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大脑：结构、细胞与化学物质

用通俗的语言介绍大脑由什么组成，各个部分如何协同工作，以及大脑用来相互沟通的化学信使。

一页认识大脑
大脑关键结构和系统的海报：前额叶皮层、杏仁核、海马体、下丘脑、丘脑、脑干和小脑；四个脑叶；神经元和突触；以及应激反应轴（HPA 轴）。
一页呈现大脑的关键结构和系统。图片中的标注文字均为英文。查看大图

大脑概览

约 860 亿个神经元

一项细致的计数发现，成年人的大脑约有 860 亿个神经元，非神经元细胞的数量与之相近 (Azevedo et al., 2009)。成年人的大脑重约 3 磅（约 1.3 至 1.4 kg）。

一个“耗能大户”

大脑约占体重的 2%，却消耗身体约 20% 的能量 (Raichle & Gusnard, 2002)。稳定的能量供应、氧气、血流和睡眠，都会影响大脑的运作状况。

不是“左脑型”或“右脑型”

有些功能会偏向某一侧。例如，语言更常位于左侧，注意力网络更偏右侧。但一项对 1000 多份儿童和年轻人脑部扫描的研究发现，没有迹象表明有些人整体上左侧网络更强、另一些人右侧网络更强（Nielsen et al., 2013）。

始终协同工作

没有哪个脑区是单独运作的。想法、感受和行动，来自各个区域组成的网络，这些区域一直在相互沟通。

主要结构

大脑

大脑中最大的部分，分为两个半球，由一条粗大的纤维带（胼胝体）相连。它是有意识思维的来源，也储存着记忆。每个半球主要控制身体的对侧 (NINDS)。

大脑皮层

大脑外层薄而有褶皱的一层，大部分信息处理在这里进行。这些褶皱让很大的表面积能装进颅骨里。

小脑

位于大脑后部和底部。它协调运动，包括弹钢琴这类通过学习获得的动作。研究还显示它也参与思考和情绪，其中证据最充分的是计划、语言和空间能力（Schmahmann, 2019; Van Overwalle et al., 2020）。

脑干

把大脑与脊髓连接起来，控制呼吸和心率等重要的生命功能。它的上部是中脑，帮助管理一些反射和眼球运动 (NINDS)。

灰质与白质

灰质主要由神经元的细胞体构成，信息在这里被处理。白质由长长的神经纤维构成，外面包着一层叫髓鞘的脂肪层，在不同区域之间传递信号。

保护层

大脑由颅骨保护，外面包裹着称为脑膜的三层膜，并被脑脊液缓冲，脑脊液环绕大脑，也充满大脑内部的空腔。

四个脑叶

大脑皮层的每一半都分为四个脑叶。以下描述依据美国 National Institute of Neurological Disorders and Stroke（NINDS）：

额叶

负责计划、想象未来、推理，以及把想法短暂地记在脑中。位于其后缘的运动皮层，负责计划和执行随意运动。前部的前额叶皮层，与做决定、注意力以及管理冲动和情绪密切相关。

顶叶

通过体感皮层，接收并整合触觉、温度和运动等身体感觉。它还支持阅读和算术等能力。

枕叶

处理视觉信息。这里受损，即使眼睛本身健康，也可能导致视力丧失。

颞叶

处理听觉，帮助形成和提取记忆，并把味觉、听觉、视觉和触觉整合在一起。

一些经典的“中枢”，比如负责言语的 Broca 区和负责理解语言的 Wernicke 区，更适合被看作是范围更广的语言网络中的重要部分，而不是各自独立的开关。

大脑内部：情绪、记忆与压力

大脑剖面示意图，标出前额叶皮层、杏仁核、海马体、下丘脑、丘脑、脑干和小脑，并说明各自的位置和主要功能。
大脑内部一览。图片中的标注文字均为英文。查看大图

丘脑

一个中继站，在身体与大脑之间传递信息。

下丘脑

帮助调节觉醒、唤起水平和情绪状态。它还控制垂体，垂体把大脑与身体的激素系统和压力系统联系起来。

海马体

帮助把记忆转入长期储存，并把它们提取出来。它参与学习，也参与对地点的记忆。

杏仁核

帮助发现并回应对你重要的事物，尤其是可能的威胁。研究者现在认为，它不只是一个“恐惧按钮”。它会对许多种重要的事件做出反应，而对恐惧的有意识感受还涉及范围更广的脑网络。

基底神经节

启动并整合运动。它们与多巴胺一起，也参与习惯、动力和奖赏。

前额叶皮层

与这些更深层的区域协同工作，评估情境并调节情绪。长期压力和睡得不好，可能让这种自上而下的调节变得更难，这也是压力让人觉得“失去控制”的原因之一。

大脑的细胞

神经元示意图，标出树突、细胞体、轴突、髓鞘和轴突末梢，并有突触的特写，显示神经递质、受体和突触间隙。
脑细胞如何相互沟通。图片中的标注文字均为英文。查看大图

神经元

大脑中主要的信号传递细胞。每个神经元都有一个细胞体、接收信号的分支状树突，以及把信号传出去的一条长长的轴突。许多轴突外面包着髓鞘，这是一层脂肪绝缘层，有助于信号传得更快、更远。

胶质细胞

围绕在神经元周围的支持细胞。有些制造髓鞘，有些提供营养并调节大脑的化学环境，还有些起免疫细胞的作用。认为胶质细胞数量是神经元十倍的旧说法已被修正：目前的估计是，大约每个神经元对应一个胶质细胞 (von Bartheld et al., 2016)。

突触

突触是一个微小的间隙，一个神经元在这里把信号传给另一个细胞。发出信号的神经元把化学信使释放到间隙中，信使附着在接收细胞的受体上，可以使它兴奋，也可以使它安静下来 (NINDS)。

血脑屏障

大脑的血管形成一层受到严密调控的内壁，决定哪些物质可以进入脑组织。它保护大脑，也是许多在身体其他部位产生的化学物质，包括在肠道中产生的 5-羟色胺（也称血清素），不会直接进入大脑的原因之一（Profaci et al., 2020; Layunta et al., 2021）。

大脑中的化学物质

神经元之间的交流，主要是通过释放叫作神经递质的化学信使来进行的。激素通过血液运行，也会影响大脑。不同的化学物质有不同的作用，但大多数在许多地方起作用，而且不止一种功能。

谷氨酸

主要的兴奋性信使：它加快信号传递，对学习和记忆至关重要。过多可能损伤神经元 (NINDS)。

γ-氨基丁酸（GABA）

主要的抑制性信使：它减慢信号传递，帮助大脑活动保持平衡。许多具有镇静作用的药物作用于 GABA 系统。

多巴胺

参与运动、动力，以及从奖赏中学习。多巴胺细胞的丧失会导致帕金森病的运动问题 (NINDS)。

5-羟色胺（血清素）

参与情绪、睡眠、食欲和体温。身体里大部分 5-羟色胺是在肠道中产生的，在那里它有助于消化 (Layunta et al., 2021)。参见我们的“饮食与大脑”页面。

去甲肾上腺素

提高警觉性和注意力，也是身体应激反应的一部分。

乙酰胆碱

控制肌肉收缩，并支持注意力、学习和记忆。产生乙酰胆碱的细胞丧失，与阿尔茨海默病有关 (NINDS)。

内啡肽

身体天然的止痛物质，在疼痛、压力和剧烈运动时释放。至于其他令人愉快的活动，比如大笑，是否也会让它们释放，目前还不太确定。

压力激素

皮质醇和肾上腺素主要是激素，而不是大脑中的神经递质，但它们对大脑有很强的影响。短时间的升高有助于你应对挑战；长时间保持在较高水平，则可能影响情绪、记忆和睡眠。

“化学失衡”的说法过于简单。 你可能听说过，抑郁症是由化学失衡造成的，比如 5-羟色胺（也称血清素）偏低。一项研究综述（Moncrieff et al., 2023）没有发现一致的证据表明抑郁症是由 5-羟色胺偏低引起的。这篇论文存在争议，而且它并没有表明抗抑郁药物对许多人没有帮助。情绪和心理健康受许多因素共同影响：大脑网络、基因、压力、生活事件、睡眠、炎症和人际关系。如果你正在服药，在没有和开药的医生谈过之前，请不要自行停药。

大脑会改变

大脑不是固定不变的。神经元之间的连接会因使用而增强，因不用而减弱，我们正是这样学习、形成习惯，并从一些损伤中恢复的。这种改变的能力叫作神经可塑性。经历、人际关系、运动、睡眠、营养和心理治疗，都可能塑造它。成年人的海马体是否会长出数量可观的新神经元，科学界仍有争议。

这对心理健康为什么重要

了解大脑，可以让情绪和反应显得不那么神秘，也不那么针对你个人。心跳加速、僵住反应或脑子昏昏沉沉，都有生物学上的解释。这并不意味着你有什么问题。想继续了解，可以看看饮食与大脑，了解肠道与大脑之间的联系；还有我们的常见心理治疗类型指南，以及如何选择心理治疗师。如果你正在艰难应对，有执业资质的专业人员可以帮到你。如果你正处于危机中，请寻求帮助：中国大陆可拨打全国心理援助热线 12356，台湾可拨打 1925，香港可拨打 2896 0000，美国可拨打 988（可要求口译）；如有紧急危险，请拨打当地的紧急电话。你也可以在 findahelpline.com 查找所在地区的热线。

参考来源

Within Your Light 提供心理教育。本页内容仅供教育参考，不构成医疗建议、诊断或治疗。关于你自己的健康状况，请与有资质的专业人员谈谈。