脑是如何工作的？它究竟在做什么？千百年来，这些问题吸引着无数 人，也不断向人们提出挑战。也许，了解脑是人类认识的最后疆界。但现 在，我们终于能够涉足这一领域了，当然也有动力驱使着我们这样做。
人的寿命延长了，但未必生活得更好。侵袭人脑的灾难性老年疾病， 如帕金森病和老年痴呆症等，正日趋蔓延；抑郁和焦虑等精神疾病也因现 代生活的压力而与日俱增；人们对情绪调节药物的依赖性越来越强。由此 可见，目前我们最需要的是尽可能多地了解脑。1990年7月17日，当时的美 国总统乔治·布什呼吁，应竭尽全力使公众充分意识到脑研究给人类带来 的益处。我们正处于“脑的十年”的中期，人们对脑感兴趣是理所当然的 。
人脑处于仿佛是度身打造的颅骨中，远离躯体的其他部位，其粘稠度 与半熟的鸡蛋相似，而且没有任何部分是运动着的。显然，脑注定无法承 受任何物理的张力，或参与大幅度的机械性动作。古希腊人由此得出结论 ：这个非实质性的、隐蔽的实体是灵魂的理想栖身所。最重要的是，灵魂 是不朽的；它与思维无关。事实上，对我们现在归诸于脑的所有功能，古 希腊人都把它们都定位在心或肺（从未就精确的定位达成过完全一致）。不 朽的“灵魂”自然是那么的神圣和难以捉摸，而它那寂静而又幽远的灰色 栖息处，大脑，便成了一个具有神秘特性的庄严圣地——他们为此设立了 严格的戒律，禁止吃任何动物的脑。显而易见，古希腊人所说的灵魂具有 一种不同的涵义，它与意识、精神以及现在与个性和人格相联系的所有其 他性质迥然相异。
古希腊人的这个离奇推论，亦即正常精神活动与脑毫无关系，终于因 克罗托内镇（Croton）的阿尔克迈翁（Alcmaeon）的一个伟大发现而发生了改 变。阿尔克迈翁发现，确实有连接物从眼导向脑。他断定，这个区域就是 思维的发生地。这个革命性的想法与两名埃及解剖学家希罗菲勒斯 （Herophilus）和埃拉西斯特拉图斯（Erasistratus）的观察异曲同工。这两 位解剖学家曾设法跟踪神经（显然当时还未被鉴定为神经），以了解它如何 从身体的其他部位传入脑。但是，如果脑是思维的中心，那么灵魂又该栖 身何处呢？ 古希腊医生盖伦（Galen，公元129－199）的兴趣所在是脑中能清晰地被 裸眼辨别的最松散、最稀薄的那个部分。在脑的深处是一个由互相联通的 腔组成的迷宫，当胎儿在子宫内发育时它便已形成，内含无色的液体。这 种看上去非实质性的液体称为脑脊液（CSF），它包围着整个脑以及脊髓。通 过腰椎穿刺从低位脊髓取样检查脑脊液，可以诊断各种神经病学的问题。
在正常情况下，脑脊液仍然会被重新吸收，进入人体血供。由于新鲜的体 液在不断地生成（对于人而言，约每分钟0.2毫升），因此它可以不断地循环 。
现在我们很容易想象，为什么古希腊人会把这种神秘的涡旋物质，而 不是把粘滞的脑浆视作灵魂实体的一位合适候选者。我们现在知道，脑脊 液仅仅包含盐、糖和某些蛋白质，非但不是灵魂的所在地，它甚至被贬作 “脑的尿液”。到了科学发展如斯的今天，即便笃信不朽灵魂的人也不再 期望在脑内找到灵魂。人类的脑，已被公认为我们全部思维和情感的掌管 者，它本身是一个最撩人的谜团。
脑是怎样工作的？这个问题实在太笼统、太含糊，用实际的实验或观 察来回答没有任何意义。我们需要做的是回答某些特定的子问题，通过对 这些子问题的解答，我们最终将对脑——这团以某种方式寓含着我们个性 的神秘组织——有一个认识。在本书中，我们将看到，在对这个问题的回 答上我们已获得了怎样的进展。
在本章中，我们探讨的第一个主题是脑的外形。设想一下，你正在看 手中的脑：一个奶油色的、有皱褶的物体，它的质量超过1千克，平均在 1.3千克左右。你将注意到的第一个特征是，这个外表怪异的物体小到可以 置于手掌之中，但它是由不同的区域组成的。这些区域有着特定的形状和 纹理，按一定的方式互相折叠、交联在一起，而对于这种交联方式，我们 现在刚开始有一点粗浅的了解。
脑的粘稠度与半熟的鸡蛋相当，它的总体平面图总是相同的。它可分 为清晰的两半，称为半球，看上去像是坐落在一根粗壮的主茎（脑干）上。
脑干基部逐渐变细成为脊髓。在它的背面是花菜样的突出物——小脑，悬 于大脑之后，摇摇欲坠。如果你去观察小脑、脑干和这些半球的表面，你 会发现它们不仅表面纹理完全不同，而且颜色也在奶色-粉色-棕色的范围 内略有变化。而当你将脑翻过来看它下面时，你还可以容易地发现更多颜 色、纹理和形状各不相同的部位。对脑的绝大部分而言，每一区域在脑两 侧的分布是完全一样的，所以你可以在中间画一条线作为轴，相对于这个 轴，脑是对称的。
脑的不同区域堆叠在柄状的脑干周围，神经科学家们在解剖学上把这 些区域有序地加以划分。你可以把这些脑区想象为由边界区分的不同国家 。这些边界通常是很明显的：它可以是一度被我们认为蕴藏着灵魂的充满 液体的脑室，也可以在纹理或颜色上有细微的变化。按照公认的模式，每 一区域都有不同的名字，但我们只在需要时才冠以名称（譬如小脑、脑干等 ）。在这里，我们关心的主要是某个特定区域对于我们在外部世界中的生存 有何功绩，对我们内部世界（思维和情感最隐秘的所在）的意识起何作用， 而不是对脑的解剖学作详尽的记述。这些问题早在“脑的十年”开始之前 就已使人心驰神往。
在17世纪，有人曾认为脑就像一个巨大的腺体，以君临一切的方式实 施其功能。马尔皮基（Malpighi）就是其中的一位。他把神经系统想象成一 棵倒立的树，树干即脊髓，树根扎在脑内，伸展到全身的神经就是树枝。
稍后，让·皮埃尔·玛丽·佛洛昂（Jean－Pierre－Marie Flourens）在18 世纪前叶通过相当残忍的实验得出结论：脑是均一的。佛洛昂的思考方式 非常简单：摘除脑的不同部位，然后观察还有哪些功能残留。他用不同的 动物做实验，以一定方式越来越多地摘除它们的脑，并观察其后果。他发 现，摘除脑的不同部位后，并不是脑的功能特异地受到损害，而是所有功 能都逐渐减弱。佛洛昂用无可争辩的事实推断，不可能将不同的功能选择 性地定位于脑的不同部分。
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