神經(jīng)系統(tǒng)是漫長進化的產(chǎn)物，是動物體中最復(fù)雜、最奇妙的部分，也是動物分類最重要的依據(jù)。按照有沒有中樞神經(jīng)系統(tǒng)為依據(jù)，動物被分為無脊椎動物和脊椎動物兩個大類。魚類是最早擁有腦的動物，從兩棲類、爬行類再到鳥類、 哺乳類，腦的分區(qū)越來越明顯，大腦所占的比例也越來越大。人類的腦占體重2—3%，消耗能量占總能量20%，成為至高無上的“司令部”，管理著全身各大系統(tǒng)、每個器官。

圖源：pixabay我們從原始的多細胞動物水螅就能發(fā)現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)的工作原理。當(dāng)水螅受到外界刺激，比如接觸到獵物，感覺細胞就把信號傳遞給神經(jīng)細胞，神經(jīng)細胞傳遞信號，信號達到觸手的皮肌細胞使其收縮，觸手即可將獵物送至口部。這種由感受器、調(diào)節(jié)器、效應(yīng)器組成的三元反射組合是各種反射活動的雛形。人類的反射經(jīng)感受器、傳入神經(jīng)、中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器這五個部位完成。反射是人類神經(jīng)活動的基本方式。反射看起來十分簡單，但是要弄清楚它的原理依然困難重重。英國生理學(xué)家謝靈頓在這方面作出了貢獻。他先在脊髓水平研究簡單反射的規(guī)律，非常準(zhǔn)確地將脊髓前角運動神經(jīng)元稱為軀體運動的“最后公路”。脊髓前角運動神經(jīng)元發(fā)出的纖維到達軀干和四肢的骨骼肌細胞，通過化學(xué)遞質(zhì)的釋放引起肌細胞的興奮和收縮。比如，我們敲擊膝關(guān)節(jié)下面的髕韌帶，肌肉感覺到牽張刺激并把信號傳給支配小腿的脊髓前角運動神經(jīng)元，小腿就會向前踢出，這是最簡單的一種脊髓反射。人體的復(fù)雜反射需要腦的參與。籃球運動員在空中轉(zhuǎn)身過程會首先出現(xiàn)頭部轉(zhuǎn)動，然后頭部和頸部的感受器受刺激引起上身的旋轉(zhuǎn)，再由于軀干和四肢的感受器受刺激引起下肢運動，最終平穩(wěn)落地。這是由一系列姿勢反射，包括狀態(tài)反射、翻正反射、直線和旋轉(zhuǎn)加速運動反射等共同完成的。 完成這些反射不僅需要脊髓，也需要高位中樞，包括大腦、小腦、腦干來進行整合。不僅軀體運動需要神經(jīng)系統(tǒng)指揮，內(nèi)臟活動同樣離不開神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控。調(diào)控內(nèi)臟活動的神經(jīng)是交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)，它們不受意識支配，可以“自作主張”，也稱為自主神經(jīng)系統(tǒng)。以心臟為例，我們不能憑借意識發(fā)出指令讓心跳變快或變慢，但是當(dāng)劇烈運動、情緒激動的時候，心跳就變快了。這是因為劇烈運動、情緒激動使交感神經(jīng)興奮，交感神經(jīng)釋放的遞質(zhì)去甲腎上腺素與心肌細胞膜上的受體結(jié)合，導(dǎo)致心率加快，收縮力加強。各種內(nèi)臟活動通常受到交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的雙重支配，可以隨環(huán)境變化當(dāng)強則強、當(dāng)弱則弱。

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神經(jīng)系統(tǒng)的指揮和調(diào)控可以使身體做出各種反應(yīng)，但是如果僅僅這樣，人體就只是一部精巧的機器，毫無靈動可言。人類與低等動物的不同之處在于，可以不憑借外界刺激和感覺，依靠大腦的思維而發(fā)生反應(yīng)，比如達到一個十字路口，到底是向左轉(zhuǎn)、向右轉(zhuǎn)，還是繼續(xù)前行，這是大腦在思考決定，而非單純對外界環(huán)境刺激進行反饋。腦科學(xué)最奇妙、最復(fù)雜、最不可理解之處就在于認知與思考的過程。它似乎沒有規(guī)律可循，是無數(shù)神經(jīng)元的一次集體狂歡，孰對孰錯也難以預(yù)料。事實上，無數(shù)腦科學(xué)家反復(fù)思考的命題就是：人類能否用生物學(xué)、生理學(xué)的研究方法，徹底破解推理、聯(lián)想、復(fù)雜學(xué)習(xí)、語言交流等大腦高級功能的奧秘？在現(xiàn)有的知識框架內(nèi)，答案是幾乎不可能。現(xiàn)階段我們要想深入理解大腦的思維方式、升級自己的認知水平，倒不如通過心理學(xué)以及參悟歷代圣賢的教誨。神經(jīng)是身體的總管，腦是智慧的凝聚，我們渴望心想事成、不負此生，就要不斷發(fā)掘內(nèi)在的寶藏，讓自己更聰慧。

來源：科普時報作者：王欣（華中師范大學(xué)副教授、湖北省生理學(xué)會理事）編輯：吳桐審核：王飛終審：陳磊

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