人类大脑有140多亿个脑神经细胞，其中每一个细胞又与另外5万个其他细胞相连接，它比目前全球电话网连在一起还要复杂1400倍；大脑皮层充满皱折，每平方毫米大约分布有8万个脑细胞，在这里人们每天可以记忆8600条信息，一生当中可存储100万亿条信息。从这些数字来看，大脑不啻是世界上最复杂的电路板。
与其他人体科学相比，围绕大脑的研究所面临的未解之谜更多。为了解开人脑的奥秘，科学家们对人类大脑所具有的特异之处，做了大量的研究工作。随着现代化仪器设备的不断更新，计算机技术的飞速发展，人类对大脑出现的一些奇异的心灵潜流现象将得到进一步全新的认识，大脑与精神世界的秘密也将会得到更加全面的揭示。
一、奇妙的大脑：生命的中枢
1.大脑研究的新发现随着现代化仪器设备的探测应用，人类对自身的大脑的研究也有了不少新奇的发现。
（1）大脑是一个化工厂近年来的实验证实，大脑至少可以自我合成50种神经系统驱动性药物。大脑合成的这些药物影响着人类的智力、记忆、情绪和健康，比如其中有人们熟知的所谓”内生吗啡类“镇静药物。最新的实验结果表明，在人们紧张运动的时候，大脑会分泌较多的内生吗啡，它能在剧烈运动之后使人有一种松弛和健康感，人们称之为”赛后欣快感“.
（2）大脑是一个计算机系统大脑不但是人体一切活动的指令库，而且有其编码，类似于计算机程序。以记忆完成每一个动作为例，我们是决不会忘记怎样去骑自行车的。健康的人可通过重复练习去巩固和扩展这种程序。
按麻省理工大学和埃默里大学的研究成果，大脑受伤的病人照样可以改进大脑的内部程序。
用电信号模拟健全大脑指挥各种动作的编码，去刺激四肢瘫痪病人的大脑受伤部位，便可使其肢体慢慢恢复运动功能。
（3）大脑可保持人体健康据美国卫生研究成果表明，大脑自制的镇静剂内生吗啡释放到血液里后，会使一种称作巨噬细胞的白细胞增生，而巨噬细胞有帮助受创伤的机体康复的重要功能。另一些研究则证明了大脑与健康的其他关系。比如，当脑边缘系统--大脑控制感情的部位受伤时，机体的免疫力会随之减弱。
（4）大脑能自我修复以往脑专家认为，大脑一旦受伤，便不可修复。今天，一些研究和医疗结果证明，大脑许多失去的功能可以自行恢复，机理是神经细胞绕道将信号分路绕过损伤的组织区以形成新的联络通道。美国一些新的康复中心，如纽约大学、医科及牙科大学康复中心，已经接受脑重伤病人，改进其思维能力。事实上，即使重伤已多年的病人也能有所改进。
（5）大脑无痛觉说来有些人可能不信：大脑没有痛觉。人的身体被碰、被烫、被眨难当。而大脑被火烧、冷冻或切割却是没有痛觉。人们头痛时的痛觉来自于血管，通常是外周动脉，而并非脑组织。你不小心踢痛了脚趾或烫痛了手指时，你的大脑在通过身体的相应部位感受疼痛信息。实际上，神经外科医生有时就对完全清醒的病人施行手术。
（6）勤用脑可以防止衰老精神科医生提醒，应多注意退休老人的心理调适，鼓励他们多参加公益活动。
临床上，老人问题以忧郁症和老年痴呆症最多。多数家属不知如何面对老人的精神问题，照顾更是一大难题。
老年人的血管会逐渐硬化，管腔就会变窄或堵塞，使得脑部血流较少流通。脑细胞在长久缺血下，易引发神经纤维脱鞘，进而发生老年痴呆症，所以老年多做有氧活动最好。另外，多看书，在思考过程中促进脑部血液循环，减少脑细胞退化的程度。
不少老人闲来无事喜欢打麻将，打麻将可以刺激五官和皮肤的触觉的周边神经，反射到大脑中枢而促进脑部血流，减少脑部细胞的退化程度。另外，做手工艺、弹琴都可达到一样的效果。
（7）大脑能发出饥饿信号英国科学家发现了体内会产生饥饿痛的物质，并接近于开发出一种将会减少食欲的喷雾剂。
利物浦大学研究人员发现了神经肽--伽马物质促使大脑发出饥饿痛的信号。
他们正在研究用一种化学喷雾剂来消除这种物质的效应，他们认为能在今后10年内试验这种喷雾剂。该大学医学系教授雷恩·威廉斯是该研究小组的领导人，他说，他希望新药能有助于与肥胖症作斗争。他还说，这种喷雾剂将”对所有的人都有效，不论他们需要减轻多少体重，因为它将控制脑内最强的信号之一“.
（8）大脑研究的一点新发现研究人员报告说，他们发现了大脑的变化，这些变化可能对中风、注意力不集中和慢性病症等有不可忽视的影响。研究人员发现，在接触某个皮肤上的想象点以前，大脑压抑了与调节身体其他部分大脑区域的有关活动。利用正电子辐射X射线断层照相成像术（PET）对大脑皮层血液流动进行测量，以观察与接触的区域有关的大脑皮层的活动则没有出现变化。
研究人员在英国《自然》杂志发表文章说，在想象某个地方要发生接触前，整个大脑似乎急剧松懈了，以便让大脑在皮肤发生接触时能更灵敏地在感受这种触觉。
华盛顿大学医学院马林克罗特放射学研究所精神病学和放射学助理教授韦恩·德勒韦是其中一个重要的研究人员，他说：”这是在人脑范围内表明的第一项研究。“他说：”单细胞实验证明，神经会压抑皮肤局部区域的活动，但是这是第一次发现在大脑体觉皮层发现这一点的研究。“
2.奇妙的大脑音乐
大脑会唱歌！这绝不是异想天开，而是确有其事。具体说就是可以用一种方法把大脑的生物电活动情况记录下来改编成音乐，并且不是杂乱无章的乐声，而是某种类似巴赫的赋格曲那样的音乐。
这是几年前由医学教授列文提出来的。这种方法就是首先把人的脑电图记录下来，然后按照特定的程序使其变成音乐，最后再把音乐录在磁带上。
这种音乐可以用来治病，主要是神经系统的疾病。具体做法是，把人在正常状态下的大脑音乐记录下来，当他患病时再播放给他听。结果表明，这种方法效果颇佳，在200名患者中只有极少数人无效。
还设想把每个新生儿的脑电图记录下来制成原始”音乐卡“,供以后治病使用，不过目前尚没有这种”音乐卡“.
列文教授的行动计划还包括建立”伟人大脑音乐库“,就像西方已实现的为诺贝尔奖金获得者建立基因材料库一样。
如果能把大音乐家的大脑音乐记录下来加以比较，那就不仅使医学家感兴趣，也会使音乐家感兴趣，因为这种大脑音乐可能就是一些大音乐家灵感的源泉。
为了适应市场需要和筹措开发用的资金，列文教授还研制了一种名为”大脑音乐“的电脑游戏机。这种游戏机既可用于娱乐，也可用于教育。
目前还有一种按照人的生物节律选择音乐的电脑系统：在一家舞蹈俱乐部中，电脑在不同时间会播出不同音乐。这种按生物节律播送音乐的方法可使人更加愉快，达到充分”松弛“的效果。
外界对列文的成就评价很高，但列文本人却认为不要言过其实，因为这种方法仅处于试验阶段。
3.人对自己大脑的研究
对于人类而言，大脑比宇宙更为神秘。人类可以乘航天飞机登上月球，巡视银河系，探索宇宙的奥秘，却无法钻进自己的大脑，看看由一万亿个神经元组成的世界是怎样指挥人的各个器官工作。
脑和其他器官组织一样，也有生长发育、成熟、老化和死亡。不论在出生前或出生后，如果一些化学因素影响神经元的连接方式，就会造成脑功能的异常。脑或神经受到外伤，也会造成细胞的变性，失去功能。美国有相当数量的人患早老年性痴呆症。患者年龄不大，却未老先衰，脑组织发生病变，记忆力丧失，并影响其他一系列生理功能，发病4到12年死亡。此外还有震颤症、舞蹈症、智力低下等。
如何避免这些伤害能否找到一些方法，使损伤的神经细胞重新生长，恢复功能还有，如果遗传密码本身有错误，就会得遗传病，它被一代一代地传给子孙，如何预防和治疗这样的病最后，能否延缓神经细胞的老化过程，让脑工作的时间更长久一些这些都是人们关心的问题，也是世界各国的科学家、医学专家们正在努力研究的问题。
早在18世纪，科学家为证实脑部有电活动，曾在法场上用刚砍下的人头作试验。现在，各种显微镜可以把神经元放大到让人能看得见。人们可以把一些发光的物质注射到某个神经细胞内，以便把它与别的细胞区分开来，还能把一根或几根极细的电极插到大脑内，记录神经元的活动，或者在头皮上放一些电极，记录脑电波的变化，从而推测脑内的活动情况。但是，这些方法又都是有缺点的。用显微镜观察没法看到脑子内部的情况。用微电极插入脑内需要揭开头骨，还会对脑组织造成损伤。这样的办法多用于动物实验，对健康的人是不适合的。
近年来出现了正电子发射断层扫描技术，它可以无损伤地观察脑的活动区域、活动强弱变化。还有一种更理想的技术叫磁共振成像，适合于在整体水平上研究脑活动。磁共振成像的最大优点是不用向血管内注射放射性物质，便能测出血液中氧含量的变化。哪里的神经细胞活跃，那里的血流量就增加，因此携氧量也增加。利用上述无损伤研究脑活动的技术科学家发现，视觉图像的不同特征在脑的不同区域处理。当受试者注视一个单词时，脑后部跟视觉有关的区域活动加强，当他听这个词发音时，脑外侧的听区活动加强。当他理解并说出这个词时，脑的语言运动区和其他多个区活动加强。这说明，即使理解并说出单词这种简单的活动，也是由多个脑区组成的网络实现的。
现在科学家在做电子眼或电子耳的研究中也取得了很大进展。国外已有报道，将一个微形摄像机代替损坏的眼球装进眼窝里，通过一些线与脑的有关部门连接。这样，外界图像信号就能被”看见“和理解。当然这些图像还很粗糙，甚至是模糊不清的。美国加州理工学院模拟耳做的”猫头鹰芯片“,只有64根听神经，用了20万个晶体管，2.1万条延迟线路。与真的耳比较（人大约有1.5万条听神经），”猫头鹰芯片“已经大大地简化了，可是仍比真耳大、耗能多。
随着分子生物学的崛起，脑活动的研究被迅速推向分子水平。一些神经、精神性疾病的病因已经在分子水平上找到了答案。例如，靠近北极的居民，在漫长缺少阳光的冬季易患精神抑郁症，是因为糖的代谢出现了毛病。震颤症是由于缺少一种对神经元起抑制作用的镏剩这些物质分泌的减少很可能是环境污染造成的。神经系统的遗传性疾病有200多种，对其中约50多种已经找到了致病遗传物质--基因的位置，包括舞蹈症、早老年痴呆症和躁狂症。
修复脑病变或损伤的一种方法是移植。也就是用健康的脑组织代替有病的脑组织。比如，为了补充震颤病患者所缺少的多巴胺，科学家将胎儿的部分肾上腺组织移植至患者脑内以增加多巴胺的分泌已获得成功。这种方法的困难在于身体的排异反应。大家知道，体内的免疫系统能识别神经系统无法感知的刺激，如肿瘤、病毒、毒素、异体蛋白等。它对移植物作为入侵者而加以排斥。科学家希望有朝一日能像肾移植一样作脑组织移植。至于”换脑“或者”换头“之类的实验，虽然在动物身上曾有过交叉血液循环实验，但这类研究没有坚实的基础，因为科学家发现高等动物的中枢神经系统是无法再生的。随着分子生物学的发展，有可能确定与神经细胞的生长发育有关的基因。如果找到重新启动这些基因的方法，并提供适当的环境，可以让受损的脑组织重新生长。
在人类迈向21世纪的时候，我们乐观地展望，未来的脑将是更健康的脑，更聪明的脑，知识更丰富，包括对脑自身了解更多的脑。
4.能否制造人工大脑
日本京都ATR实验室的科研人员正在研制一个人造大脑，据称，该人造大脑将于2001年问世。据ATR实验室的雨果·德·加里斯称，人造大脑将由100万个人工神经元组成，它将采用神经网络的方式安装在大型并行计算机中。这样建造如此复杂的系统，研究人员将采用一种”网络自动生成技术“.实际上，这种技术是由许多各自不相同的计算机程序所组成，而每一个程序都能”生成“自己的遗传因子锁健。加里斯把它称之为”进化工程技术“.
在网络中，”机器细胞“可通过神经键发出”生长信号“,使其神经网”生长“.加里斯说：”目前已完成人造大脑逻辑结构的二维工程，不久将进行三维连接。“由于人造大脑的神经网络具有自我”进化“的结构，加里斯把它称为是一种”达尔文机械“.
二、人脑的功能--智力
1.何谓智力
关于智力的含义，众说纷纭，目前尚在探索研究中。但总的来说可以这样理解：
智力是人们在认识过程中所形成的比较稳定的、能确保认识活动有效进行和发展人脑聪明智慧功能的心理特征的综合。但并不是几个基本因素的机械相加，智力本身是完全的，独特的心理特征。智力是人脑功能的表现。近代生理学研究表明，人脑有四个功能区域：一是从客观外界现实接受感觉的感受区；二是将这些感觉进行收集整理的贮存区；三是对收进的信息进行评价的思维判断区；四是按新方式组合各种信息的想象区。人脑的这些功能表现在各种认识活动之中。正常的人不仅具备智力活动的条件，而且人的智力还有很大的发展潜力。
2.智力的构成
智力属于认识活动的范畴。它是保证人们有效地进行认识活动的比较稳定的心理特点的有机结合。智力主要由注意力、记忆力、思维力、想象力、创造力等基本因素有机组合而成。
构成智力的各因素都发挥着自己的相对独立的作用，而又存在着密切的联系、彼此制约、相互影响的关系。其中每个因素的水平，都影响着整个智力的水平以及其他诸因素的水平。如果每个因素水平都高，彼此又都处于良好的结构之中，那么智力水平就高。一个因素的水平会影响其它因素的水平，使其他因素都受到阻碍，而影响到整个智力水平。可见智力是个完整的独特结构，但构成智力的各因素在智力活动中又起着各自的相对独立的作用。这就是说，从整体结构看，有它统一的性能；从局部看，各因素又具有各自所独有的性能。下面对各个因素加以论述。
记忆力记忆是过去经验在我们头脑中的反映。