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週末特報(2003年4月6日)


  視覺新機制——感受+整合

  生活中的這一幕是否引起過你的好奇:青蛙和池塘的顏色很相近,為什麼我們能毫不費力的將它們分辨清楚,中國科學家最近提出的人類視覺新機制,可以給我們一個明確的答案。這套理論認為,大腦中的每個視覺神經元都有一個由中心和外周組成的小視野,中心負責檢測目標物叫感受野,而外周是檢測背景物的,叫整合野。當“感受野”內的圖形與周圍“整合野”內的圖形存在任何靜態的或動態的特徵差異時,“整合野”就會迅速把它檢測出來並及時反饋回人腦中。人的眼睛正是通過這兩種腦功能的共同配合,才能看清楚“青蛙躍池塘”這種大範圍複雜的圖像信息。

  嗅覺背後的奧秘

  即使在聞香識物這樣簡單的事情背後,也都隱藏著大腦某些功能的奧秘。解剖學證明,人的兩個鼻孔是相互獨立的,彼此並沒有神經的聯絡,而美國加州大學的研究人員卻發現,如果先用某種氣體刺激的實驗者的一個鼻孔,幾天后沒接受刺激的另一個鼻孔居然也能馬上聞出這種氣味。研究人員認為這很可能是大腦皮層內控制嗅覺的神經在刺激下産生了某種記憶,大腦如果能通過外界的不斷刺激,記憶並識別出一種新氣味,那麼它也應該能通過這樣的方法修復受損的神經或進行自我修復。這個奧秘一旦破解,昔日影星裏夫這樣的高位截癱患者就有望通過不斷的運動刺激,恢復受損的神經,重新站立起來。

  觸摸感情

  父母的輕拍可以讓啼哭的嬰兒安靜下來,親人的愛撫能夠緩解病人的壓力和悲傷。最近《自然》雜誌從神經學角度對此現象給出了科學的解釋。人類擁有一套特殊的、由微小神經構成的“感情”神經系統,在胎兒時期這些神經就已經形成,新生兒能夠主動地尋找母親的乳汁就是它功能最早的體現,在人的成長過程中它將和大腦中負責感情和性的區域建立起密切聯絡,使我們能夠從觸摸和愛撫中感受到親人發出的感情信息。

  科學此刻——生命的律動

  我們經常會用“一眨眼”來形容很短的時間,在這個十分之一秒的時間內,組成大自然中華彩樂章的生命正不斷的跳動著一個個動人的音符。這短短的十分之一秒,是一個植物細胞完成光合作用所需時間的1000億倍,而地球上壽命最短的昆蟲——蜉蝣的生命之旅就已經是這十分之一秒的100萬倍,大自然用時間敲打出了生命的節奏,讓我們沿著時間的刻度,一起感受生命的律動。(164)

  * 十萬分之一秒 乙酰膽鹼在肌肉細胞內降解的時間

  * 一萬分之一秒 人耳能聽到聲波的一個振動週期

  * 一千分之一秒 每個神經衝動間隔的時間

  * 一百分之一秒 消化酶分解一個蛋白質的時間

  * 十分之一秒 舌頭的味蕾分析食物的時間

  * 一秒 心臟跳動一次的近似時間

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