多维度功能与生长特性
大脑执行着诸多重要功能,它赋予周围世界事件意义。通过视觉、嗅觉、听觉、触觉和味觉五种感官,大脑接收信息(常同时接收多个信号)。它控制思维、记忆和言语,四肢运动及体内多个器官功能,并通过调节心率和呼吸频率决定人们对压力事件(如考试、失业、生育、疾病等)的反应。作为有序结构,大脑由多个特定组件构成,各自承担重要功能。
大脑重量随生长阶段变化显著:出生时平均重量约1磅,儿童期增长至约2磅;成年女性大脑平均重约2.7磅,男性则约3磅。
神经系统构成
神经系统分为中枢和外周两大系统。中枢神经系统包含大脑、颅神经及脊髓;外周神经系统则由脊神经(自脊髓分支)和自主神经系统(分交感与副交感神经)组成。
脑细胞结构
大脑由两类细胞构成:神经元与胶质细胞(又称神经胶质)。神经元负责传递神经冲动或信号;胶质细胞作为非神经元细胞,承担支持、营养供应、维持稳态、形成髓鞘及促进神经系统信号传递功能。人类大脑中,胶质细胞数量约为神经元的50倍,是原发性脑肿瘤的主要细胞类型。
当确诊脑肿瘤时,病理学家会通过活检分析肿瘤组织细胞类型进行命名。不同类型的脑肿瘤及其细胞特性直接影响患者预后与治疗方案。
脑膜结构
颅骨作为骨性覆盖保护大脑,其与面骨共同构成颅腔。颅腔与大脑之间存在三层脑膜:硬脑膜(最外层)、蛛网膜和软脑膜。
硬脑膜:由两层白色无弹性膜构成,外层称骨膜,内层(硬膜)衬贴整个颅腔内壁,形成保护大脑的褶皱结构。其中两个特殊褶皱为大脑镰(分隔左右半脑)和小脑幕(分隔上下脑区)。
蛛网膜:薄而脆弱的第二层脑膜,覆盖全脑。硬膜与蛛网膜间存在硬膜下腔,蛛网膜由弹性组织和不同尺寸血管组成。
软脑膜:紧贴大脑表面的最内层脑膜,富含深入脑表的血管网络,覆盖整个脑表面并随脑沟回延伸。主要供血动脉为其提供血管,蛛网膜与软脑膜间为蛛网膜下腔,含循环的脑脊液。
脑脊液系统
脑脊液(CSF)是填充于脑室与脊髓蛛网膜下腔的透明液体,通过缓冲作用保护中枢神经系统免受损伤。其循环通道围绕脑与脊髓,持续吸收与再生。脑室系统(包括侧脑室、第三脑室和第四脑室)中的脉络丛负责大部分脑脊液生成。正常情况下,脑脊液产生与吸收维持平衡,但可能发生系统紊乱。
脑室系统
脑室系统由四个相互连通的腔隙(脑室)构成,通过室间孔和导水管相连:
- 双侧大脑半球内的侧脑室(第一、二脑室)通过室间孔(Monro孔)连接第三脑室
- 第三脑室位于脑中心,由丘脑与下丘脑构成侧壁
- 第三脑室通过大脑导水管(Sylvius导水管)连接第四脑室
- 第四脑室液流经其他开口环绕脑与脊髓
脑区功能解析
脑干
位于小脑前方,连接脊髓的脑干由中脑、脑桥和延髓组成,是躯体与大脑皮质间的信息中继站。其包含控制生存必需功能的原始中枢:
- 中脑:眼动控制中枢
- 脑桥:协调眼面运动、面部感觉、听觉与平衡
- 延髓:调控呼吸、血压、心律与吞咽
- 网状激活系统:参与觉醒状态、环境感知与睡眠调节
12对颅神经中10对起源于脑干,控制听力、眼动、面部感觉、味觉、吞咽及头颈肌运动。
小脑
位于枕叶下方,由小脑幕分隔。其主要功能为精细调节运动(如手术操作手指精细动作),维持姿势平衡与肌肉张力。小脑病变通常表现为同侧躯体症状。
大脑
作为脑最大部分,大脑半球通过大脑纵裂分隔,由胼胝体连接。大脑皮层(灰质)含数十亿神经元与胶质细胞,表面沟回结构(中央沟、额叶、颞叶等)具有特定功能:
- 初级运动皮层(中央前回):控制对侧肢体运动
- 布洛卡区(左额叶):语言产生中枢
- 颞叶:左半球负责语言记忆,右半球负责视觉记忆
- 顶叶:整合多模态感知信息
- 枕叶:视觉信息处理(左枕叶处理右侧视野)
边缘系统(含杏仁核、海马)参与情绪与记忆调控。
特殊功能区
下丘脑:调控体温、激素分泌、摄食行为、睡眠等
垂体:作为"主腺体"调控:
- 生长发育
- 肾脏/乳腺/子宫功能
- 甲状腺/性腺/肾上腺功能
松果体:可能参与性成熟调控
语言功能定位
左半球通常是语言优势半球,包含:
- 布洛卡区(左额叶):运动性失语(能理解但无法流利表达)
- 韦尼克区(左颞叶):感受性失语(语言无意义)
约1/3左撇子的言语中枢位于右半球,术前需特殊检测定位。
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