大腦的結構和功能分區_詳解人腦構造與功能(2)
小腦簡介
小腦位于大腦半球后方，覆蓋在腦橋及延髓之上，橫跨在中腦和延髓之間。它由胚胎早期的菱腦分化而來，是腦六個組成部分中僅次于大腦的第二大結構。
外部形態
中部狹窄稱小腦蚓vermis，兩側膨大部稱小腦半球，小腦下面靠小腦蚓兩側小腦半球突起稱小腦扁桃體tonsil of cerebellum。
內部結構
1、皮質
2、髓質(髓體)：頂核、中間核(拴狀核、球狀核)、齒狀核。
小腦的分葉
1、按形態結構和進化可分為：絨球小結葉flocculonodular lobe(原小腦或古小腦)，小腦前葉anterior lobe(舊小腦)，小腦后葉posterior lobe(新小腦)。
2、按機能可分為：前庭小腦(原小腦或古小腦archicerebellum)，脊髓小腦(舊小腦paleocerebellum)，大腦小腦(新小腦neocerebellum)
小腦的纖維聯系和功能
1、前庭小腦：調整肌緊張，維持身體平衡。
2、脊髓小腦：控制肌肉的張力和協調。
3、大腦小腦：影響運動的起始、計劃和協調，包括確定運動的力量、方向和范圍。
腦干
腦干(brainstem)是腦的一部分，位于大腦的下面，腦干的延髓部分下連脊髓。呈不規則的柱狀形。腦干由延髓、腦橋、中腦三部分組成。
上面連有第3～12對腦神經。腦干內的白質由上、下行的傳導束，以及腦干各部所發出的神經纖維所構成。是大腦、小腦與脊髓相互聯系的重要通路。腦干內的灰質分散成大小不等的灰質塊，叫“神經核”。神經核與接受外圍的傳入沖動和傳出沖動支配器官的活動，以及上行下行傳導束的傳導有關。此外，在延髓和腦橋里有調節心血管運動、呼吸、吞咽、嘔吐等重要生理活動的反射中樞。若這些中樞受損傷，將引起心搏、血壓的嚴重障礙，甚至危及生命。
延髓尾端在枕骨大孔處與脊髓接續，中腦頭端與間腦相接。延髓和腦橋恰臥于顱底的斜坡上。
腦干的功能主要是維持個體生命，包括心跳、呼吸、消化、體溫、睡眠等重要生理功能，均與腦干的功能有關。
經由脊髓傳至腦的神經沖動，呈交叉方式進入：來自脊髓右邊的沖動，先傳至腦干的左邊，然后再送入大腦;來自脊髓左邊者，先送入腦干的右邊，再傳到大腦。
腦干構造
腦干部位又包括以下四個重要構造：
1.延髓(medulla)延髓居于腦的最下部，與脊髓相連;其主要功能為控制呼吸、心跳、消化等。
2.腦橋(pons)腦橋位于中腦與延腦之間。腦橋的白質神經纖維，通到小腦皮質，可將神經沖動自小腦一半球傳至另一半球，使之發揮協調身體兩側肌肉活動的功能。
3.中腦(midbrain)中腦位于腦橋之上，恰好是整個腦的中點。中腦是視覺與聽覺的反射中樞，凡是瞳孔、眼球、肌肉等活動，均受中腦的控制。
4.網狀系統(reticular system)網狀系統居于腦干的中央，是由許多錯綜復雜的神經元集合而成的網狀結構。網狀系統的主要功能是控制覺醒、注意、睡眠等不同層次的意識狀態。
延髓
延髓(medulla oblongata)居于腦的最下部，與脊髓相連;其主要功能為控制呼吸、心跳、消化等。
延髓向下經枕骨大孔連結脊髓，隨著腦各部的發育，胚胎時期的神經管就在腦的各部內部形成一個連續的腦室系統。
延髓是心血管的基本中樞，在延髓以上的腦干部分以及小腦和大腦中，都存在與心血管活動有關的神經元。
結構
延髓來自腦泡中的末腦，是腦干的最下部分。上界平面的背側為橫過第Ⅳ腦室底的髓紋，腹側為腦橋橫纖維的最下方;下界為第1對脊神經出脊髓上方的平面。延髓腹面正中線兩側有長形隆起叫錐體，由大腦下行的錐體束構成。延髓和腦橋的背面構成第Ⅳ腦室底，它的頂面是小腦。
延髓下部的結構與脊髓很類似，上部則有較大差別。延髓不具有明顯的分節性。延髓內有較多的神經核團，可將其分為3類：第Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ腦神經的感覺和運動核，如孤束核、迷走神經背核、疑核以及舌下神經核，三叉神經脊束核也下延至此;其次是一些上下傳導路徑上的中繼核，如薄束核、楔束核;另一類是分布在網狀結構內的核，如巨細胞網狀核、外側網狀核以及腹側網狀核等。
脊髓
脊髓系中樞神經的一部分，位于脊椎骨組成的椎管內，呈長圓柱狀，全長41-45厘米。上端與顱內的延髓相連，下端呈圓椎形，終于第一腰椎下緣(初生兒則平第三腰椎)。臨床上作腰椎穿刺或腰椎麻醉時，多在第3-4或第4-5腰椎之間進行，因為在此處穿刺不會損傷脊髓。
脊髓兩旁發出許多成對的神經(稱為脊神經)分布到全身皮膚、肌肉和內臟器官。脊髓是周圍神經與腦之間的通路。也是許多簡單反射活動的低級中樞。
灰質
腦、脊髓內神經細胞體集中的地方，稱為灰質。灰質內功能相同的神經細胞體集合一起稱為神經核。
在脊髓中，灰質內部，白質包圍在灰質外面。
大腦半球被覆灰質，稱大腦皮質，其深方為白質(white matter)，稱為髓質。
小腦灰質在外部，白質在內部。
灰質稱皮質(cortex)
脊髓灰質(gray matter)按其形態可分為前角、后角、中間帶以及側角。前角是突向腹側、粗而短的灰質部分;后角是伸向背側的細長部分。在前角與后角之間的灰質被神經纖維穿行，形成網狀結構。
白質
1.在中樞部，由神經元的軸突或長樹突集聚而成。它不含胞體只有神經纖維。白質內又有各種不同功能的神經束。
脊髓白質(white matter)在灰質的外周，可分前索、側索秋后索三個部分。其中有上行束、下行束和固有束及各種傳導束。神經通路主要為縱行神經纖維，多為有髓神經纖維和少量的無髓神經纖維，神經纖維之間有神經膠質細胞。
2.小腦灰質在外部，白質在內部。 而在脊髓中，灰質內部，白質包圍在灰質外面。
詳解大腦構造與功能
第一步：了解大腦構建模塊
在你開始之前，先了解大腦構建模塊。圖1是小鼠大腦中的一個復雜的結構圖。德國蒂賓根大學神經生物學家貝恩·德克尼爾和他的合作者用電子顯微鏡拍下了神經元細胞的蜘蛛網狀結構，這些線狀物由蛋白質組成，在神經元互相發送信號時它會不斷延伸和收縮。
圖1顯示出了小鼠海馬狀突起處的神經元細胞。海馬狀突起是大腦的重要組成部分，負責記憶功能，人類的大腦與小鼠的大腦這部要的構造是一樣的。
第二步：將它們清楚分開
圖1中神經元細胞長長的手臂往外延伸，幾乎接及到其他神經元細胞。這些神經元細胞手臂之間距離非常近，僅有20納米的區間，所以你在進行大腦拼湊時動作一定要穩重。
在細胞之間交叉的是突觸，含有神經遞質分子，負責來回傳送信息。圖2顯示的是小鼠小腦部位的的運動神經元細胞(染綠部分)正與紅色部分的神經元細胞交流信息，每個神經元細胞都有一個突觸。倫敦大學的研究人員在研究神經元細胞如何傳遞信息時拍下了這張照片。
第三步：將它們網絡化
現在，這一下變得更加復雜，因為你要如圖3拼湊這些線路，這里涉及到數十億復雜的腦細胞。圖3是小鼠小腦的神經元網絡圖，明亮的白色斑點是小腦蒲肯野細胞(Purkinje cell)，它屬于一種能夠協調復雜的動作的神經元細胞，細胞的樹突形成外羽毛狀邊。細胞的樹突形成羽毛狀外邊緣，聚集在中間的軸突直伸到小腦深處，以便傳遞信息。
第四步：構建血管
要往大腦里面輸送血液，你要安裝各種直徑和長度的血管，圖4為活小鼠大腦皮層毛細血管圖，這里表面上的大血管先從大腦深處引發出來，然后分出很多毛細血管。研究人員為了獲得此圖像，往小鼠的血液里注入了熒光糖分子，使得這里充滿血的血管出現了白色。美國加州大學的研究人員使用這種技術測量血管直徑和跟蹤血液流量。他們發現，血液流量隨著局部神經元的需要而改變。
第五步：構建神經膠細胞
你已經連接了所有的神經元，下一步是要構建神經膠細胞，大腦中的神經膠細胞數量是神經元細胞10倍，科學家們在近十年才認識到這些細胞的重要性。特別是一種叫做星形膠細胞(Astrocytes)的神經細胞，星形膠細胞分布于整個神經系統，它負責供應神經元所需的養分。星形膠質細胞還能通過鈣離子形成自己的長途通信網絡，它們像神經元一樣，可以接收并釋放神經傳導物質。人類大腦皮層內的星形膠質細胞與其它哺乳動物相比，數量更加龐大和復雜，一些研究者認為，這可以解釋人類為什么聰明的原因。
第六步：將神經元歸位
圖6是你把所有的神經元歸位正確后，大腦顯現出的外觀圖像，這里的視覺皮層下的不同細胞顯示出鮮艷的粉紅、黃、藍的顏色，這些顏色取決于它們大腦中的深度(這些顏色是人為的)。但請不要局限于這種結構，在不斷的學習和生長過程中，大腦是在不斷改變的，它是一種奇妙性的適應性很強的器官。大腦不斷地改造自己，儲存新的記憶，掌握新的經驗。麻省理工學院的研究人員在觀察活小鼠的活動時拍下了這張圖像 ，他們每幾天就觀察一次，發現這些圖像是不斷變化的，從而獲得了神經元細胞的第一手資料。
第七步：增加新細胞
一旦你制造的大腦運作起來，你還要不斷給它增加新的神經細胞，由于老的神經細胞無法滿足活動的需要，大腦會不斷地創造出新的神經細胞，即使是在成年后也不例外。大腦的齒狀回區(一個參與空間記憶的區域)和大腦嗅球(與學習相關的重要腦區)是產生新神經細胞的兩處最活躍之地。圖7為小鼠嗅球腦區圖像，綠色部分為成年小鼠新長出的神經細胞。如果沒有新的神經細胞補充，大腦的功能就會變弱。日本京都大學的研究人員在破壞掉小鼠的新生長出的神經細胞后發現，小鼠會喪失掉某種記憶力，例如無法走出實驗中的迷宮。
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