刚出生的小宝宝,大脑中竟然装备有一千亿个精心制作的神经元。你相信吗?而这些神经元竟然可以形成一台紧凑而高效的超级计算机,简直令人不可思议。
《生命之始》将带你揭秘人类的大脑。这本书的作者威廉·哈里斯,是毕业于剑桥大学解剖学荣誉教授,还是英国皇家学会会员。在此书中解答了关于大脑发育的重要问题,让我们理解人脑是如何为人类提供更宽广的视野和更深刻的见解。
一、大脑的起源
人类的大脑在漫长进化中就已经深深印刻在基因中,而这些信息将用于在每个婴儿身上,最后重建全新的大脑。每个人的生命都是从一颗小小的卵子开始,这是一粒比食盐还小的细胞。卵细胞的细胞核内拥有着创造完整人体的指令。而精子细胞带着互补指令,然后找到卵子并将其自身推入卵子体内。
当父母双方的基因组开始复制之后,受精卵开始分裂。首先会分裂成两个细胞,然后变成4个细胞,再变成8个细胞。以此类推,就会出现成千上万个细胞组成的胚胎。这里最重要的是每一个细胞都包含一个细胞核,每一个细胞核都拥有完整的指令集。
二、寻找神经干细胞
神经元最早,他是何时、何处、如何在动物体内出现的呢?这要追溯在35亿年以前,单细胞生物有时会结合在一起称为简单的多细胞生命形式,这样它们就可以相互分配任务了。在人类这种多细胞的生命形式中,细胞开始承担特定的任务,有些会形成肌肉和骨骼,有些会形成皮肤,有些则会形成消化系统,还有很多。
下面我们来看一个例子,受精后不久的蛙卵。如果在初春时节的森林池内收集一些新鲜的蛙卵,你首先会注意到以下几个特点:这些蛙卵一半颜色较深,而另一半的颜色较浅。深色的一半被称为“动物极”,浅色的一半被称为“植物极”。而连接两个极的假想轴线,即为胚胎的动植物卵轴。当蛙卵受精时,其中的色素颗粒开始向精子入卵处移动,并导致蛙卵另一面的颜色变浅,形成灰色新月区域,该区域将会发育成蝌蚪的背侧。19世纪末期的胚胎学家希望了解这样的一颗细胞是如何发育成一只蝌蚪的,于是他们就开始追踪位于动植物轴和背腹轴上固定位置的细胞。
三、神经管
在孕育到第三周的时候,人类胚胎的神经干细胞开始紧密地聚集在一起,形成一层薄薄的组织,这个称为神经上皮。在这个上皮上覆盖了部分胚胎表面,他的边缘与其周围的表皮上皮相连。举个例子:假设水果盘里的一颗橙子就是一只刚刚完成原肠发育的胚胎,而在橙子的内部就是用于制造动物的肌肉、骨骼和内脏的中胚层和内胚层,而橙子的外皮就是外胚层。在这个时候用笔在橙子的外皮上画一个圆,这条线就可以看做是表皮干细胞和神经干细胞之间的边界。
四、头部的形成
大脑的最基本的问题是:为什么大脑在头颅里面?比如最常见的水母,他是有神经系统,但没有大脑。它的神经元分散在全身各处,但没有中央指挥中心。而双侧对称的动物大约在6.5亿年前。他们通过“头化”这样的进化过程,动物进化出了头部区域,且在这一区域中有一个被称为大脑的神经元聚落。头化程度最高的动物一般是一些昆虫、头足类动物以及脊椎动物。人类就是脊椎动物。
五、大脑皮质区域
在孕育一个月的时候,人类的神经板已经卷成了一根神经管,沿头尾轴和腹部轴形成。通过映射区域坐标可以确定成人神经系统不同部分的胚胎起源。随着大脑的发育,新的局部信号中心开始出现,产生新的梯度,并将大脑进一步细分为不同区域。虽然大脑正在被划分和细分为许多区域,又以惊人的速度增殖,很快就会有数百亿个神经元。
每个人都是独一无二的,读懂《生命之始》这本书,更深度的了解生命,珍惜生命!
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