人脑是人体最重要的器官之一,又是全身需要氧最多的组织,脑的重量仅为体重的2%,但耗氧量却为全身耗氧量的20%。
人体中枢神经系统包括大脑、小脑、脑干、间脑和脊髓。
人类是地球上智能最高的生物。这与人有一个由约140亿个神经细胞组成,重约1 300克的大脑有密切关系。
同其他高等动物相比,人脑在绝对重量、相对重量和结构,这三个方面存在明显优势。大猩猩身材比人类高大,但其平均脑重量仅为540克,占体重的1/150;猿人的脑重量比大猩猩大得多,但也仅1 000克左右,占体重的1/40,人脑重量主要是增加了前脑部分,因而前额显得较宽大突出。
人脑表面有一层灰色的“大脑皮质”,这里是神经细胞集中之处。猿脑的表面积为400平方厘米,而人脑则达2 600平方厘米。这样大的表面积显然无法以平面方式存在,因此,大脑皮质是以大量皱褶的方式折叠于头颅中,所以肉眼见到的大脑有许多沟沟回回(图5-1)。这样人脑的体积虽仅为0.0015m3,而脑细胞的总数几乎与宇宙中的银河系相当;脑细胞间神经网络比全世界的电话线路还要复杂1 400倍;脑细胞间信息传递是一种脉冲,速度大约每小时250~400公里,相当于日本东京到大阪,法国巴黎到里昂的高速列车的时速,但耗能功率却只有10瓦左右。
人脑每10秒钟可接受来自眼睛、皮肤、听觉、嗅觉和味觉等处1 000万比特(信息量单位)的信息。而对于不同信息,神经细胞也有不同反应速度、如对声音的反应要比对光的反应快得多,对亮光的反应比对暗光反应快得多,对红色反应比对白色快;对不愉快事情的反应比对愉快事情反应快。每个人的神经系统在传递意识速度上都有差别,这就是人们反应快慢不同的道理。
人脑因其具有的高级复杂功能而成为人体耗能最大的器官之一;脑的血流量约占心血排出量的15%,耗氧量约占20%。大脑对缺氧很敏感,心脏只要停跳5~20秒钟,人就会出现昏厥;溺水超过6分钟,大脑即可因缺氧而出现不可逆的损伤甚至濒于死亡。
为了保证大脑功能的正常活动,在安静状态下,心脏所排出血液量有1/6是供给大脑的。
从宏观上看人的大脑,这个“脑海”是多么神奇、伟大。
图5-1 人脑
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