大腦的奧秘課件

1、 目錄 一，人腦的結(jié)構(gòu)和功能及其原理 二，人腦的進化和發(fā)育 三，人腦的秘密 四，大腦潛力的開發(fā)和運用 老師問：人與動物最大的差別是什么? 小明：老師我知道，人穿衣服，動物不穿！ 老師：。 一， 大腦是什么 大腦 中樞神經(jīng)系統(tǒng)的最高級部分，也是腦的主要部分。分為左右兩個大腦半球，二者由神經(jīng)纖維構(gòu)成的胼胝體相連。被覆在大腦半球表面的灰質(zhì)叫大腦皮層。其中含有許多錐體形神經(jīng)細胞和其它各型的神經(jīng)細胞及神經(jīng)纖維。皮質(zhì)的深面是髓質(zhì)，髓質(zhì)內(nèi)含有神經(jīng)纖維束與核團。在髓質(zhì)中，大腦內(nèi)的室腔是側(cè)腦室，內(nèi)含透明的腦脊液。埋在髓質(zhì)中的灰質(zhì)核團是基底神經(jīng)節(jié)。大腦半球的表面有許多深淺不同的溝裂（凸處為回，凹處為溝）。其中主要

2、的有中央溝、大腦外側(cè)裂、頂枕裂。人的大腦半球高度發(fā)展。成人的大腦皮質(zhì)表面積約為1/4平方米，約含有140億個神經(jīng)元胞體，它們之間有廣泛復(fù)雜的聯(lián)系，是高級神經(jīng)活動的中樞。大腦皮層通過髓質(zhì)的內(nèi)囊與下級中樞相聯(lián)系。腦的外部包有結(jié)締組織的被膜、腦脊液充滿于腦的腔、室、管內(nèi)，有保護和營養(yǎng)作用。腦的血液供應(yīng)從椎動脈和頸內(nèi)動脈獲得。人的大腦有100多億個神經(jīng)細胞，每天能記錄生活中大約8600萬條信息。據(jù)估計，人的一生能憑記憶儲存100萬億條信息。（這段數(shù)字有明顯的問題，不知道這些數(shù)字是否真的來自科學(xué)文獻，因為由“每天能記錄生活中大約8600萬條信息”可以大概算出“人的一生能憑記憶儲存100萬億條信息”，需要

3、生存3185年，據(jù)我所知好像還沒有人生存過這么久，但是確切的數(shù)字我也沒有，只能在此做個標記）大腦的簡單構(gòu)造一，人腦的簡單構(gòu)造大腦功能原理神經(jīng)元大腦神經(jīng)細胞，結(jié)構(gòu)上大致都可分成胞體（cell body, or soma）和突起（neurite）兩部分。突起又分樹突（dendrite）和軸突（axon）兩種 ，樹突和軸突的末端為突觸。大腦功能原理樹突具有接受刺激并將沖動傳入細胞體的功能。 軸突的主要功能是將神經(jīng)沖動由胞體傳至其他神經(jīng)元或效應(yīng)細胞。 2 億年前大腦皮層開始出現(xiàn) 大約3.6 億年前，我們的祖先登陸了。在大約2億年前，它們進化為最早的哺乳動物，大腦表層形成了一個較小的大腦皮層，從而擁有復(fù)

4、雜和多變的行為。這種至關(guān)重要的神經(jīng)結(jié)構(gòu)是怎么出現(xiàn)的，我們無法從化石中獲得答案。唯一可以確信的是，哺乳動物的相對腦容量較大，因為它們想要在恐龍統(tǒng)治的時代生存下來，這促進了神經(jīng)系統(tǒng)的高速發(fā)展。美國研究人員使用CT技術(shù)研究兩只食蟲哺乳動物頭顱化石的顱腔。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，腦容量的增加首先發(fā)生在嗅球，這與食蟲類動物需要倚重它們的鼻子去尋找食物不謀而合。除此以外大腦皮層中與觸覺相關(guān)區(qū)域腦容量也有了很大的增加，這表明觸覺對于它們來說必不可少。這項發(fā)現(xiàn)完美地佐證了對早期哺乳類動物夜行性的猜測它們白天躲藏，僅在晚上覓食，因為那時恐龍已經(jīng)休息了。 萬年前大腦前額葉區(qū)域擴大 大約6500 萬年前，恐龍滅絕后一些哺乳類動物

5、開始爬上樹生活，它們成了靈長類動物的祖先。更好的視覺使它們能夠追蹤昆蟲，這也導(dǎo)致它們擁有更大的視覺皮層。和現(xiàn)代靈長類動物相似，它們可能也傾向于群居，這要求每一位成員有更強的腦功能?？茖W(xué)家認為也許這可以解釋靈長類動物前額葉區(qū)域的明顯擴大，尤其是猿。這些變化都為哺乳類動物提供了更強的整合與處理信息的能力，并基于這些神經(jīng)活動來控制它們的行為。這樣的變化除了提高它們的整體智力以外，也最終導(dǎo)致抽象思維的出現(xiàn)。大腦處理的輸入信息越多就越能夠鑒別和搜索各種相關(guān)模式。 大腦容量急劇增加 現(xiàn)在，我們將目光聚焦到人類的祖先生活在1400萬年前的非洲猿。過去，科學(xué)家大多認為因為離開森林的人類學(xué)會了直立行走，最終導(dǎo)致

6、人類大腦的高度進化。但是化石證據(jù)告訴我們，當(dāng)原始人類學(xué)會直立行走后的近百萬年間，它們的腦容量始終沒有很大的改變。科學(xué)家推測，人類的腦容量是在近250萬年間急劇增加的。其他脊椎動物的咬肌力量非常強大，它貫穿整個顱骨，肌張力抑制了顱骨的增長。而人類的祖先因為基因突變，咬肌力量不足，也許正是這個原因使得顱骨有機會繼續(xù)長大，這樣的突變使得原始人類具有小下顎和更飽滿顱骨的特點，并可能最終引起大腦的進化。 200 萬年前 豐富的食物加速大腦的進化科學(xué)家指出，當(dāng)更聰明的原始人能夠受益于他們的智慧，并利用智慧過上更舒適的生活后，這樣的正反饋推動并加速了大腦的發(fā)展。大約200萬年前，人類開始學(xué)會使用工具捕獵動物

7、，這是腦進化的重要里程碑。因為肉類是重要的營養(yǎng)來源，更豐富的食物來源加速了大腦的進化。人類對于火的使用也具有舉足輕重的作用。烹煮過的食物讓人類能夠更好地汲取營養(yǎng)，使得人類的消化道變短，人類可以省下大量用以維持消化道工作的能量，這些能量可供大腦使用?？茖W(xué)家們還通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型發(fā)現(xiàn)，文化演變和基因演變會相互反饋和促進，這對于人類形成語言具有非常重要的意義。當(dāng)原始人類開始使用語言進行交流時，一種基因突變強烈地促進了這種語言能力。例如著名的FOXP2 基因，它使人類的基底神經(jīng)節(jié)和小腦可以處理復(fù)雜的動作記憶，這是形成復(fù)雜語言的基礎(chǔ)。 20 萬年前人類的大腦最終進化成功正是由于當(dāng)時人類的食物、文化、技能、

8、群體和基因等各種因素的共同作用，最終導(dǎo)致了現(xiàn)代人類的大腦在20萬年前進化成功。然而，我們的腦容量在20 萬年前開始就不再增長。那么，為什么人類的大腦沒有變得更大呢？這可能是因為腦容量的增加會增加新生兒出生時的危險。另外，我們的大腦是一個耗能大戶，它要消耗身體近20的能量，如果再增加腦容量，人類可能無法負擔(dān)大腦的能量需求。 1 萬年前腦容量開始縮小在最近的1萬到1.5萬年間，人的腦容量相比我們的身體竟然縮小了3%4%。不過腦容量并不代表智力的高低，我們大腦的進一步進化可能體現(xiàn)在對白質(zhì)和灰質(zhì)的充分利用和比例優(yōu)化上。一些遺傳學(xué)研究也支持這個觀點，我們大腦的神經(jīng)元排布和利用率要比古人高得多。但是有人認

9、為人類大腦萎縮是人類普遍心智能力輕微下降的標志。一旦形成復(fù)雜的社會，不太聰明的人將依靠比他們更為聰明的同齡人而幸存。而且大腦的這種退化還將繼續(xù)。2010 年的一份研究顯示，如果排除移民的影響，這種腦部退化的影響將導(dǎo)致美國每代人智商下降大約0.81Q 值。不過，環(huán)境因素和自然因素顯示，即使這種基因影響是真的，它也早已被進步的醫(yī)療和教育所補償，它們所帶來的是21世紀人類智商的穩(wěn)步升高。大腦的發(fā)育 妊娠第20天左右，胚胎的大腦原基形成。 2個月時，大腦溝回的輪廓已經(jīng)很明顯。 3個月時，腦細胞發(fā)育進入第一個高峰時期。 45月時，腦細胞仍處于高峰時期，并偶爾出現(xiàn)記憶痕跡。 6個月時，大腦表面出現(xiàn)溝回，大

10、腦皮層的層次結(jié)構(gòu)也基本定形。腦細胞140億個，具備了一生的腦細胞數(shù)量。 7個月時，大腦中主持知覺和運動的神經(jīng)已經(jīng)比較發(fā)達，開始具有思維和記憶的能力。 8個月，大腦皮層更為發(fā)達，表面的主要溝回已經(jīng)完全形成。 由此可見，胎兒期腦的發(fā)育是十分關(guān)鍵的時期，從胎兒期開始的系統(tǒng)科學(xué)的胎教有重要意義。當(dāng)然，胎兒腦的發(fā)育還不夠成熟，尤其起重要作用的腦神經(jīng)梢尚未完全形成，大概要到出生后10歲左右才能全部發(fā)育完成。人腦是怎樣發(fā)育的呢？先說說腦細胞的特點。腦細胞在人體內(nèi)屬于所謂“分裂后細胞”。這種細胞演變的一般規(guī)律是：在胚胎和胎兒時期，細胞通過分裂，數(shù)目增加占優(yōu)勢，逐漸地細胞裂解減慢，數(shù)目增加不多，而代之以細胞大小

11、的增長為主。出生后一定時間，細胞就停止分裂，數(shù)目不再增加，只會減少。到成年后，不但數(shù)目，連大小也都不再增長了，倒是隨著老年的到來，會出現(xiàn)部分的萎縮和死亡。 0-6歲是人類突起成長的關(guān)鍵時期，通過特定的外部刺激和活動，可以有效促進寶寶神經(jīng)突起的成長，并與其它神經(jīng)元連接，形成縱橫交錯的信息網(wǎng)絡(luò)。哈佛大學(xué)一位專家和他的同事們做了一個實驗。他們分別把一只新生貓寶寶和一只成年貓的某一側(cè)眼皮縫上，并讓他們各自在這種環(huán)境中生活了相對較長的時間。結(jié)果拆線后，成年貓的視力不久就恢復(fù)了正常，而新生貓寶寶的縫合眼被拆線后卻仍然失明，并且再也未能恢復(fù)正常視力。. 9 越來越幸福隨著大腦的衰老，人們會更容易地控制情緒以

12、及更好地消化消極的想法。所以，隨著時間的流逝，我們的幸福感就會變的越高。 10 智商越高，睡眠越多一個人的智商越高，他的睡眠越多。此外，高智商可以抵抗精神疾病。甚至存在另一情況，那就是高智商的人明明是在睡覺，而事實上他卻是清醒的。.11 IQ最高紀錄210韓國人金恩榮(Kim Ung-yong)是世界上IQ最高的人，高達210。金恩榮，出生于1962年3月7日，幼年時是韓國的“神童”。5個月能走路和說話，7個月能寫字和下棋。3歲學(xué)微積分，4歲時就能讀能寫日、韓、英、德四國文字。4歲上大學(xué)，15歲畢業(yè)。除了IQ高外，他還是一位才華橫溢的畫家和詩人。金恩榮現(xiàn)生活在韓國，擁有足夠的時間做自己此前沒有

13、機會做的事情，例如重新感受一下童年。. 13 人為什么笑至今原因不明笑是一種自然而然的行為，只有人類天生具有這種能力。土狼的笑并不是真正意義上的笑。4個月的時候，嬰兒開始發(fā)出笑聲。笑會傳染，同時也很難假裝。不過，我們發(fā)笑的原因并不是因為聽到好笑的笑話或者類似因素 14 .自己撓癢撓不笑。當(dāng)被別人撓癢時，即便預(yù)先知道，但小腦卻不會發(fā)出警告信號，大腦會對外來刺激作出反應(yīng)，人就會覺得特別癢，這也是人類的一種本能反應(yīng)。而自己撓癢時，小腦會發(fā)出信號，告訴大腦的其他部分，不要對此做出反應(yīng)。 。 四，人腦的開發(fā)和運用 大腦百分之八十以上由水組成，大腦所獲取的所有信息都是通過細胞以電流形式進行傳送，而水是電流傳送的主要媒介。所以，在讀書或做功課前，先飲一至兩杯清水，有