認識奇妙的大腦
大腦兩半球具有一種合作關係，即左腦負責語言和邏輯思維，而右腦則做一些難以換成詞語的工作，通過表象代替語言來思維。
一、探索大腦之謎
奧妙無窮的大腦
人類創造出世界燦爛的物質文明和精神文明，這首先要歸功於人類在進化過程中獲得了其他生物無法比擬的大腦。當今，人們對小到基本粒子，大到宏觀宇宙的自然界已具備了大量知識和認識。然而在科學技術突飛猛進的今天，人類對自己大腦的認識，尤其是它的工作原理卻仍然知之甚少。雖然，從古至今成千上萬的科學家孜孜以求地探索著腦的功能並取得了相當的成就，但遠未取得突破性進展。我們的大腦裝載了人類幾千年的知識和文明史，攝取著現代高科學技術，創造著更加美好的未來。我們還不知道有什麼物質結構比大腦更為複雜，也不清楚人的大腦具有多大的潛能，但憑我們的大腦、已經實現了人類千百年來的種種幻想，許多神話也已經變成了現實，幾個美國大漢替代了嫋娜多姿的嫦娥奔上了月球。瀏覽過古典神話作品的人都為我們古人構思出的“火箭”、“導彈”雛型歎為觀止，而今天的人類已經乘上火箭發射的宇宙飛船遨遊太空。
我們的大腦為什麼具有無限的智能？怎樣開發大腦的巨大潛能？用什麼方法去了解上百億個大腦神經細胞間的複雜聯係？這些複雜結構又是怎樣產生思維意識和學習記憶能力？大腦是怎樣發出指令讓體操運動員像燕子一樣作出靈巧翻飛的動作？我們的大腦為什麼能感知世界萬物？一個接一個的問題使我們感到困惑。
人的大腦是一堆有1000—1500克重、1011個神經元組成的活物質，其功能簡直奧妙無比。首先是內部調節功能，大腦時刻從內環境中吸取信息，加以處理後再發送給有關器官，加以調節。例如，大腦所需要的營養不足，便馬上發出饑餓的信號，指令進食器官多吃食物；如需要多供應血量時，便馬上命令心髒加快收縮，導致血流循環加快。大腦的這種調節功能使有機體始終保持完好的內部平衡。其次，人的大腦能隨時從外界環境中收取信息，加以處理，並用此調節整個身體的姿態，以保持和外部環境的協調與一致。比如，向前急馳的人，突然看見地麵上有一條水溝，大腦便把視覺收集到的水溝信息加以處理，作出判斷，命令腿部有關肌肉收縮用力，跳過水溝。
人的大腦不僅可以存貯大量模式的信息，而且還可以把任意兩個或兩個以上模式的信息抽出來，並且加以比較，而把這種比較結果，用一種更高級的“模式”來表示，這就是概念。人的大腦還能把許多概念加以比較，建立聯係，有時還能納入完整的邏輯體係，這就是理論，就是新的科學思想。眾所周知，愛因斯坦的大腦產生了狹義相對論和廣義相對論；普朗克和玻耳的大腦產生了物理學中的量子理論；維納的大腦產生了控製論；馬克思和列寧的大腦產生了馬列主義；毛澤東的大腦產生了毛澤東思想。這些科學理論和科學思想的創立和發展對當代曆史產生了重要影響和推動作用。人們試圖找到愛因斯坦、普朗克、維納、馬克思、列寧等等，這些自然科學和社會科學的巨匠的大腦與普通人的大腦到底有什麼不同，美國普林斯頓大學的腦研究中心，前蘇聯的列寧格勒腦研究所，分別對愛因斯坦和列寧的大腦進行了仔細研究，製成了幾萬張切片，在各種特定的先進儀器上進行分析。結果是，愛因斯坦的大腦重1240克，列寧大腦重1280克，都和普通人大腦沒有什麼區別。現在還沒有找到結構上的任何不同。那麼，到底為什麼愛因斯坦和維納等科學家會創立這樣偉大的科學理論，馬克思、列寧會創立無產階級革命的學說，從大腦的結構上，誰也說不清存在的原因。我們隻能用一句話來概括，那就是人大腦的功能真是奧妙無窮！應該說，對大腦的認識，我們還是處在一個比較膚淺的階段。
揭示大腦的奧秘
各類科學家都在孜孜不倦地探索大腦的奧秘，哲學家試圖理解“思維的腦”或“腦的思維”；物理學家試圖理解“物理的腦”或“腦的物理學”；生物學家試圖理解“生物的腦”或“腦的生物學”；計算機專家試圖理解“計算的腦”或“腦的計算”等等。毋庸置疑，各類科學家都在探索研究腦，必將大大推動腦科學的發展，有利於進一步揭示大腦的奧秘。
腦科學研究的基本內容是闡明大腦的結構與功能，揭示各種神經活動的規律，在分子、細胞、整體乃至心理等方麵研究其機製，以及對大腦係統種種疾患的預防和診治的探討。由於大腦結構的複雜性及功能的特殊性，給這一器官的研究帶來相當大的困難。試想，存在於大腦上有百億個神經細胞（估計約140億或更多），而且每個神經細胞又與其他上萬個細胞相聯係並形成極其複雜的神經交互網絡，它們之間又利用千百種的生物化學物質或活性因子進行彼此間的通信聯係，在這樣的基礎上對人類智慧之源的探索，科學家所麵臨的挑戰是何等的艱巨！
對大腦的研究關係到人類的智力分枝，這些分枝與其他神經細胞相互接觸的方式就是排列方式。樹突也與之有許多接觸點，一般被稱作神經突觸，因為神經纖維的末端都膨大，也有人稱之為突觸。由此可見，腦是由神經細胞和突觸形成的網狀結構，突觸是這張網的交接點。腦功能就是以此為構架形成的。
神經細胞是神經係統結構的基礎。但必須講明一點，並不是所有的神經係統都十分集中於某處，像腔腸動物和珊瑚等低等動物，神經細胞散布於全身，並形成網狀結構，即網狀神經係統；而較高等的動物，神經細胞多集中於某處，形成集中的神經係統，一般多位於身體的中心，如果是身體較長的動物，中樞神經係統則以長軸為中心形成線條狀。
中樞神經係統擁有大量的神經纖維，神經元呈網狀排列。中樞神經係統與身體各部位之間由分布於全身的神經纖維來聯係，這部分纖維又被稱作周圍神經。
周圍神經出入處變粗構成神經節，前端因頭部眾多的周圍神經出入而膨脹更顯著，形成頭部神經節。脊椎動物的頭部神經節最為發達，集中許多高級功能，這部分形成腦，由顱骨來保護。腦下連接的部分構成脊髓，由椎骨來保護。脊髓因支配手、腳的周圍神經出入形成相應的膨脹。
腦的形態十分複雜，由脊髓交界處開始逐漸膨大，依次被稱為延髓、中腦、間腦、大腦，各部分之間並無明顯分界。小腦附於中腦的背麵，中腦腹側麵膨滿處被稱作腦臍。從間腦開始，腦被分成兩半，到了大腦就成為兩個半球。每個半球呈樹冠狀，因此從延髓到間腦的部分被叫作腦幹。
人腦的基本結構中樞神經係統可以分為神經細胞集中的部位——灰質和神經纖維集中的部位——白質。灰質部分因神經細胞的彙集成為灰白色。脊髓以灰質為中心（中央灰質），大腦的灰質覆蓋於表麵，約2厘米厚（大腦灰質）。大腦皮質由140億神經細胞構成，依細胞大小和形態可分為六層。
從脊髓到間腦的部分是脊椎動物所共有的。依動物大腦發育的程度來判定動物的等級，哺乳動物的大腦發達。爬行動物相當於大腦皮質的部分凹陷於內側，叫作古皮質，人類的大腦皮層被稱作新皮質。
人類大腦皮質表麵有許多深深的溝回。平展開來大約有皮層表麵積的數倍。大腦皮層大致分為顳、額、頂、枕四個葉。與其他哺乳動物相比，人類的額、頂葉十分發達，使腦呈球狀。
中樞神經係統有內部的洞穴，腦脊液充溢其中。脊髓處被稱為中央管，延髓向上的部分擴大成數個腦室，最前端的為側腦室。腦脊髓由血液中分泌而來，再返回血液，循環反複。
腦組織很軟，為免受外界損害，相應有許多組織來防禦。腦外側是堅硬的顱骨，腦內的腦膜和腦脊液使腦柔韌、變形，腦膜間的腦脊液起潤滑劑的作用避免碰撞。
除毛發和指甲外，人體周身密布著周圍神經發出的神經纖維。大家常說的坐骨神經和肋間神經是從脊髓中發出或輸入的大的神經纖維。而神經和三叉神經是腦中發出或輸入的纖維。這些神經纖維從腦和脊髓剛出來時比較粗，隨著走行，逐漸分枝、變細，最後成一叢纖維根狀分布。
從功能上講，周圍神經分兩種：一種是將感受器感知的信息傳入腦中的傳入神經，一種是將從腦發出的指令送到周身效應器的傳出神經。
周圍神經有一類特殊的植物神經。植物神經是支配內髒的傳出神經，與之相對，支配肌肉的神經是體感神經。體感神經是腦中的神經細胞發出的神經纖維到達肌肉形成的；植物神經是腦中的神經細胞發出神經纖維經中途換元（換神經細胞）再發出的纖維到內髒形成的。
植物神經有兩類：交感神經和副交感神經。二者作用相反，如對心髒，交感神經為促進作用，副交感神經為抑製作用。交感神經多由脊髓的上、中部發出，副交感神經則多由腦、脊髓的下部發出。植物神經以不依賴於精神和意誌的方式工作。
人腦的基本結構
成人腦重量大約為1400克，約占體重的2％。它位於顱骨內，由腦膜保護，懸浮於腦脊液中。脊椎動物的腦都由五部分組成：端腦、間腦、中腦、後腦（由小腦與腦橋組成）與末腦（延腦）。人的端腦發展為大腦（某些學者把間腦也歸為大腦），除大腦與小腦外，都可稱為腦幹。
大腦由兩個半球組成，每側半球表麵覆蓋一層灰色皮質，稱為大腦皮質（或皮層）。兩半球之間由纖維組成的胼胝體相連。大腦皮層從外部看分布著許多溝回。回旋狀部分稱為回，凹下部分名之為溝。這些溝回在人腦中有相對恒定的位置，成為描繪腦解剖結構的基礎。每側大腦半球都分為六葉：即額葉、頂葉、枕葉、顳葉、中央葉、邊緣葉。從外側麵看，以外側溝、中央溝、頂枕溝等三個明顯的溝為基礎，將半球區分為五個葉（邊緣葉外側看不見）。
大腦半球分葉(外側麵)可以看出：中央溝之前為額葉，之後為頂葉。頂——枕溝之前為顳葉，其後為枕葉。頂——枕溝向下的延線將頂葉與顳葉分開。外側溝之上為額葉，之下為顳葉。外側溝向後與頂枕線延線相接將頂葉與顳葉分別開來。上述額葉、頂葉、枕葉與顳葉的命名，可以看出是由覆蓋皮質的腦骨名稱而來。外側溝實際上是個深溝窩，其溝底為中央葉。邊緣葉主要由胼胝體上部的扣帶回和旁海馬回組成，它還包括部分胼胝下回、海馬結構及齒狀回。邊緣回要待切開連接兩半球的胼胝體之後才能見到。胼胝體約8厘米長，大約由3億根神經纖維組成。
腦幹自上而下由間腦、中腦、腦橋與延腦組成。它是脊髓向上的延伸部分。間腦圍繞第三腦室，由丘腦上部、丘腦、側丘腦、丘腦下部、腹側丘腦組成。腦橋分為兩部分，前部較大，後部較小，稱為被蓋。被蓋部分有個由神經細胞和神經纖維組成的散狀結構，稱為網狀結構，其纖維上行達中腦，下行達延腦。延腦由脊髓轉變而來，呈圓椎狀，在腦橋下部。
人的大腦皮層由於進化史上出現的先後不同，分為古皮層（由海馬及齒狀回組成）、舊皮層（由嗅皮層及部分旁海馬組成）以及新皮層。新皮層在進化過程中出現最晚，故叫新皮層。人腦新皮層的神經細胞約占整個皮質的96％。大約有100億以上的神經細胞。人的大腦皮質由表麵垂直向下，可以看到6層不同的神經細胞組織。
Ⅰ層，稱為表麵層或分子層，大部分由細胞的樹狀突尖端組成，其下部有少量水平細胞。
Ⅱ層，稱為外顆粒層，由小錐體和星狀細胞組成。
Ⅲ層，為外錐體層，由中等大小的錐體細胞組成。
Ⅳ層，內顆粒層，由星狀細胞和少量錐體細胞組成。
Ⅴ層，內錐體（神經節）層，由大量大錐體、中錐體和短錐體細胞組成。
Ⅵ層，多形層，由許多不同開頭的細胞組成。
大腦皮質除分化出這類平等的、不同類型的6個結構層次之外，目前已發現皮質從表層到白質的垂直的貫串6個層次的功能柱狀體。每個柱狀體是一個獨立的功能單位。