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吁请 认识大脑 英国皇家科学院2011年圣诞讲座第一集 脑袋里的秘密
欢迎来到英国皇家科学院2011年圣诞讲座。认识大脑。请允许我做一下自我介绍，我是布鲁斯·胡德。
作为科学家，我对大脑很感兴趣。
大脑到底是什么，随着年龄的增加，它又将发生什么变化?事实上，我不应该说“我是布鲁斯·胡德”，我应该说“这是布鲁斯·胡德”。因为我的一言一行其实都是大脑的产物。
控制人们言行的器官并非心脏或肾脏，毫无疑问，他们也很重要，可即便我做了心脏或是肾脏移植手术，我依然会是从前的那个我，因为我们的一切脾性言行都由大脑决定。在接下来的一系列讲座中，我们将围绕人脑这一主题，去探索它到底是什么，它如何运转，更重要的是，它如何与其他人的大脑打交道。
而在进入正题之前，我想向大家介绍一位嘉宾，或者说，是一位已经故去的嘉宾。
这是人脑的标本，来自遗体捐献。
有些人生前决定，死后要把自己的大脑捐献出来用于科学研究，这样科学家才能探究出这令人叹为观止的器官是如何工作的。
人脑极为神秘，异常复杂，我们对其了解只不过是冰山一角。
我把人脑标本带来，是为了提醒大家，我们究竟是谁，而我们将要探索的事物是多么令人敬畏。
无论今晚在场的，还是电视机前的观众，人人都有一颗大脑，每颗大脑都不容轻视，都独一无二，但它们的基本结构与功能都相差无几。那么大脑究竟是如何工作的呢。为了更好的回答这些问题，我请到了另一位脑科学家，伦敦大学学院的文斯·沃尔什教授。
让我们用热烈的掌声欢迎文斯。
文斯，你带来的这台特殊仪器可以对人脑产生影响，我们一会儿就将看到它如何工作了。但在此之前，我们先做个简单的实验。你会不会那首名叫《咩咩叫的黑羊》的儿歌。
应该会吧，把第一句念出来听听吧。
“咩咩叫的黑羊，你有没有羊毛。
”
很好。教授还记得小时候唱过的儿歌，真好。
你也可以选任何一首。
好，接下来我想请你重复一下这句儿歌。
但这一次，我将在你说话的同时，用这台仪器刺激你大脑的这一区域。请开始说吧。
“咩咩叫的黑……”（文斯刚开口，就呜呜啦啦说不清楚了。）大家不用担心。你没有任何不适吧，文斯，没事吧。
“我没事。
”那就好。这台仪器扰乱了文思的大脑活动。
它是一台经颅磁刺激仪。它能够在短短一瞬之间释放出非常强劲的电磁脉冲。
那么，它为何会让文斯失语呢。下一个实验会为大家提供一条线索。请大家看看这台老式的电视机，我的手上有一块磁铁，现在屏幕上的画面很正常，当我把磁铁靠近屏幕，请大家看看发生了什么变化。电视画面因磁铁的干扰而被扭曲变形了。
这究竟是为什么呢。了不起的是，解开这个问题谜底的正是英国皇家科学院圣诞讲座的创始人迈克尔·法拉第。
法拉第在150年前发现并经常在这个剧场中向人们展示磁场与电场之间有着一种密切的联系。电视屏幕上的画面，是由电子束产生的电信号形成的。
因此，当我将磁铁靠近屏幕，磁场就会引发电子束路径的变化，进而使得屏幕上的图像扭曲变形。
现在我们来整合归纳一下以上这些信息，磁场能够干扰电场。我们也知道磁铁还造成了文斯的失语，而语言是大脑活动的产物，因此我们可以断定，我们说话的能力是由大脑中某种电流传导而来。大体上就是这个原理吧，没错。文斯，当我将磁铁靠近我的脑袋，它却丝毫都没有对我的语言能力产生影响，这又是为什么呢。
“因为你脑袋边上形成的这一磁场是静止的磁场，即便你不断地移动着磁铁，这种移动也是极其缓慢的，要想制造出足以干扰脑细胞运动的电场，就需要一块飞速运动的磁铁，刚才大家听到的哒哒声，每一声就代表着万分之一毫秒，也就是说，要想在人脑中产生电流，磁场必须迅速地不断发生位移。”
大家还想看文思的大脑再次受干扰吗。“想。
”好吧，文斯，抱歉了。我们还得再来一次。
这次换个什么新花样呢。
“看看磁场对人体的运动控制功能有何影响吧。”
我能不能只干扰你右手的运动控制能力，这样可行吗。
好的，我拿起了这块磁铁，充满电了吗。
“充好了，我先模几次我的鼻尖。”我们来看看，当我把磁铁放在这里，你还能不能准确地摸到鼻尖。
是这片区域么。（当磁铁贴近左脑顶下部位时，文斯指鼻子的右手失去了控制能力。）告诉大家，那到底是什么感觉。
“其实一点都不疼，不过我右手的肌肉完全失去了控制，我无法准确将我的右手随心所欲地伸到我想要去的地方。这种感觉十分诡异。
”
我们做最后一个实验好吗。
你可以拍几下手吗。我把磁铁放到这里，好了。准备好了吗。请开始拍吧。
（当磁铁靠近文斯的脑袋，文斯再也无法控制两只手合拍在一起。全场哄笑。）我们把你折腾得够呛了，文斯。
麻烦你最后一件事，请你告诉大家，正如我们方才所见，经颅磁扰乱了人们正常的官能。那吗经颅磁能不能起到什么好作用呢。
“可以。我们用经颅磁创造了很多奇迹。刚才的实验中，我们是用强磁场去干扰大脑活动，由此可以看出，磁场的确对人脑有影响。但当我们用弱磁场去刺激大脑中特定的区域时，便可以治疗抑郁症之类的疾病，或者是在科学研究中对精神疾患以及中风患者的脑部进行建模。经颅磁的用处是十分广泛的。
”
文斯，这真是令人啧啧称奇啊。请大家以热烈的掌声欢送文斯。
大家有没有意识到，我们刚刚证明了大脑其实是一个电力系统，这很酷吧。磁场不仅能够干扰大脑的正常运转，也可以为我们所用，让我们一解大脑的工作原理。
为此，我们需要一块磁性极强的磁铁。我们还真找到了一块这样的大磁铁，但没能把它运到伦敦来，他现在在切尔滕纳姆，我们可以通过视频进行观看。这段视频是事先录制好的。
“大家好，我是塔莉亚·格瑟博士。
一会我将进入核磁共振扫描仪，大家就能知道我在想些什么了。这位是伊恩·莱布，他将帮助我们完成这个实验。
”
“欢迎来到切尔滕纳姆影像处理中心。这个中心是由库伯特吁请基金赞助，可以进行正电子放射成像和核磁共振成像。而今天我们将对你的大脑进行核磁共振扫描，看看它是如何工作的。首先我们来认识一下扫描仪吧。你以前做过核磁共振扫描吗。”
“没有。我们进去看看吧。”
“这是一扇厚重的金属门，因为装有扫描仪的房间的四壁必须都由金属构成。这就是核磁共振扫描仪了。你的头部将进入扫描仪，扫描仪会产生非常强的磁场，这样一来，才能扫描出你的大脑活动。
”
卡伦将向我们演示扫描仪中的磁场有多强。他拿来了一个…
“我在绳子末端栓上了一个扳手，（她刚接近扫描仪进口，磁场就把扳手吸引过去。
）”
“大家可以想见，磁场有多强。”
哇，伊恩，听得见吗。
“听得见，晚上好。
”
我们刚刚见识过你的大磁铁了，磁力超级强大，到底有多强。“
“是地磁的3万倍。”
听起来非常危险啊。
那为什么进入扫描以后，为什么不会对人脑造成影响呢。
“因为这个磁场是固定的，它不会动，没有移动。
所以进入其中用来成像是安全的。所以跟经颅磁刺激器不同。
”
“这是静止的磁场，对吗。”
这是静止的磁场，所以是安全的。好，塔莉亚，听得见吗。
“听见了，布鲁斯，你好啊。
”可不能带任何有磁性的东西进去。你手里拿了什么小物件吗。
“拿了，我拿着个胡桃。”
拿着个胡桃，塔莉亚，把这个胡桃带进扫描仪中，别告诉我们你放在哪只手。
因为我们等一下要练习“读心术”，稍后我们再来更多地了解你。更准确地说，是更多的读懂你的大脑。而现在，我们能不能给塔莉亚和伊恩教授来点热烈掌声。
大脑都是通过电子信号工作，所有的大脑都非常相似。
同时在很多方面区别很明显。看看这些动物的大脑，猜猜这些大脑各属于什么动物。这里是一枚一英镑的硬币，用来对比各个大脑的大小。你们认为这是什么动物的。
能大声说吗。—蜘蛛。不是蜘蛛，有别的答案么。老鼠。谁说的。举手。回答正确，这是老鼠的大脑。
这是什么动物的大脑呢。
刚刚有人说大老鼠吗。的确是大老鼠的大脑。这个呢。这是小鸡的大脑，信不信。这是小鸡的大脑。这边这个呢。乌龟的，不对不对，是猫的大脑。这边呢。是狗的。
最后的这个，是什么动物的。
马，谁说的。
如果你回答是马，请举手。我们来仔细想想马，这是种体型很大的动物，对吧。通常一匹马的体型比人类大3倍。
但是对比看看，马和人的大脑体积，我拿过来给你们看看，虽然马的体型比人类大得多，大脑的体积却比人类的小。这表明体型大小与大脑体积大小不成比例。事实上想想人类的普遍身型，我们大脑的体积比我们想像要大7倍。谁想拿着人的大脑。
非常多啊。很抱歉，不能让你们拿着大脑，但我这边刚好有个合成塑料的，非常精确的大脑模型。
形状大小一样，重量也一样，你们想拿着人类的大脑吗。好张开你的手。你首先注意到什么。
“非常重。
”相当的重，对吗。大概1.5磅。
可以互相传阅，应该说是1.5千克。还有别的吗，你们注意到别的地方了吗。
来，我来告诉你。
能把我的大脑还给我吗。谢谢。
就像你们看到的，大脑分成了两半，每一半称为脑半球。
脑半球一个有趣的方面是它控制着身体的相反一面，还记得么，我们刚才用经颅磁刺激器刺激文思的大脑，当我们刺激他左边的大脑时影响的是他的右手。我们目前还不知道大脑如此安排的原因，这还是个谜。
实际上，如果没有因反方向大脑损伤而引起的行为改变，你根本就注意不到这个情况。
另一个对我来说，令人着迷的方面，是大脑上的这些褶皱。所有的人类的大脑都有类似的褶皱。但是我们来看看，老鼠或大老鼠的大脑，非常平滑。
人类大脑的这些褶皱特征非常显著。为什吗会这样呢。未得到答案，我们必须将其放大。
看清楚大脑的组成部分中一种叫做神经元的成分。这是神经元的图像，正如你们所见，它看起来像是来自外太空的奇怪的外星生物，数量很多。一般大脑中有大约1000亿个神经元，我们称之为触角的部分是树突。
神经元彼此之间正是通过发送电子脉冲互相交流的。神经元之间通常有一个非常粗的连结纤维，叫做神经突，正是它发送信息，与其它神经元连接起来。
事实证明正是神经元和他们之间的连接与我们认为的智力和智慧，息息相关。神经元并没有分布在整个大脑中，它们只是集中分布在大脑外层，这一层只有3到4毫米厚的区域，我们称其为大脑皮层。皮层这个词来源于拉丁文的树皮，正是这层包含所有连接的大脑外层让我们变得聪明、思维灵活。所以重要的不是大脑的体积，而是大脑皮层外部的表层和表层面积决定了我们的智力。
如果我们取出大脑将其压平，表面积会变成这么大。你能帮我拿一下吗。好，这就是我们的大脑皮层，展开后的面积大小，面积很大，怎样将其装入正常大小的头颅呢。大自然的解决方式如下：折起来。
大自然为这个工程问题给出了答案。如果不这样折起来，我们的头部会有目前的一倍大，这可不好看。
母亲们生一个正常大小头颅的孩子，就已经够痛苦的了，可不能再大了。。