“寸土寸金”的大脑是如何高速处理信息的？ _小知识

大脑是一个寸土寸金的处所。所以它像曼哈顿高楼的建筑师一样三维建楼，极尽所能地高效率操纵有限的空间。分歧于我们的祖先，人类的大脑沟壑纵横，而不是一层扁平的细胞——这种有机的折纸布局让容量有限的颅腔可以塞下更多神经元。
可是如同任何拥挤城市里必然存在交通堵塞一样，拥挤的大脑里也需要适合远距离传输的交通体例——闪亮的白色纤维束就起到了高速公路的感化，毗连脑中的各个区域。不外在每个区域内，神经元的分布更着重于提高局部信息传递的效率。在统一个区域内，神经元的勾当表达信息，相邻的神经元表达相邻的事物：相邻的身体部位、视野中相邻的区域或相邻的空间位置等。是以，大脑就像个地图册。它包含良多地图——身体的、视觉宿世界的、我们糊口的空间的。大脑工作时，一个神经元表达的抽象信息与它的物理位置之间纷歧定要有任何干联，但因为表达相似信息的细胞老是需要互相沟通，所以把它们放在一路可以削减通信耗损。
固然人类在进化过程中早就学会操纵这些脑地图，科学家们却直到不久前才意识到它们的存在。 19宿世纪下半叶，神经学家约翰·休林斯·杰克逊（John Hughlings Jackson）刚起头思疑活动节制在大脑皮质中的类地图布局时，整个科学界都站在他的对立面。那时连“每个大脑皮质区域对应特定功能”的说法都没有人提出过，更别提这些区域的内部布局了。

囿于那时神经记实手艺的不发财，杰克森在细心不雅察癫痫爆发在病人身体上的舒展趋向后，才绘制出了精妙的“地图” 。例如，从面部起头爆发的癫痫会标的目的手臂成长；肇端于腿部的则会标的目的上舒展。每次爆发的部位都按照特定的挨次移动，且从来没有跳过中心的部位或是往返切换。杰克森是以揣度，代表人体各部位的皮质区域必然是按照特定挨次摆列的。最终，他的预感被证实了：电击活动皮层的分歧部位简直会激发分歧人体部位的勾当。近代幻肢综合征的研究中也用到了与他近似的方式：临床大夫们发现因为代概况部和手部的大脑部位相邻，面部的动作可以引起被截除手臂中的幻肢痛。
分歧地域的地图是按照它们的功用绘制的，具体水平也是以分歧：郊区或乡下图标很少，但城市的细节可能切确到了每一步——大脑中的地图也一样。在活动皮质中，掌管某一个身体部位的面积由这个部位的用处决议，而不是它的大小。体积小但很是有效的身体部位，好比说手，就被分派了良多神经元来节制，不像只有小小一片皮质负责的上臂。神经科学家们用这些信息缔造出了一个“皮质小人”：他的身体部位大小和人体大脑中每个部位拥有的皮质面积当作正比。因为有着极细的四肢与庞大的嘴唇、双手，他看起来可能很吓人。这种怪诞好笑的形象描画了大脑是若何描画身体的，所以素质上其实就是“地图的地图” 。皮质小人同时也提醒了我们，大脑没有义务写实地描画事物——现实用处才是最主要的。

这个小人展示了负责分歧身体部位感受处置的大脑部位的相对比例。注重占比尤其大的手和面部。（Wikimedia Commons）
这些身体模子证实了脑中地图的存在。但发现脑中地图不是特例而是遍及现象的价格是战争，和新研制的战争兵器带来的粉碎。在1905年的俄日战争中，眼科医师井上达二（Tatsuji Inouye）曾负责查抄退役甲士的伤情，并以此决议津贴额度。他在这个职位上见识了分歧种类的头部创伤，是以有机遇研究分歧区域毁伤的影响。他在不雅察选择性掉明的纪律后揣度，视觉空间在大脑中位置的摆列是有层次，却或许反直觉的。视界的下半部门被投射到视觉皮层的上半部门，反之亦然，中心由一条叫距状裂的深槽离隔；我们的摆布视界也是交换的——右侧传来的图像由大脑左半球解析。

“寸土寸金”的大脑是如何高速处理信息的？

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