大腦趣知識

在日常生活中，與人類大腦有關的口頭禪真不少，比如“腦洞大開”“腦袋被門擠了”“腦子進水”等，但話不能亂說。腦袋上真的有洞嗎？大腦上的溝是被擠出來的嗎？水真的可以進入腦袋嗎……現在，我們一起來探究有關大腦的有趣話題吧。

腦袋上真的有洞

腦洞大開這話不假，腦袋上真的有洞，而且不止一兩個洞哦。

腦殼生來“開天窗”

每個人剛出生就“腦洞大開”——人—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，分別被稱為前囟門和后囟門，雖然看起來發育不全，但卻讓嬰兒頭骨有了變形空間，使他們在出生時能更順利地通過產道。

囟門這“腦洞”會隨著人的發育自然閉合，后囟門在人出生后6—8周會閉合，前囟門在人一兩歲的時候也會“關上”。如果囟門閉合得太早或者太晚，那么可能意味著疾病。

為大腦“布線”留孔

“天窗”關上后，我們的腦殼上是不是就沒有洞了呢？當然不是。觀察一個頭骨標本的底部，我們會發現大大小小的洞。

腦殼雖然很堅硬，但不是全封閉的。大腦的神經、血管都需要與外界連通，因此腦殼上留有孔洞，最大的腦洞叫枕骨大孔，它位于顱骨的底部，腦和脊髓就在這里連接。除此之外，腦殼上還有不少洞，如頸靜脈孔、圓孔、卵圓孔等，那里也有一些血管和神經穿過。

危險分子在腦組織里打洞

人的腦殼上天生有洞，那么腦組織上有沒有洞呢？有，一些疾病會使腦組織遭到破壞，留下或大或小的洞。

比如，當一些細菌或真菌感染腦實質形成腦膿腫時，被感染的腦組織會壞死，壞死的組織逐漸增多、融合，最終可能形成一個“大空洞”，里面漂浮著感染菌、壞死組織的碎片以及炎癥細胞。

腦囊蟲病也會使腦組織出現一個個小洞。這種疾病是寄生蟲感染而引發的，人們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蚴遷移到腦部后就會在腦組織上打出“小洞”并住在里面。吃貨們，吃豬肉時務必徹底弄熟豬肉，不然可能被開腦洞哦。

海綿狀腦病（包括我們常說的“瘋牛病”）則會使腦組織出現更小的洞。顧名思義，海綿狀腦病這種由朊粒引起的疾病會使腦組織出現“海綿樣變性”，在顯微鏡下，我們會看到病變的神經元和神經纖維出現很多空泡，就像一些密集的小洞。所以，“腦子像海綿一樣”可不是件好事，它又不能幫你吸收知識。

人工腦洞

一些腦洞是人為制造的，人們這樣做是為了治療疾病。

在古代，“腦洞大開”的治療方式已經出現。那時候，人們可能會在頭疼、患有癲癇或者行為異常的病人腦袋上鉆個洞，因為他們相信這樣可以把作祟的“ 惡靈”從病人腦袋里趕跑。這種原始的“開腦洞”手術相當血腥，也沒有科學依據。

現在，外科醫生也會給頭骨開洞，操作手法遠沒有過去那么粗暴。當人們腦出血時，醫生會用鉆孔引流的方法吸走血腫，以避免血腫對腦組織造成壓迫。而當人們顱內壓太高時，為了防止嚴重并發癥發生，醫生會去除一部分顱骨來減輕腦組織壓力。等到病情有所緩解后，醫生會用鈦網等材料把“腦洞”補上。

大腦被“擠”出溝

科學家認為大腦溝回或許是在皮層生長過程中自然而然地被“擠”出來的。

多種猜測莫衷一是

我們的大腦有著豐富的溝回，這些溝回可以使體積有限的顱腔裝下足夠多的皮層，同時使信息傳遞更有效。大腦在發育過程中是如何長出這些彎彎曲曲的溝回的呢？

針對這個問題，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，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下拱了起來。

這些假說聽起來都有道理，不過，一些科學家站出來說：“你們都想多了！”他們認為，大腦長成這樣可能只是一種物理現象——位于表面的灰質（或者說大腦皮層）長得比內部的白質快，所以溝回就自然而然產生了。

實驗來證明

想要證明觀點，自然要用實驗來說話。2014年，芬蘭于韋斯屈萊大學和美國哈佛大學的研究者們制作了一個簡易的大腦模型來進行實驗，這個看起來像水晶果凍的模型由聚二甲基硅氧烷制成，表面又涂有一層聚二甲基硅氧烷來模擬皮層。研究者們將大腦模型泡在己烷中，表層膠質吸收有機溶劑后膨脹，以此來模擬皮層生長，結果模型上自然形成的褶皺跟大腦溝回有些像。

之后，研究者們進行更精細的模擬。他們根據胎齡22周的胎兒大腦核磁共振掃描數據制造出更加逼真的“雙層膠質大腦”模型，并將模型浸泡在己烷中。幾分鐘后，模型表面開始出現褶皺，這些褶皺不僅和大腦溝回形狀相似，就連出現的時間順序也十分符合大腦的發育過程。在若干次實驗中，大腦模型上的“溝回”發育狀況大體一致，只存在一些細節上的差別。

計算機模擬

除了實驗，研究者們還根據胎兒大腦核磁共振掃描數據建立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，接下來的事情就交給力學定律，結果顯示，在這樣的物理作用下，足以形成與真實大腦十分相似的溝回，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。

從這個研究結果來看，大腦溝回的形成似乎是一個單純的物理過程，不過研究者們指出，不排除分子生物學層面的機制也在其中發揮作用。接下來，他們會繼續探尋大腦溝回的秘密。

大腦里果然有水

不管你信不信，我們的大腦里還真的有“水”。不過，這“水”不是一般的水，而是腦脊液。

腦脊液奔流不息

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，整個大腦完全浸泡在腦脊液中。

腦子里的這些“水”是怎么進入大腦的呢？這得說說大腦的結構。

我們的大腦表面千溝萬壑，有很多小空隙，而深入大腦內部，你會發現更多更大的空隙，其中較大的空隙被稱為“腦室”，那里生長著一簇簇樹叢似的小靜脈，這些成簇的靜脈被稱為“脈絡叢”，脈絡叢便是腦脊液的“源頭”，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內。

大腦外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，因此這層膜被稱為“蛛網膜”。腦脊液正是經由蛛網膜上的顆粒狀結構即蛛網膜顆粒回歸到靜脈中。

總而言之，腦脊液從腦室脈絡叢中產生，流遍整個中樞神經系統，最終流到蛛網膜顆粒中，猶如腦中奔流不息的河流。

我們的腦室脈絡叢每天大約會產生500毫升腦脊液，由于這些腦脊液不斷被吸收，因此正常人腦中有100毫升—160毫升腦脊液。所以，下次有人問“你腦子進了多少水”的時候，你知道怎么機智地回答了吧？

“水”用處多

作為在腦這種“中央機構”流動的液體，腦脊液有什么特別的呢？科學家對它進行研究，發現它的成分平常，99%以上是水，外加一些蛋白質、糖類和無機鹽類等。這腦子里的水如此接近純水，要它何用？它用處可大了。

如果你在涮火鍋的時候觀察豬腦，你會發現它雖然結構基本沒有被破壞，但在形態上像癟了氣的輪胎一樣軟塌塌的，這是因為豬腦中幾乎沒有任何剛性結構，所以被自身的重量壓扁了。

大腦怎樣才能不被壓扁呢？這就需要腦脊液。由于腦的密度和腦脊液幾乎一樣，因此腦脊液提供的浮力可以抵消大腦自身的大部分重力。某些很罕見的疾病如腦脊液鼻漏就有可能導致腦脊液過少，繼而導致大腦形變，嚴重時會造成永久性腦損傷。

不斷流動的腦脊液還日夜不停地洗刷著我們的中樞神經，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“洗腦”在人睡覺的時候最活躍，所以同學們不要熬夜。

除此以外，腦脊液在大腦的免疫、運動緩沖、維持穩態等方面發揮著重要的作用。對于臨床醫學而言，腦脊液的成分還可以反映中樞神經很多生理指標——有時醫生不用打開你的腦殼，只需要在你的尾椎上做個穿刺，抽取一些腦脊液就可以知道你大腦的一些狀況。

大腦開小差

有時大腦會開小差，導致我們犯一些錯誤，比如失口把同學的媽媽喊作“媽”;從客廳走到房間里，突然不記得要做什么事情;上課時走神，被老師點名回答問題，卻不知道問題是什么……

為何開小差

為了弄清楚大腦為何開小差，美國一個聯合研究小組挑選一些志愿者作為試驗對象，讓他們多次完成一些任務，直至熟悉任務中的每一個環節為止。在試驗過程中，聯合研究小組重點關注志愿者大腦開小差的情況，并用儀器掃描他們的腦部，結果發現大腦思維功能區域在大腦開小差前后明顯不同。

研究顯示，當大腦在進行一個新任務的時候，開小差的情況很少出現，但當大腦在進行一個非常熟悉的任務時，開小差的情況就很常見，而且開小差的時間幾乎占用了清醒時間的13%。而就在大腦開小差時，大腦思維功能區域變得不活躍，進入“暫停狀態”。當大腦受到外界提示要繼續進行任務的時候，大腦的“暫停狀態”自動結束。

這些現象說明，大腦開小差是一種正常的大腦活動，大腦中有一個全自動“暫停裝置”，當人們對某件事情提不起興趣的時候，大腦會自動啟動這個“暫停裝置”，去想別的事情，于是出現開小差的情況。大腦這樣做，也許是為了防止自身陷入麻木狀態，實現自我保護。

要想讓大腦不開小差，我們就要多做自己感興趣的事情，或者對自己所做的事情保持興趣，這樣才能專注地做好一件事。

開小差，辦大事

大腦開小差并非壞事。加拿大科學家發現當人的大腦開小差時，大腦思維功能區域以外的區域非常活躍，這說明大腦會鬼使神差地把我們的注意力從眼下在做的事轉移到其他重要的事情上，這無疑在不知不覺中幫助人們鍛煉大腦，提高大腦活躍度。

最近，美國研究人員又對大腦開小差的利弊問題進行了研究。他們要求一些志愿者做幾項簡單的工作，比如每呼吸一次就摁一下按鍵，或者電腦屏幕上每出現一個字母，就點一下鼠標，結果因為這些任務太簡單了，志愿者們的大腦很容易開小差，開小差的次數因人而異。

任務完成后，研究人員讓志愿者一邊解數學方程一邊記字母，以考察他們的工作記憶能力，結果顯示，不論年齡大小，大腦開小差次數多的人在記憶測試中普遍得分較高。這說明大腦可以同時解決多個問題，特別是當眼下任務難度不大時，大腦會開小差，以思考其他重要事情。

如果你的大腦經常開小差，你要慶幸大腦可能因此變得更靈光。當然，如果你在做的工作非常重要，那么千萬不能讓大腦開小差。