1.2.1 人脑功能的物质基础

人脑的这些功能离不开其物质结构的支撑，这也是生物学的一个核心原则。人脑位于头部的颅骨内。据估计，一个成人大脑的体积为1350～1400cm3，其质量为1.3～1.4kg。虽然人脑的质量较大，但是人脑内部没有起支撑作用的骨骼系统，人脑悬浮在脑脊液中。从整体上看，人脑由大脑、小脑、间脑、脑干组成，如图1-1所示。大脑是人脑的最大组成部分，位于头的顶部；小脑位于大脑的后下方，脑干的背侧；间脑位于第三脑室中，在大脑和脑干之间；脑干上接大脑，下连脊髓。

从生物学的角度看，神经系统可以分为中枢神经系统和外周神经系统。其中，中枢神经系统包括人脑和脊髓。神经系统都由神经元和胶质细胞组成。神经元是神经系统的基本结构和功能单位。神经元由细胞体、树突和轴突组成，如图1-2所示。树突通常是具有较多分支（树状）的突起，接收来自其他神经元的信息并将其传入相应的细胞体，接收信息的部位被称为突触。轴突自身较长，分支较少，粗细较均匀，具有髓鞘，是神经元的输出端，其末梢通过神经递质的释放实现信息交流（传递）。因此，神经元能够接收信息和加工信息，并将其传递给其他神经元；多个相连的神经元就构成了神经环路。

图1-1　人脑的组成部分

图1-2　神经元基本结构

在解剖结构上，借助显微镜可以看到人脑表面有突出而曲折的回，较小、陷入较浅的沟和较大、陷入较深的裂。进一步对人脑做切片处理，可以发现人脑由灰质和白质组成，如图1-3所示。灰质包围在白质外部，由细胞体及其树突构成，因其颜色较深而得名。白质是由髓鞘化的轴突组成的，可以接收来自脊神经的信息并为灰质中细胞体间的通信提供通道。从解剖学分区的角度划分，大脑的两个半球可以分为额叶、顶叶、颞叶和枕叶，如图1-4所示。

（a）矢状切面

（b）轴状切面

（c）冠状切面

图1-3　人脑切面

图1-4　脑叶分布

研究表明，额叶主要负责思维、精神和运动，如额叶的运动皮层通过皮质脊髓束和皮质核束对侧倒置支配躯干和肢体肌肉的运动；顶叶负责体觉，如顶叶中的躯体感觉皮质接收来自躯体感觉中继的输入，包括触觉、痛觉和本体感觉等；颞叶处理听觉信息，如颞叶中的听皮质接收来自耳蜗的投射；枕叶负责视觉，如枕叶中的纹状皮质接收来自丘脑外侧膝状体中继的视觉输入，对颜色、明度和空间频率等信息进行编码。总体来说，人脑结构是人脑中信息传输和信息加工的物质基础，其完好程度决定了人脑功能的完整性和智能性。