大脑的结构和功能分区_详解人脑构造与功能(2)
小脑简介
小脑位于大脑半球后方，覆盖在脑桥及延髓之上，横跨在中脑和延髓之间。它由胚胎早期的菱脑分化而来，是脑六个组成部分中仅次于大脑的第二大结构。
外部形态
中部狭窄称小脑蚓vermis，两侧膨大部称小脑半球，小脑下面靠小脑蚓两侧小脑半球突起称小脑扁桃体tonsil of cerebellum。
内部结构
1、皮质
2、髓质(髓体)：顶核、中间核(拴状核、球状核)、齿状核。
小脑的分叶
1、按形态结构和进化可分为：绒球小结叶flocculonodular lobe(原小脑或古小脑)，小脑前叶anterior lobe(旧小脑)，小脑后叶posterior lobe(新小脑)。
2、按机能可分为：前庭小脑(原小脑或古小脑archicerebellum)，脊髓小脑(旧小脑paleocerebellum)，大脑小脑(新小脑neocerebellum)
小脑的纤维联系和功能
1、前庭小脑：调整肌紧张，维持身体平衡。
2、脊髓小脑：控制肌肉的张力和协调。
3、大脑小脑：影响运动的起始、计划和协调，包括确定运动的力量、方向和范围。
脑干
脑干(brainstem)是脑的一部分，位于大脑的下面，脑干的延髓部分下连脊髓。呈不规则的柱状形。脑干由延髓、脑桥、中脑三部分组成。
上面连有第3～12对脑神经。脑干内的白质由上、下行的传导束，以及脑干各部所发出的神经纤维所构成。是大脑、小脑与脊髓相互联系的重要通路。脑干内的灰质分散成大小不等的灰质块，叫“神经核”。神经核与接受外围的传入冲动和传出冲动支配器官的活动，以及上行下行传导束的传导有关。此外，在延髓和脑桥里有调节心血管运动、呼吸、吞咽、呕吐等重要生理活动的反射中枢。若这些中枢受损伤，将引起心搏、血压的严重障碍，甚至危及生命。
延髓尾端在枕骨大孔处与脊髓接续，中脑头端与间脑相接。延髓和脑桥恰卧于颅底的斜坡上。
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。
脑干构造
脑干部位又包括以下四个重要构造：
1.延髓(medulla)延髓居于脑的最下部，与脊髓相连;其主要功能为控制呼吸、心跳、消化等。
2.脑桥(pons)脑桥位于中脑与延脑之间。脑桥的白质神经纤维，通到小脑皮质，可将神经冲动自小脑一半球传至另一半球，使之发挥协调身体两侧肌肉活动的功能。
3.中脑(midbrain)中脑位于脑桥之上，恰好是整个脑的中点。中脑是视觉与听觉的反射中枢，凡是瞳孔、眼球、肌肉等活动，均受中脑的控制。
4.网状系统(reticular system)网状系统居于脑干的中央，是由许多错综复杂的神经元集合而成的网状结构。网状系统的主要功能是控制觉醒、注意、睡眠等不同层次的意识状态。
延髓
延髓(medulla oblongata)居于脑的最下部，与脊髓相连;其主要功能为控制呼吸、心跳、消化等。
延髓向下经枕骨大孔连结脊髓，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。
延髓是心血管的基本中枢，在延髓以上的脑干部分以及小脑和大脑中，都存在与心血管活动有关的神经元。
结构
延髓来自脑泡中的末脑，是脑干的最下部分。上界平面的背侧为横过第Ⅳ脑室底的髓纹，腹侧为脑桥横纤维的最下方;下界为第1对脊神经出脊髓上方的平面。延髓腹面正中线两侧有长形隆起叫锥体，由大脑下行的锥体束构成。延髓和脑桥的背面构成第Ⅳ脑室底，它的顶面是小脑。
延髓下部的结构与脊髓很类似，上部则有较大差别。延髓不具有明显的分节性。延髓内有较多的神经核团，可将其分为3类：第Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ脑神经的感觉和运动核，如孤束核、迷走神经背核、疑核以及舌下神经核，三叉神经脊束核也下延至此;其次是一些上下传导路径上的中继核，如薄束核、楔束核;另一类是分布在网状结构内的核，如巨细胞网状核、外侧网状核以及腹侧网状核等。
脊髓
脊髓系中枢神经的一部分，位于脊椎骨组成的椎管内，呈长圆柱状，全长41-45厘米。上端与颅内的延髓相连，下端呈圆椎形，终于第一腰椎下缘(初生儿则平第三腰椎)。临床上作腰椎穿刺或腰椎麻醉时，多在第3-4或第4-5腰椎之间进行，因为在此处穿刺不会损伤脊髓。
脊髓两旁发出许多成对的神经(称为脊神经)分布到全身皮肤、肌肉和内脏器官。脊髓是周围神经与脑之间的通路。也是许多简单反射活动的低级中枢。
灰质
脑、脊髓内神经细胞体集中的地方，称为灰质。灰质内功能相同的神经细胞体集合一起称为神经核。
在脊髓中，灰质内部，白质包围在灰质外面。
大脑半球被覆灰质，称大脑皮质，其深方为白质(white matter)，称为髓质。
小脑灰质在外部，白质在内部。
灰质称皮质(cortex)
脊髓灰质(gray matter)按其形态可分为前角、后角、中间带以及侧角。前角是突向腹侧、粗而短的灰质部分;后角是伸向背侧的细长部分。在前角与后角之间的灰质被神经纤维穿行，形成网状结构。
白质
1.在中枢部，由神经元的轴突或长树突集聚而成。它不含胞体只有神经纤维。白质内又有各种不同功能的神经束。
脊髓白质(white matter)在灰质的外周，可分前索、侧索秋后索三个部分。其中有上行束、下行束和固有束及各种传导束。神经通路主要为纵行神经纤维，多为有髓神经纤维和少量的无髓神经纤维，神经纤维之间有神经胶质细胞。
2.小脑灰质在外部，白质在内部。 而在脊髓中，灰质内部，白质包围在灰质外面。
详解大脑构造与功能
第一步：了解大脑构建模块
在你开始之前，先了解大脑构建模块。图1是小鼠大脑中的一个复杂的结构图。德国蒂宾根大学神经生物学家贝恩·德克尼尔和他的合作者用电子显微镜拍下了神经元细胞的蜘蛛网状结构，这些线状物由蛋白质组成，在神经元互相发送信号时它会不断延伸和收缩。
图1显示出了小鼠海马状突起处的神经元细胞。海马状突起是大脑的重要组成部分，负责记忆功能，人类的大脑与小鼠的大脑这部要的构造是一样的。
第二步：将它们清楚分开
图1中神经元细胞长长的手臂往外延伸，几乎接及到其他神经元细胞。这些神经元细胞手臂之间距离非常近，仅有20纳米的区间，所以你在进行大脑拼凑时动作一定要稳重。
在细胞之间交叉的是突触，含有神经递质分子，负责来回传送信息。图2显示的是小鼠小脑部位的的运动神经元细胞(染绿部分)正与红色部分的神经元细胞交流信息，每个神经元细胞都有一个突触。伦敦大学的研究人员在研究神经元细胞如何传递信息时拍下了这张照片。
第三步：将它们网络化
现在，这一下变得更加复杂，因为你要如图3拼凑这些线路，这里涉及到数十亿复杂的脑细胞。图3是小鼠小脑的神经元网络图，明亮的白色斑点是小脑蒲肯野细胞(Purkinje cell)，它属于一种能够协调复杂的动作的神经元细胞，细胞的树突形成外羽毛状边。细胞的树突形成羽毛状外边缘，聚集在中间的轴突直伸到小脑深处，以便传递信息。
第四步：构建血管
要往大脑里面输送血液，你要安装各种直径和长度的血管，图4为活小鼠大脑皮层毛细血管图，这里表面上的大血管先从大脑深处引发出来，然后分出很多毛细血管。研究人员为了获得此图像，往小鼠的血液里注入了荧光糖分子，使得这里充满血的血管出现了白色。美国加州大学的研究人员使用这种技术测量血管直径和跟踪血液流量。他们发现，血液流量随着局部神经元的需要而改变。
第五步：构建神经胶细胞
你已经连接了所有的神经元，下一步是要构建神经胶细胞，大脑中的神经胶细胞数量是神经元细胞10倍，科学家们在近十年才认识到这些细胞的重要性。特别是一种叫做星形胶细胞(Astrocytes)的神经细胞，星形胶细胞分布于整个神经系统，它负责供应神经元所需的养分。星形胶质细胞还能通过钙离子形成自己的长途通信网络，它们像神经元一样，可以接收并释放神经传导物质。人类大脑皮层内的星形胶质细胞与其它哺乳动物相比，数量更加庞大和复杂，一些研究者认为，这可以解释人类为什么聪明的原因。
第六步：将神经元归位
图6是你把所有的神经元归位正确后，大脑显现出的外观图像，这里的视觉皮层下的不同细胞显示出鲜艳的粉红、黄、蓝的颜色，这些颜色取决于它们大脑中的深度(这些颜色是人为的)。但请不要局限于这种结构，在不断的学习和生长过程中，大脑是在不断改变的，它是一种奇妙性的适应性很强的器官。大脑不断地改造自己，储存新的记忆，掌握新的经验。麻省理工学院的研究人员在观察活小鼠的活动时拍下了这张图像 ，他们每几天就观察一次，发现这些图像是不断变化的，从而获得了神经元细胞的第一手资料。
第七步：增加新细胞
一旦你制造的大脑运作起来，你还要不断给它增加新的神经细胞，由于老的神经细胞无法满足活动的需要，大脑会不断地创造出新的神经细胞，即使是在成年后也不例外。大脑的齿状回区(一个参与空间记忆的区域)和大脑嗅球(与学习相关的重要脑区)是产生新神经细胞的两处最活跃之地。图7为小鼠嗅球脑区图像，绿色部分为成年小鼠新长出的神经细胞。如果没有新的神经细胞补充，大脑的功能就会变弱。日本京都大学的研究人员在破坏掉小鼠的新生长出的神经细胞后发现，小鼠会丧失掉某种记忆力，例如无法走出实验中的迷宫。
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