人类大脑与记忆.ppt

人脑之迷 1873年,意大利人Camillo Golgi（左图，1843-1926，与Cajal分享了1906年诺贝尔奖）偶尔将一块脑放入盛有硝酸银的容器中，并在其中浸泡了几星期。结果，人类第一次认识了脑中的重要秘密——神经元。 Cajal（右图，1852-1934），西班牙人，他认为神经元的突起不是连通的，它们通过接触而非连通传递信息。 神经科学研究的发展历史 通过挖掘的距今7000年的头颅骨发现,当时人们已经懂得在头颅骨上钻孔(环钻术),而且显示病人在术后有一段时间的存活,原因是头颅上有术后愈合的痕迹。 公元前4世纪,Hippocrates（公元前460-397）认为：脑不仅参与了对环境的感知，而且是智慧的发祥地。 人类应该知道，因为有了脑，我们才有了乐趣、欣喜、欢笑和运动，才有了悲痛、哀伤、绝望和无尽的忧思。因为有了脑，我们才以一种独特的方式拥有了智慧、获得了知识；我们才看得见、听得到；我们才懂得了美和丑、善和恶；我们才感受到甜美与无味……同样因为有了脑，我们才会发狂和神智昏迷，才会被畏惧和恐怖所侵扰……我们之所以会经受这些折磨，是因为脑有了病恙……因为这样一个原因，我认为，脑在一个人的机体中行使了至高无上的权力。 Hippocrates,On the Sacred Disease（论神圣的疾病） 但是其后著名的古希腊哲学家亚里士多德（公元前384-397）笃信心是智力的中心。亚里士多德认为脑只是一个散热器，它把被心脏加热的血液冷却！事实上，对于我们现在归诸于脑的所有功能，古希腊人都把它们定位于心或肺（古代中国，人们也认为心是灵魂的中心，《灵枢..本神》中有“心藏神”一说，“心主神明” ）。 古希腊人的这个离奇推论，即正常精神活动与脑无关，终于因为阿尔克迈翁（Alcmaeon）的一个伟大发现而发生改变。阿尔克迈翁发现，确实有连接从眼导向脑。他断定，这个区域就是思维的发生地。 公元1世纪，希腊医生盖伦（公元130-200）通过解剖绵羊发现了大脑与小脑。大脑质地软，位于头颅的前部；小脑质地较硬，位于头颅的后部。根据大脑与小脑的结构不同，盖伦推测大脑是感觉的接受区，而小脑是控制肌肉运动的命令中枢。盖伦推断的依据是：形成记忆的关键是将感知“刻印”到脑上，而这一过程只能够发生在软绵绵的大脑上。盖伦在解剖羊脑时发现了“脑室”的结构，里面充满了液体（脑脊液），在盖伦看来，这符合当时的理论：机体的功能有赖于4种重要的液体以及其平衡。感知被大脑多记录，运动被大脑所启动，都是由体液通过神经到达脑室和离开脑室而实现的（当时人们认为神经是中空的管道）。 18世纪初，佛洛昂（Flourens）通过摘除脑的不同部位来研究脑的功能分区，他发现，并不是脑的功能特异性地受到损害，而是所有功能都足见减弱。 到了18世纪，人类关于脑的认识可概括为4个方面： 1 损害脑会干扰感觉、运动和思维功能，甚至导致死亡； 2 脑通过神经与身体其他部位通信； 3 脑由具有不同特征的各部分组成，它们具有不同的功能； 4 脑象一台机器一样工作，遵循自然法则。 19世纪人类关于脑的知识的突破体现在4个方面：1 神经是“电线”而不是“水管”；2 不同功能定位在脑的不同部位；3 神经系统是进化的产物；4 神经元是脑的基本结构和功能单位。 1859年，英国博物学家达尔文（Charles Darwin）发表《物种起源》(On the Origin of Species)，提出了进化论。达尔文认为人类受到惊吓时的反应模式与许多哺乳类动物相似，表明不同的物种起源于相同的祖先，这个祖先具有相同的行为特征。今天我们把许多从不同动物实验中得到的结论适用于人类，就是基于不同物种的神经系统来源于共同的祖先，有着共同机制这一进化论思想。 1817年，James Parkinson首次报道了帕金森综合症。 1861年，法国神经学家布罗卡（Paul Broca，1824-1880）首次证明了语言功能位于额叶的一个局部区域（布罗卡氏区）。 1935年葡萄牙神经病学家莫尼斯提出了脑白质切除术，主要用于处理忧郁、焦虑、恐惧与侵犯等一系列极其强烈而持久的情绪反应。在1936-1978年间，在美国大约有35000个病人接受这种外科手术。 Broca（左图）仔细研究了由于脑损伤而失语的病人脑，他确信不同的功能是定位于大脑的不同区域上。右图是保存下来的哪个病人的脑，这个病人于1861年去世之前丧失了语言能力。图中圆圈标注的区域为造成其语言功能缺陷的损伤位点。 感觉神经（传入神经