至神经中枢（大脑）；
- 大脑通过一系列信号加工和处理，决定如何做出行为反应；
- 通过传出神经，将行为反应的信号传导至肌肉，其他器官，从而引起对应的动作或身体反应；
图片来源：yuantiku.com
脑的主要结构
脑是中枢神经系统的主要部分之一。它的作用是传递、储存、加工信息，让人产生各种心理活动，并支配与控制人的行为。人类的脑是由大约40亿个脑细胞组成的重量约1400克的海绵状神经组织。
脑的组成部分：
脑主要由三部分组成，前脑，中脑，后脑。其中最重要的，主要加工及控制行为的大脑皮层，位于前脑。
简单介绍脑的区域及作用：
前脑：
大脑皮质：
是神经系统中最重要、最复杂的部分。大脑皮质分左右两半球，中间通过一个名叫“胼（pián）胝（zhī）体”的组织连接相通。皮质表面又分不同的区域，前部（额头）为前额叶，顶部（头顶）未顶叶，后部（后脑勺）为枕叶，下侧部（耳朵附近）叫颞叶。不同区域分别有负责的不同功能的脑区，在介绍认知功能的脑基础时，会做详细介绍。
边缘系统：
胼胝体下面一个比较复杂的神经区域，这里不多讲，只要知道边缘系统包含海马体和杏仁核这两个重要的组织。海马体与记忆相关，杏仁核与动机、情绪相关。
丘脑：
在胼胝体下方，作为神经冲动的中转站，将脊髓获得的神经冲动传递至大脑。
下丘脑：
生物里主要讲过，调节人体器官的自主节律，控制内分泌系统，维持新陈代谢，产生饥、渴、性这些生理反应。
脑垂体：
是人体内分泌系统的主要分泌腺体。
图片来源：心理学导论（第二版）
中脑：
中脑刚好就位于脑部中间的位置。它的中心有一个网状结构控制了不同的意识状态，包括觉醒、注意、睡眠等意识状态。什么叫意识状态？可以理解为，普通人所说的你的脑子的清醒程度或者是集中精神的程度之类。
图片来源：心理学导论（第二版）
后脑：
延脑：
位于脊髓上方。主要控制呼吸、心跳、吞咽及消化，稍受损伤即危及生命。
脑桥：
位于延脑上方，连接延脑与中脑，如果受损可能使睡眠失常。
小脑：
位于脑桥之后，控制身体的运动与平衡。
图片来源：心理学导论（第二版）
也许大家一般所认为的脑，或者讨论话题时候所说的脑，只有大脑。但现在知道，脑的结构不止是大脑皮质的部分，但大脑皮质在中枢神经系统的地位是关键、主要的。
功能分区
在上面的介绍中，我们知道，大脑被划分了不同的区域，也就是“叶”。但这只是个粗略的划分方式。其实在每个叶中，还会有不同的结构位置，对应着对人类不同反应行为的处理、加工和反应决策。
神经科学家们会通过很多方式来研究脑功能，一个核心的研究课题，就是对于大脑功能地图的绘制和解码。他们所做出来的功能地图，有时有点像等高线地图的样子，上面会标注不同的区域的名称，以及所对应的区域的主要功能（举例见下图）。
神经科学家通过核磁共振等实验结果对大脑进行区域标注：枕叶部分负责视觉处理的区域；图片来源：参考文献4
在介绍大脑功能分区时，我想分以下几个部分来简单说明：
- 躯体感觉系统；
- 运动系统；
- 调节系统；
- 认知功能相关的脑区；
躯体感觉系统：
人体通过躯体感觉系统，来感知外部环境、疼痛以及温度。
躯体感觉系统在大脑中，处于顶部（顶叶）的中央沟后侧，一条细长的躯体感觉运动区。并且身体的不同部位的感觉输入后，对应不同位置进行处理。如下图：A说明了躯体感觉区域的位置，B、C是不同身体部位的感觉输入（C）对应不同躯体感觉区更细化的位置（B）。想要特别说明的是，感觉在大脑中的位置及所占脑区的面积与感觉输入的身体部位的大小无关，而是与此感觉的复杂、精细程度有关。
图片来源：Neuroscience 3ed
另外，位于枕叶（后脑勺）的视觉区以及位于颞叶（耳朵两侧）的听觉区，也属于感觉系统一部分。
图片来源：Neuroscience 3ed
运动系统：
人类通过运动系统，来控制对应的肌肉进行行为反应。
运动系统在大脑中，处于顶部（顶叶）的中央沟、躯体感觉区域后侧，一条细长的运动区。身体不同位置的肌肉对应运动脑区不同的位置。如下图，A是运动区域的位置，B、C是运动部位对应的脑区。同样，动作越复杂精细，对应的脑区面积越大。
图片来源：Neuroscience 3ed
调节系统：
调节系统是非常复杂的一个系统，主要是人体通过调节内脏自主活动的节律，来适应环境变化。
调节系统主要的结构是下丘脑，它参与的调节包含各个内脏自主持续活动、对于呼吸的调节、对于饥饿感的感知和调节，睡眠的调节等等。并且它作为中转站，把中枢神经系统的信号与周围神经系统的信号相互传输，在连接上起了重要作用。
认知功能相关的脑区：
认知过程，例如学习、语言、决策、物体（空间）识别、情感、注意、动机等，每一个都比较复杂，比起感觉输入输出，会经过多层处理加工，也不单只是一个脑区可以独立完成的。
在接下来的系列文章中会更详细的讲讲每个认知行为过程所涉及到的脑区以及具体理论。
补充唠叨几句废话
这次的内容对于学过初中生物以上的同学比较好理解。如果是医学或者生物学生，可能相对简单，但可以作为一个课前概读。在介绍时已经尽量口语化，尽可能少的使用专业术语，但为了保证准确性与知识性，也必须把专业术语抛出来。如果有不理解的部分，可以公众号给作者留言，我找机会来单独做解释。
期待各位的互动~也请期待下期内容~
参考文献：
1. 维基百科：中枢神经系统；
2. 维基百科：动作电位；
3. 心理学导论（第二版）；
4. Ban, H., Yamamoto, H., Hanakawa, T., Urayama, S. I., Aso, T., Fukuyama, H., & Ejima, Y. (2013). Topographic representation of an occluded object and the effects of spatiotemporal context in human early visual areas. Journal of Neuroscience, 33(43), 16992-17007.
5. Purves, D., Augustine, G. J., Fitzpatrick, D., Hall, W. C., LaMantia, A. S., McNamara, J. O., & White, L. (2014). Neuroscience, 2008. De Boeck, Sinauer, Sunderland, Mass, 15-16.
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发表于 2022-9-20 14:13:11