04/15早上,在Burns2的Lecture theater,生理學科的Dr. Phil Heyward所負責的單元就此結束。每個教授所講的課結束時,都會發下一張問卷調查表,讓學生們對於這位教授的表現,由一到五(最高到最低),寫下自己的意見,來為未來課程編排做參考。


通常這類型的問題,都不外乎在說請問教授講解內容清楚嗎?對於你關於這單元的理解度如何?課程安排有條理嗎?之類的,而這次,我拿到調查單後,毫不猶豫的全部都畫1。Phil Heyward的課真是太有趣了,也因此雖然他是我最早的課,但我聽他的課從沒打瞌睡。他可以說是學識淵博,也因此能夠講出不少好的例子來幫助說明他的論點,人的腦內從計畫到實現動作的流程,我老是搞不清楚哪個是負責哪個,但在他的講解之後,我就重沒搞混過。尤其後面幾堂更是精采,因此我把我在課堂上所學到,關於腦部生理學有趣的部分跟大家提一提吧,這些都是以前完全沒想過的東西,很有趣,希望你也會喜歡。
人,是沒有辦法控制自己的生物,XD:
Conscious意識,這個字很特別。通常我們會說我們有意識,conscious的定義,有一個是immediately response to the internal or external stimulus(對於內在或是外在的刺激有反應。)而很多人們,都是意識,讓我們有自己的特質。例如當一個人做了一件事或說了一句話,我們對他的反應,都是來自自己有「意識」決定我們要做出什麼動作。但,我們真的是有自我意識(self-conscious)的生物嗎?科學家用EEG探測腦電波活動(就是在頭上接一堆探測器那種)的結果,在一個人心想:「我要動手指之前。」我們的Motor cortex已經決定要移動手指了。也就是說,除了我們本來所知道的走路、呼吸、心臟跳動等由腦控制的動作是無意識的外,連我現在用手打字這個動作,也是在我意識到之前,就已經決定了。

圖片來自http://amor.cms.hu-berlin.de/%7Eh0998dgh/philom/consc/consc.html,禁止用於營利用圖。(這篇很有趣,假如英文程度還可以的話,能夠去看看,不過有些字沒學過可能不懂就是了拉XD)


圖中的-0.5秒是記錄到Cortex(腦皮層)選好了要移動手指這個行動,而在-0.2秒,才是人自己想說:「我想要移動我的手指」。而到0秒時,手指就移動。所以,說不定我們根本沒有自由選擇的權利,我們的意識(想要做什麼事)都只是報告已經被選定的動作了。(覺得很毛吧,我們所想的,都已經早被決定好了。)不過,也有生理學家說,意識的功用,可能就是在動作被實行之前,有能夠否定這個動作的能力。


何謂口是心非?
Corpus Callosum(胼胝體)是人腦內,連結左腦與右腦的溝通管道,左腦做了一個決定,是透過Corpus Callosum傳到右腦的。而有些人,先天上就有缺陷,導致Corpus Callosum沒辦法正常運作,也就是說,左右腦是分開動作的。這是很悲傷得事情,不過Dr. Phil Heyward講了一些很有意思的例子。大家都知道,左腦控制右半邊的身體,右腦控制左半邊的身體。而我們的語言區是位在左腦內,因此,對於這類型的人,生理學家做過一個實驗,要他們釘著一個分割成兩塊的圖片中間的黑點,以黑點為主中心,分為左邊右邊兩個圖片,左邊是一個男生,右邊是一個女生。這時問他們看到什麼時,嘴巴上會說女生(因為左腦控制語言區),但是左手卻會指著男生(右腦控制左手)。假如左邊是一張色情照片,右邊是正常的風景照。因此,左眼會看到色情照片傳送到右腦,右眼會看到風景照傳送到左腦(語言區所在位置)。也因此這類的實驗者,常會說出:「我是怎麼搞得,看到風景照竟然會感到興奮!?」……XD這就是因為左右腦無法直接溝通,因此出現了這類型的誤差。


也因此,當這種人在日常生活,必須常常用說話來代替Corpus Callosum(例如:我現在要去超級市場買水果。我現在要右轉…..之類的),話從左腦控制的嘴巴說出後,進入右腦能接收的左耳,這樣兩腦就不會有誤差或是衝突,而能接收到同樣的指示。


幻肢Phantom Limbs:
從戰場上回來的人,有不少需要截肢。而這些人在失去了四肢後,有時還是能感受到自己的左腿在痛,或是在癢,會下意識的想要去抓,卻撲了空。這時,他們會稱說自己有幽靈般存在的四肢(Phantom Limbs)。這是怎麼造成的呢?有兩種原因。一個是被截肢後,從那地方通往腦內的神經仍然存在(例如一條從左手通到大腦皮層主要體覺皮質區Somatosensory Cortex區,在被截肢後,這條神經於脊髓內到大腦的部分並沒有消失。)也就是說只要有人體內有電流讓這條神經運作的話,他就會送訊號到腦內,也因此就算我們沒有了左手,還是有可能感到痛。(這道理就像你必須把鑰匙插入鑰匙孔,才能發動車子,但假如你能找到送電流到引擎的電線,從中間製造些電流的話,就算沒鑰匙也能啟動車子。)
另外一個就是有關大腦皮層Somatosensory Cortex主要體覺皮質區。所有我們身上受器接受到的感覺(觸摸、痛楚、溫度等)都會經由神經送到這個地方,也就是說這是我們對外界接收的終端。所有的信號都會傳到這。(請見圖一)而Somatosensory Cortex,依照人體每個地方的受器密度與數量不同,按比例劃分給這些受器(每個受器在這皮層都有一個對應位置就是了),這就構成了Somatotopic Map。(圖二)一般而言,手的受器密度最高,而背部則是沒甚麼受器(因此當東西點在手上或是背上,你總是能詳述手被點到的位置,而背就不太行。)


有人就依照人體受器密度與數量,畫了一個人的樣子,稱做Homunculus(腦中小人,也就是拉丁文中「小人」的意思),因為有總說法是你身體所感應到的,都傳到腦中這個小人,由他控制(在士郎正宗 x Production I.G.的作品神靈狩中也有提到過homunculus)。外型長得很恐怖,但由那大手掌就看得出來手部的受器密度很高。(圖三)


好了,扯遠了,從第二張圖可以看到,人體每個部位,在Somatosensory Cortex都有對應位置。當你截肢後(例如手臂),在Somatosensory Cortex中對應手的部分就變成空白了,而連結其他部分的神經很容易就長到那去。也因此,就有可能當你背部的某神經被刺激到時,除了送訊號到 Somatosensory Cortex背部的對應部分,也送到手部去了,也就讓你有手還存在的感覺。


圖一,從皮膚的受器到腦的傳導途徑

圖片來自http://www.geocities.com/hotsprings/3468/gloss.html


圖二:人體各部分受器在大腦皮層Somatosensory Cortex的對應位置

圖片來自http://keck.ucsf.edu/~sabes/Sensorimotor%20areas%20and%20Connections%20Overview/Actual%20Page/M1.htm


圖三:Homunculus

圖片來自http://www.parismarashi.com/ppm/2007/10/20/our-bodies-the-skin/


人,是活在過去的生物:
這裡可不是指人無法走出過去的悲痛與陰影這種心理上的因素,而是生理上的因素。經由實驗後,生理學家發現,假如要讓一個受器產生感應(例如觸摸,痛覺等),需要花費0.5秒去激發電子訊號,之後再經由極短的傳送時間把電子訊號傳送到腦內。也就說,在我們碰到一個物體並感受到他時,其實已經過了0.5秒了。問題是,我們從沒沒有這0.5秒停頓(LAG)的感覺呀?生理學家做過一個時驗,也就是他們直接刺激大腦皮層的Somatosensory Cortex,讓他們認為是手被戳到(就算從大腦皮層去感應,也是要花0.5秒的時間。)接著再同時刺激Somatosensory Cortex跟手部。


結果他們發現,雖然兩邊同時刺激的結果,是實驗者會感覺被「戳兩下」而不是他們預測的只有一下。而假如要讓實驗者覺得只被「戳一下」,在大腦皮層的刺激,要比手上的刺激早0.5秒,這樣他們才會覺得只被搓一下。這時生理學家才知道,在信號從手上的受器傳到大腦皮層的路徑中途(好像說是在Thalamus ),有個地方自動把受器被感應鎖需的0.5秒減掉了,這就是當大腦皮層跟手同時被刺激時,大腦會認為有兩下的原因(第一下是刺激手的,第二下是刺激大腦皮層的。)


就是這個機能,讓我們並不會有手上的受器需要0.5秒感應的停頓感,因為大腦已經在我們不知道時,拿走了這0.5秒,讓我們認為是受器剛被碰到的。因此,我們的手所接收到的,總是在0.5秒前發生……
這些是很有意思的部分,不知道寫這麼多會不會讓人看到頭暈(汗),很可惜Phil Heyward的課已經告一段落了,要不然還可以聽到更多有意思得事情。

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