CogniFit - 人腦

大腦是什麼？

大腦是一個位於顱骨內的複雜器官，它管理我們神經系統的活動。 它是中樞神經系統（CNS）的一部分。 它位於顱腔的前部和上部，並存在於所有椎骨中。 它漂浮在顱骨中一種透明液體中，這種液體是腦脊液，可以保護大腦。

大腦是肌肉嗎？雖然人們常說大腦應該像肌肉一樣訓練和鍛煉，才能防止萎縮，但實際上我們必須清楚，大腦不是肌肉。 它不像我們的肌肉那樣由肌細胞組成，而是由數百萬個神經元組成 通過軸突和樹突互連。 它們調節我們大腦和身體的每一項功能。 從呼吸、進食或跑步，到推理、墜入愛河或爭論的能力等等。

我們的大腦做什麼工作？大腦功能

作為中樞神經系統的基本組成部分，大腦可以被定義為控制和調節大腦和身體大部分功能的“管理者”。 從呼吸等重要的大腦功能到飢餓或口渴等其他功能，最後到推理、注意力和記憶等高級功能（Corbetta & Shulman，2002）。 它負責確保所有這些有意識和潛意識的功能都得到執行。

我們生活中發生的一切，我們醒著或睡著時，無論是呼吸、吞嚥、看、聽、觸摸、閱讀或寫作、唱歌或跳舞、默默思考或大聲說話、愛或恨、計劃或行動自發地等都是由於我們的大腦完成。 簡單來說，一些功能是：

• 控制生命功能：如控制體溫、血壓、心率、呼吸、睡眠、飲食等。< /li>
• 接收、處理、整合和解釋我們通過感官收到的所有信息：視覺、聽覺、味覺、觸覺、嗅覺。
• 控制動作和我們的姿勢：行走、跑步、說話、站立。
• 它負責我們的情緒和行為。
• 它使我們能夠思考、推理、感受、存在等。
• 控制上級認知技能：記憶、學習、感知、執行功能等（Miller，2000；Miller ＆ Cohen，2001）

“人們應該知道，除了大腦之外，沒有其他任何東西可以帶來快樂、愉悅、歡笑和運動，以及悲傷、悲傷、沮喪及哀嘆。通過這一點，以一種特殊的方式，我們獲得智慧和知識，看到和聽到，知道什麼是骯髒的，什麼是公平的，什麼是壞的，什麼是好的，什麼是甜蜜的，什麼是令人厭惡的……通過同一個器官，我們變得瘋狂及精神錯亂，恐懼和恐怖襲擊我們......當大腦不健康時，我們要忍受所有這些事情......我認為大腦行使人的最大力量” 希波克拉底（公元前四世）論神聖疾病中的原話。

希波克拉底當時就知道，人類大腦是宇宙中最複雜、最神秘、同時也是最完美的創造物之一。 得益於神經影像學、醫學、生物學、心理學和神經科學領域的技術進步，我們已經能夠揭開有關解剖學和我們如何運作的巨大奧秘。 然而，仍有許多問題沒有得到解答。

大腦的部分

所有脊椎動物（有骨頭的動物）都有大腦，但是它們的大小、形狀和某些特徵可能因物種而異。 一個人腦，由以下部分組成：

• 大腦，由大腦皮層（半球和大腦葉）組成。大腦皮層分為不同的區域：額葉 (A)、頂葉 (B)、扣帶皮層(C)、枕葉(D)、顳葉和島葉皮層（這兩個隱藏在圖像中）。 此外，這些葉被分成兩半，分為兩個半球：右半球和左半球。 皮層下結構是指大腦皮層以下的結構，如連接兩個半球的硬質體（1）、丘腦（2）、基底神經節、杏仁核、海馬體和乳頭體（6）。 它負責整合我們的感覺器官收集的所有信息並組織響應。 它控制運動、情感和所有高級認知功能：推理、情感表達、記憶（Squire，1992）、學習等。
• 小腦(10)：它是人腦中第二大器官，主要參與控制姿勢和運動。
• 下丘腦(4)、腦垂體(5)和松果體(11)負責調節體溫和基本功能等內臟功能行為，如飲食、性反應、愉悅、攻擊性等。松果體在同步褪黑激素的釋放方面發揮著重要作用，參與睡眠/覺醒週期的調節，與視交叉協調 (3) .
• 腦幹：由脊髓 (9)、腦橋 (8) 和中腦 (7) 組成。 腦幹控制自動功能，如血壓和心跳、邊緣運動和內臟功能，如消化或排尿。

人類大腦的特性

人類的大腦重量是多少？它有多大？我們的大腦有多少個神經元？

• 在人類大腦皮質是所有的動物物中進化最複雜的。它不僅更大，而且會捲起和折疊，在本身形成凹槽和摺痕，使其有典型的褶皺的外觀。
• 人類大腦重約 1.4-1.5 公斤 （3.3 磅），女性有量約 1130 cc (69 ci) 而男性有 1260 cc (77 ci)。
• 它被稱為腦膜的膜所覆蓋，在被顱骨撞擊時可以保護顱骨。
• 甚至更多的保護，大腦"漂浮"在腦脊液中。
• 據估計，人類的大腦由超過 1000 億個神經元細胞，主要是神經膠質細胞和神經元。

神經元：是專門接收、處理和傳輸細胞間和細胞內信息的細胞。 這是通過稱為動作電位的電化學信號（神經脈衝）來完成的。 在結構上，神經元與生物體中的其他細胞具有相同的細胞質成分和相同的遺傳信息。 神經元由三部分組成：

• 細胞體或胞體：是細胞的主要部分，包含細胞核（含有DNA）、內質網和核醣體（產生蛋白質） ）和線粒體（產生能量）。 體細胞是細胞大部分代謝功能發生的地方。 如果體細胞死亡，細胞也會死亡。
• 軸突：是從細胞體上脫落的延伸部分。 它是一種“電纜”，末端有終端按鈕（靜脈曲張），是突觸接觸點，通過它傳輸神經脈衝（突觸前元件）。 軸突的長度因神經元而異：有的很短（小於 1 毫米），有的很長（超過一碼，通常是周圍神經，如運動神經元）。 一些軸突（特別是運動和感覺神經元）被一層髓磷脂覆蓋，這可以加速軸突並使其更容易傳輸信息。 軸突的髓磷脂越多，到達衝動神經的能力就越強。 髓磷脂最多的神經元是周圍神經元（感覺神經元和運動神經元），這是信息傳播最遠的地方。
• 樹突：是從細胞體上脫落的一些神經末梢，分支成樹的形狀。 樹突是信息接收的主要成分（突觸後元件），它們使兩個神經元之間的通信成為可能。

膠質細胞：是中樞神經系統中最豐富的細胞類型。 它們具有在成人大腦中分裂的能力（神經發生），它們的存在對於大腦的正常運作是必要的。 這些細胞構成神經元的結構支持，用髓磷脂覆蓋軸突以實現更好的突觸傳遞（施萬細胞），它們在細胞的營養中發揮作用，它們參與再生機制和神經修復，在免疫機制中，維持膠質細胞有多種類型，其中有星形膠質細胞、少突膠質細胞和小膠質細胞。 在周圍神經系統中，也存在雪旺氏細胞、衛星細胞和巨噬細胞。

大腦如何運作？

它的工作原理是通過電化學脈沖在神經元（或其他受體或效應細胞）之間傳輸信息。 這種信息傳輸是在突觸期間產生的。 在突觸期間，神經元和細胞通過化學電荷和電脈衝連接，並交換神經遞質，負責激活或抑制另一個細胞的活動。 軸突的末端按鈕是神經通訊的突觸前元件，神經元通過它與樹突、胞體甚至另一個軸突建立通訊。

神經元的所有信息傳輸僅在幾毫秒內發生。 數百個連接使我們能夠感知、理解並做出適當的反應。 我們收到數千個輸入，並在幾秒鐘內生成數千個輸出，一切都像瑞士手錶一樣精確。

人的大腦是如何發育的？

人腦的發育始於胚胎期，結束於青年時期。 受孕僅 4 週後，它就開始形成神經管，這對於神經系統的發育至關重要。 然後，開始增殖、遷移和細胞分化過程開始之後，也就是大腦的形成和發育發生的地方。 神經元在神經管中產生，隨後遷移形成神經管的重要部分。 最後，它們的功能是差異化和專業化的。

據計算，在產前階段每分鐘最多可產生 250,000 個細胞。 事實上，嬰兒出生時的腦部就已經擁有所需的所有神經細胞，但它們尚未連接起來。 在最初的兩年中，這些聯繫開始由遺傳成分介導形成，但主要是通過與環境和所接受的刺激的相互作用。 木質化過程（神經纖維被一層傳輸信息的脂肪隔離層覆蓋的過程）使這一過程變得更容易更快，並且它們負責增加腦的大小。

0-12 個月：嬰兒尚未發育出脊髓，他們只對反射刺激和基本生存功能（如睡眠、進食或哭泣）做出反應。 當他們與環境建立聯繫時，就會建立新的聯繫，他們會很快學會如何引導眼睛、重複聲音、理解語言等。

3歲時：大腦已經接近成年尺寸的80%，邊緣系統和大腦皮層已相當發達。 這可以讓孩子們表達自己、識別情緒、玩耍、開始計數和說話。 人們認為在這個年齡，它具有最大的可塑性或神經可塑性，即使某個區域受損，它也會恢復功能（因為它還沒有完全特化）。

直到青春期之後才停止發育：成熟時間最長的區域是額葉，專門負責行為、推理、解決問題等。

然而，即使在年輕成熟，它也會繼續其神經發生過程（新神經元的產生），並且它們可以通過訓練和強化來創建新的連接。 這是神經可塑性的基礎。

是否可以訓練和改善大腦？ CogniFit 如何提供幫助

因為神經可塑性，及我們的大腦創建新連接和加強舊連接的能力，所以我們可以提高我們的認知能力。

參考文獻

Corbetta, M. y Shulman, G. L. (2002). Control of goal-directed and stimulus-driven attention in the brain. Nat Rev Neurosci, 3 (3), 201-215.

Miller, E. K. (2000). The prefrontal cortex and cognitive control. Nat Rev Neurosci, 1 (1), 59-65.

Miller, E. K. y Cohen, J. D. (2001). An integrative theory of prefrontal cortex function. Annu Rev Neurosci, 24, 167-202.

Squire, L.R. (1992) Memory, and the hippocampus: a synthesis from findings with rats, monkeys and humans. Psychol Rev, 99, pp.195-231.