人類的大腦一直是科學家們感興趣并不懈探索研究的一個重要領域。而對于大腦,我們普通人有的也只是一些淺顯的認識。不過,在我們日常生活中,掛在嘴邊的與大腦有關的口頭禪倒是不少。比如,“腦洞大開”“腦袋被門擠了”“腦子進水”,等等。可是東西可以亂吃,話不可以亂說。大腦上真的有洞嗎?大腦上的溝是被擠出來的嗎?水真的可以進入腦袋嗎?今天,我們就一起來探究一下這些有趣的話題!
No.1腦洞大開:大腦上真的有洞嗎?
腦殼生來“開天窗”
其實,我們每個人剛出生時,就可以說是“腦洞大開”—生下來,腦袋上就自帶兩個“天窗”。這兩個“天窗”是顱骨間的縫隙,分別被稱為前囪( xin )門和后囪門。這兩個囪門看起來像是發育不全,但卻給了嬰兒頭骨一定的變形能力,使他們在出生時能更順利地通過產道。這兩個“腦洞”會隨著人的發育自然閉合,后囪門在人出生后6一8周時就會閉合,前囪門在人出生后1一2歲的時候也會關上。如果閉合太早或者太晚,則可能意味著疾病。


為大腦“布線”留好的出口
“天窗”關上了之后,我們的腦殼上是不是就沒有洞了呢?當然不是。腦殼雖然很堅硬,但不是全封閉設計。大腦的神經、血管都需要與外界連通,腦殼上也為連接這些線路留好了出口。腦殼上最大的那個腦洞叫枕骨大孔,位于顱骨的底部,腦和脊髓就在這里相連接。此外,頸靜脈孔、圓孔、卵圓孔這里也分別有一些血管和神經穿過。

危險分子在腦組織里打的洞
除了以上介紹的腦殼上與生俱來的孔洞外,一些疾病也會使腦組織遭到破壞,留下或大或小的孔洞。
比如,當一些細菌或真菌感染了腦實質,形成腦膿腫時,被感染的腦組織會出現壞死,壞死的組織逐漸增多、融合,最終可能就會形成一個“大空洞”,里面漂浮著感染菌、壞死組織的碎片,以及炎癥細胞。
腦囊蟲病也會在腦組織上打出一個個小洞。這種疾病是寄生蟲感染造成的,如果誤食了含有豬肉絳蟲蟲卵的食物,蟲卵發育成絳蟲囊尾蜘后遷移到了腦部,它們就會在腦組織上打出“小洞”,并住在里面。
海綿狀腦病(包括我們通常說的“瘋牛病”)則會產生更小號的“腦洞”。在顯微鏡下會看到,病變的神經元和神經纖維會出現很多空泡,就像是一堆密集的小洞。
No.2腦袋被門擠了:大腦上溝是擠出來的?
我們的大腦像是一個核桃,有著豐富的溝回褶皺,這些溝回褶皺可以使體積有限的顱腔里裝下足夠大的皮層,同時也使信息的傳遞變得更有效率。可這些彎彎曲曲的溝回褶皺是如何長出來的呢?

多種猜測莫衷一是
過去,科學家們提出了不少理論。有人推測,大腦在發育過程中通過某種生化機制預設了溝回的位置。另一些人則認為,大腦白質當中的神經纖維充當了“牽引繩”,神經連接豐富的皮層被收得更緊,中間區域就在周圍的擠壓之下拱了起來。
不過,還有些科學家認為,大腦之所以長成這樣,可能單純只是一種物理現象一一位于表面的灰質(或者說大腦皮層)長得比內部的白質快,所以褶皺就自然而然地產生了。
實驗揭曉答案
為此,芬蘭于韋斯屈萊大學和美國哈佛大學的研究者們根據胎齡22周的胎兒大腦磁共振掃描數據,制造出了精細、逼真的“雙層膠質大腦”模型。大腦模型在己烷中浸泡幾分鐘后,表面逐漸開始顯現出褶皺。這些褶皺不僅和真正的大腦溝回形狀相似,就連出現的時間順序也十分符合大腦的發育過程。
除了實驗,研究者們還根據磁共振掃描數據建立起了溝回發育的計算機模型。設定好大腦皮層厚度、腦白質和灰質組織的剛性系數、皮層生長速度等參數后,接下來的事情就交給力學定律了。結果顯示,在這樣的純物理作用下,就足以形成與真實大腦十分相似的溝回結構,真實大腦中的主要溝回在計算機模型中都能找到對應的結構。
從這個研究來看,大腦溝回的形成似乎真的是一個單純的物理過程。不過,研究者們也指出,不排除分子生物學層面的機制也在其中發揮著作用。接下來,他們還會繼續探尋大腦褶皺背后的秘密。
No.3腦子進水:大腦里真的有水?
腦袋真的有“水”
不管你信不信,我們的大腦里還真的有“水”。不過,這“水”可不是一般的水,這種“水”叫腦脊液。這種看起來澄清透明的液體只存在于大腦和脊髓當中。事實上,我們的整個大腦就完全浸泡

也許,有同學會問:這些“水”是怎么進入大腦的?這就要說說大腦的結構了。我們的大腦表面看似千溝萬壑,充滿了各種各樣的小空隙,大腦內部也有著很多很大的空隙。較大的空隙被稱為“腦室”,那里生長著一簇一簇樹叢似的小靜脈,因而被稱為“脈絡叢”。這些脈絡叢便是腦脊液的“水源”,腦脊液在這里源源不斷地產生,然后順著腦內外的空隙,流到整個顱腔以及脊椎之內。而在大腦之外,又有一層遍布血管的軟膜。由于膜上血管縱橫交錯如同蜘蛛網,因此這層膜又被稱為“蛛網膜”。腦脊液正是經由蛛網膜上的顆粒狀結構回歸到靜脈中。
簡而言之,腦脊液從腦室脈絡叢中產生,流遍整個中樞神經系統,最終歸于蛛網膜顆粒之中,猶如腦中奔騰不息的河流。
“洗腦”全靠它
我們的腦室脈絡叢每天大約會產生500毫升腦脊液,但由于這些腦脊液又不斷地被吸收,因此正常人腦中一般保持著100一160毫升腦脊液。所以,有人下次再對你說“你腦子進了多少水?”的時候,同學們知道怎么機智地回答了吧!

腦脊液中,99%以上都是水,其余的是一些蛋白質、糖類和無機鹽類等。不斷更新、流動的腦脊液還日夜不停地洗刷著我們的神經中樞,帶走神經細胞產生的代謝廢物以及壞死的細胞碎片。可以說,腦脊液循環才是名副其實的“洗腦”!這種“沖洗”作用在人睡眠的時候最為活躍,所以,同學們不要老熬夜哦!
注:所有文章均由中國數字科技館合作單位或個人授權發布,轉載請注明出處。
0 篇文章
如果覺得我的文章對您有用,請隨意打賞。你的支持將鼓勵我繼續創作!