脑的解剖图谱横空出世

郭争鸣

<p class="ql-block">  列奥纳多·达·芬奇是意大利文艺复兴时期最杰出的代表人物之一,在多个领域都取得了非凡的成就,1452年,达·芬奇出生于意大利佛罗伦萨附近的芬奇镇。他是一个私生子,由父亲抚养长大。少年时期,他就展现出了极高的艺术天赋和好奇心。1466年,达·芬奇进入韦罗基奥的工作室学习绘画、雕塑和机械制造等技艺,在那里他接受了系统而严格的训练,为日后的艺术和科学创作奠定了坚实的基础。他的一生辗转于多个城市,为不同的雇主工作。他曾在米兰为米兰公爵服务,后来他又到过罗马、佛罗伦萨等地,不断进行艺术探索和创新。1516年,达·芬奇应法国国王弗朗索瓦一世的邀请前往法国,在昂布瓦斯城堡度过了他的晚年。1519年5月2日去世。达·芬奇的绘画作品以细腻的笔触、精准的解剖结构和独特的光影处理而闻名。他善于运用明暗对比和渐隐法来创造柔和、朦胧的效果,使人物形象更加生动逼真,富有立体感和层次感。代表作《蒙娜丽莎》是达·芬奇最著名的作品之一,也是世界艺术史上的经典之作。蒙娜丽莎那神秘的微笑吸引了无数人的目光,几百年来一直让人着迷。达·芬奇通过细腻的笔触和独特的光影处理,将蒙娜丽莎的神韵表现得淋漓尽致。《最后的晚餐》是为米兰圣玛利亚感恩教堂食堂创作。</p> <p class="ql-block">  米开朗基罗的画作《创造亚当》中被发现可能藏有大脑的形象,这一有趣的发现为艺术作品增添了更多解读维度。1990 年,神经科专家弗兰克·希莫内克(Frank Meshberger)在观察梵蒂冈西斯廷教堂天花板上米开朗基罗所绘的《创造亚当》时,有了惊人发现。他觉得上帝周围由一群天使所围绕的华丽长袍轮廓,与人类大脑的解剖结构有着惊人的相似之处。《创造亚当》是米开朗基罗为西斯廷教堂创作的天顶画《创世纪》的一部分,创作于 1508 年至 1512 年。这幅画描绘的是《圣经·创世纪》中上帝创造人类始祖亚当的情形:在混沌中,神的手指即将接触到亚当的手指,传递着生命的力量,画面极具张力与神圣感,体现了米开朗基罗卓越的艺术表现力和对宗教主题的深刻理解。希莫内克指出,上帝所在的绿色斗篷及周围天使构成的形状,对应着大脑的多个部分:画面底部垂直的蓝色缎带,看上去与脑干和脊髓的形态相呼应。</p> <p class="ql-block">  维萨留斯是文艺复兴时期杰出的解剖学家、医学家,他对解剖学的发展做出了革命性的贡献,1514年,维萨留斯出生于比利时布鲁塞尔一个医学世家。他早年在卢万大学学习艺术和医学,后又到巴黎大学继续深造。在巴黎大学,他师从著名的解剖学家西尔维乌斯,但当时的解剖学教学主要依据盖伦的理论,且解剖实践机会有限,这促使维萨留斯开始寻求更深入的解剖研究。1537年,维萨留斯前往意大利的帕多瓦大学任教,在那里他获得了充分的解剖实践机会。他亲自进行人体解剖,纠正了许多前人在解剖学上的错误。1543年,他出版了具有划时代意义的著作《人体的构造》。后来,他离开帕多瓦,担任西班牙国王查理五世及其儿子菲利普二世的御医。1564年,维萨留斯在前往耶路撒冷朝圣的途中,因船只遇险被困在希腊的赞特岛,同年10月不幸去世。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">### 主要成就</p><p class="ql-block">- **《人体的构造》**:这是维萨留斯最著名的著作,全书共七卷,系统地描述了人体的各个部分,包括骨骼、肌肉、血管、神经、内脏等。书中配有大量精美的插图,这些插图由当时著名</p> <p class="ql-block">  《人体的结构》是安德烈亚斯·维萨留斯的一部具有划时代的基础医学著作。安德烈亚斯·维萨留斯是文艺复兴时期著名的解剖学家、医生。他于1514年出生于比利时,自幼对医学和解剖学充满兴趣。维萨留斯在巴黎大学和帕多瓦大学学习医学,在求学过程中,他不满足于当时传统解剖学教学中依赖盖伦等古代权威的理论,而是亲自进行人体解剖研究。在维萨留斯所处的时代,医学领域主要遵循古罗马医学家盖伦的理论。然而,盖伦的解剖学知识大多基于动物解剖,存在许多与人体实际结构不符的地方。而且,当时的教会对人体解剖有诸多限制,使得解剖学的发展受到极大阻碍。但随着文艺复兴运动的兴起,人们的思想逐渐解放,对科学研究的态度也更加开放,这为维萨留斯开展人体解剖研究和撰写《人体的结构》提供了一定的社会环境。《人体的结构》共七卷,详细描述了人体从骨骼到肌肉、血管、神经、内脏等各个部分的结构。书中配有大量精美的插图,这些插图是由当时著名的艺术家绘制的。第七章主要描绘了脑的结构。</p> <p class="ql-block">  塞勒姆女巫审判案是发生于1692 - 1693年美国马萨诸塞州塞勒姆镇的一起著名案件,造成了严重的后果与深远的影响,当时的新英格兰地区宗教氛围浓厚,清教思想占据主导地位。清教徒相信魔鬼的存在,认为女巫与魔鬼勾结。</p> <p class="ql-block">  阿奎纳是中世纪经院哲学的哲学家和神学家,他在其著作中对激情与情绪进行了较为系统的探讨,阿奎纳认为激情属于灵魂的感性欲望部分。在他的哲学体系中,将灵魂分为理性和感性两个层面,激情就处于感性层面。激情是灵魂对外部事物的一种反应,是身体和灵魂相互作用的结果。当感官感知到外界的对象时,会引发灵魂的某种运动,这种运动就是激情。情绪在阿奎纳的语境中与激情紧密相关,可以看作是激情的不同表现形式。阿奎纳将激情分为欲求激情和易怒激情两类。欲求激情涉及对善的直接追求或对恶的直接回避。主要包括爱与恨、欲望与厌恶、快乐与悲伤。</p> <p class="ql-block">  麦角菌是一种在自然界和人类历史中都有着重要影响的真菌,麦角菌属于子囊菌亚门、核菌纲、麦角菌目、麦角菌科、麦角菌属。麦角菌的菌核呈角状,这也是它名字的由来。菌核初期为白色,成熟后变为黑色或紫黑色,质地坚硬。当菌核萌发时,会产生具有长柄的子座,子座头部近球形,表面有许多微小的凹陷,里面包含着子囊壳。麦角菌通常生长在比较潮湿、凉爽的环境中,主要寄生于禾本科植物,如黑麦、小麦、大麦、燕麦等,尤其在黑麦上最为常见。当麦角菌侵染这些植物后,会在子房内发育形成菌核,取代正常的麦粒。麦角菌侵染植物后,会导致植物患上麦角病。</p> <p class="ql-block">  约翰·雅各布·魏普费尔是一位在医学史上有着重要贡献的人物。他于1620年出生在瑞士的沙夫豪森,1695年去世。魏普费尔曾在巴塞尔大学学习医学,之后成为一名杰出的医生,在沙夫豪森行医并开展医学研究。魏普费尔最为人所知的成就是他对中风的开创性研究。在当时,中风的病因并不清楚。他通过对中风患者的尸体解剖,发现许多中风患者的大脑中存在出血现象。1658年,他发表了相关研究成果,提出中风可能是由于脑血管破裂出血导致脑部受损,这一发现是医学史上对中风病因认识的重大突破,为后来中风的诊断和治疗奠定了基础。他在当地积极传播医学知识,培养了许多优秀的医学人才,推动了当时医学的发展和传承。其严谨的研究态度和科学的解剖方法也为后来的医学研究提供了范例。</p> <p class="ql-block">  舞蹈症是一种神经系统疾病,患者会出现不自主的、无规律的舞蹈样动作,还可能伴有肌张力降低、情绪改变等症状。这种病症可能由多种原因引起,如遗传因素、感染(如麦角真菌病)和中毒等。亨廷顿舞蹈症就是一种常染色体显性遗传病。在中世纪至近代早期,欧洲社会宗教氛围浓厚,人们普遍迷信超自然力量。当时的人们相信魔鬼、女巫的存在,认为疾病是神灵的惩罚或者是女巫施展巫术的结果。当遇到无法用当时的医学知识解释的疾病时,就容易将其与巫术联系起来。当时的医学发展水平有限,医生对神经系统疾病的认识非常不足。对于舞蹈症患者表现出的不自主运动、怪异行为等症状,医生无法给出科学合理的解释,因此更容易倾向于用超自然的原因来解释这些现象。</p> <p class="ql-block">  亨廷顿舞蹈症是一种常染色体显性遗传性神经退行性疾病。患者主要表现为不自主的舞蹈样动作,即身体各部位会出现无规律、快速且幅度较大的运动,如肢体的扭动、面部的怪相、手指的抽动等。同时,患者还可能出现精神障碍和认知功能下降,如抑郁、焦虑、记忆力减退、判断力下降等症状。在中世纪,人们对医学知识的了解非常有限,缺乏对神经系统疾病的科学认识。当他们看到亨廷顿舞蹈症患者这些怪异且无法自控的行为时,很容易将其与超自然力量联系起来,认为是被女巫施了魔法或者患者本人就是女巫。</p> <p class="ql-block">  勒内·笛卡儿是法国著名哲学家、数学家、物理学家,在哲学和科学领域都有着深远影响。1596年,笛卡儿出生于法国图赖讷拉的一个贵族家庭。他自幼体弱多病,但天资聪慧。8岁时进入拉弗莱什公学学习,在那里他系统地学习了古典文学、哲学、数学和科学等知识。学校里浓厚的学术氛围和严谨的教学方法对他的思想发展产生了重要影响。毕业后,笛卡儿曾在荷兰和德国等地参军,在军队服役期间,他有机会游历欧洲各地,结交了许多学者和思想家。这段经历不仅开阔了他的视野,也让他对当时的社会和科学现状有了更深刻的认识。1628年,笛卡儿移居荷兰,开始了长达20年的隐居生活。在荷兰,他专注于哲学、数学和科学研究,完成了许多重要的著作。1649年,笛卡儿应瑞典女王克里斯蒂娜的邀请前往瑞典讲学。由于瑞典冬季寒冷,加上女王要求他每天清晨授课,笛卡儿的健康状况逐渐恶化。1650年2月,笛卡儿因肺炎在瑞典去世。笛卡儿在《谈谈方法》一书中提出了科学研究的方法论。他主张采用普遍怀疑的方法,对一切事物进行怀疑,直到找到不可怀疑的基础。他认为只有通过理性的思考和演绎推理,才能获得可靠的知识。这种方法论为现代科学的发展奠定了基础。我思故我在是笛卡儿哲学的核心命题。他认为当我在怀疑一切时,我在思考这件事是不可怀疑的,因为思考必然有一个思考的主体,即我的存在。这一命题确立了自我意识的重要地位,成为近代哲学的起点。笛卡儿提出了心物二元论的观点,认为心灵和物质是两种不同的实体。心灵具有思维的属性,而物质具有广延(占据空间)的属性。这两种实体相互独立,但又相互作用。这种二元论的思想对后来的哲学和心理学产生了深远的影响。笛卡儿是解析几何的创始人之一。他将代数方法引入几何研究,通过建立坐标系,将几何图形用代数方程来表示,实现了几何与代数的结合。这一创新使得几何问题可以通过代数运算来解决,为数学的发展开辟了新的道路,也为微积分的创立奠定了基础。笛卡儿在物理学方面也有一定的贡献。他提出了动量守恒定律的雏形,认为宇宙中运动的总量是守恒的。</p> <p class="ql-block">  笛卡儿的二元论,即心物二元论,是其哲学思想的重要组成部分,笛卡儿认为存在两种截然不同的实体,即心灵(精神)实体和物质实体。心灵实体的本质属性是思维,它不占据空间,能够进行思考、怀疑、意愿等各种精神活动。例如,当我们思考一道数学难题或者规划未来时,就是心灵实体在发挥作用。物质实体的本质属性是广延,也就是占据空间,具有大小、形状、位置等物理属性。像我们周围的桌椅、山川河流等都是物质实体,它们具有一定的空间形态。笛卡儿承认心灵和身体之间存在着相互作用。在日常生活中,身体的感受会影响心灵的体验,比如身体受伤时,心灵会感受到疼痛;而心灵的意愿也能够支配身体的行动。</p> <p class="ql-block">  笛卡儿认为脑内的松果体具有特殊作用,在一定程度上与感知功能相关联,笛卡儿生活的时代,对于人体生理和心理的关系还缺乏深入的科学认知。当时机械论的观点盛行,人们试图用机械原理来解释人体的各种活动。同时,笛卡儿秉持心物二元论,认为心灵和物质是两种不同的实体,但又需要解释二者之间是如何相互作用的,在这样的理论背景下,他将目光投向了松果体。</p> <p class="ql-block">  托马斯·威利斯是17世纪英国著名的医生和解剖学家,他在功能解剖学领域做出了诸多开创性贡献,威利斯通过对大量人类和动物大脑的解剖观察,尝试将大脑的不同结构与特定的功能联系起来。他描述了大脑的主要部分,如大脑半球、小脑和脑干等,并指出不同区域可能具有不同的功能。例如,他认为大脑半球与感觉、思维和意志等高级功能相关,而小脑则主要负责协调肌肉运动。威利斯详细研究了脑神经,识别并命名了许多重要的脑神经,如视神经、动眼神经等。他追踪了这些神经从大脑到身体各部位的传导路径,认识到它们在感觉传递和运动控制中的重要作用。例如,他发现视神经与视觉功能密切相关,当视神经受损时会导致视力障碍。</p> <p class="ql-block">  脑回和脑沟是大脑表面重要的结构特征,它们对于大脑的功能和形态有着重要意义,脑回是大脑表面那些隆起的部分。它们就像大脑表面的“山脊”,呈现出较为突出的形态。脑回的存在增加了大脑皮层的表面积,使得大脑能够容纳更多的神经元,从而提高大脑的信息处理能力。脑沟则是大脑表面凹陷的部分,类似于“山谷”。脑沟将各个脑回分隔开来,使得大脑表面呈现出复杂而有序的褶皱形态。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">### 形成原因</p><p class="ql-block">在胚胎发育过程中,大脑皮层的神经元不断增殖和迁移。由于大脑皮层的快速生长,而颅骨的生长相对较慢,为了适应有限的颅内空间,大脑皮层就会发生折叠,从而形成了脑回和脑沟。这种折叠方式是一种高效的进化策略,使得大脑在有限的空间内能够拥有更大的表面积和更多的神经元。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">###</p> <p class="ql-block">  脑回是大脑表面的重要结构,其形态具有以下特点:脑回是大脑皮质上那些明显隆起的部分,它们与相邻凹陷的脑沟相互间隔。这种隆起的形态使得大脑表面呈现出复杂且不规则的外观,极大地增加了大脑皮质的表面积,从而为更多的神经元提供了容纳空间,有助于大脑执行复杂的功能。不同部位的脑回在大小和形状上存在显著差异。例如,中央前回和中央后回相对较为宽大且规则,中央前回主要负责躯体运动功能,中央后回主要负责躯体感觉功能;而颞叶的一些脑回,如颞横回,相对较小且形态更为复杂,颞横回是听觉中枢所在区域。在正常情况下,大脑左右半球的脑回形态基本呈现对称分布。</p>