第一章 大腦與感官

大腦的構(gòu)造是怎樣的

腦位于顱腔內(nèi)，它受腦膜和厚厚的顱骨的保護，處于一種特殊的營養(yǎng)性液體——腦脊液中。腦脊液具有緩沖作用，在顱骨受到?jīng)_擊時起到保護腦的作用。腦是神經(jīng)系統(tǒng)的中樞，也是人體內(nèi)最復(fù)雜的器官。腦雖然重約1.3千克，但所消耗的能量約占人體全部能量的20%。

人腦內(nèi)包含數(shù)億個神經(jīng)元（神經(jīng)細(xì)胞）和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞起著支撐和保護神經(jīng)元的作用。

人腦主要包含3部分：大腦約占人腦總重的90%，是腦中最大的部分，大腦的外層是大腦皮層，大腦皮層上的褶皺所形成的凸起叫做“回”，凹槽叫做“溝”，每個人大腦皮層的褶皺都不完全相同，組成大腦皮層的神經(jīng)元叫做灰質(zhì)，灰質(zhì)的下面則是白質(zhì)，白質(zhì)大多是由長長的神經(jīng)束或軸突組成。大腦是由左、右兩個大腦半球組成，這兩個腦半球通過神經(jīng)纖維相聯(lián)系。每個腦半球根據(jù)其上的裂紋可分為4部分：枕葉、顳葉、頂葉和額葉。

腦的第2大部分是小腦，小腦位于大腦的邊緣。小腦的形狀像是一只合上翅膀的蝴蝶，在中心區(qū)兩側(cè)各有一個小腦半球。小腦的表面是灰質(zhì)，灰質(zhì)形成脊?fàn)畋印Ｎ挥诨屹|(zhì)下面的是樹枝狀的白質(zhì)，白質(zhì)中包含有更多的灰質(zhì)，它們的功能是將信息傳遞到脊柱和腦的其他部位。

腦的第3部分是腦干。腦干包括延髓、橋腦、中腦，并向下延伸到脊髓。腦干的神經(jīng)細(xì)胞起著聯(lián)系脊髓和腦各部位的作用。

通過觀察大腦的切面圖，可以看到大腦的其他部位。腦干上方是球狀丘腦，丘腦負(fù)責(zé)傳播大腦皮層從脊髓、腦干、小腦和大腦其他部位所接收的信息。下丘腦很小，靠近腦的底部，它在激素的釋放過程中起著重要的作用。另一個部位是扁桃核，它控制著人體內(nèi)的一些基本功能。尾狀核輔助人體的運動。在大腦底部觀察到的連接大腦兩半球的神經(jīng)纖維稱為胼胝體。

大腦怎樣工作

我們清醒時，人腦從眼睛、耳朵以及觸覺、味覺和嗅覺器官接收大量的信息。腦隨之對這些信息迅速地進行分類，并運用它們來控制我們的思考和行動。除這種有意識的活動外，腦還在無意識中控制著人體生理系統(tǒng)的正常功能，維持生命的最佳狀態(tài)。

人腦常常被比作一臺復(fù)雜的電腦，它發(fā)出命令，對信息進行處理和儲存，并為我們提供思考所需的信息。與此同時，腦還可以思考下一步行動，發(fā)出信號指令，使肌肉收縮，四肢運動，以達成這一行動。我們還可以在同一時間內(nèi)進行談話這樣復(fù)雜的活動。此外，腦對已經(jīng)發(fā)生的事件進行記憶儲存，使我們在以后可以回憶起這些事件。腦還執(zhí)行著許多無意識的活動，諸如保持心臟跳動或監(jiān)控人體內(nèi)其他過程。

腦的各個部分有著不同的功能，它們受到腦的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，常常彼此聯(lián)系。

大腦執(zhí)行比較高級的腦力活動，諸如學(xué)習(xí)、記憶和推理。大腦的4個區(qū)各自執(zhí)行一項特殊的腦力活動。靠近前額的額葉控制判斷、思考和推理。額葉后面的區(qū)域控制言語。位于大腦兩端的頂葉對所接收到的觸覺、溫度以及疼痛方面的信息進行處理。顳葉則負(fù)責(zé)聽覺，并且和記憶儲存有關(guān)。顳葉附近分布著負(fù)責(zé)味覺和嗅覺的細(xì)胞。位于大腦后端的枕葉控制視覺。

大腦的這4個區(qū)和大腦皮層上的聯(lián)合區(qū)相互作用。聯(lián)合區(qū)對信息進行加工后，將其傳遞到腦的其他部位，并且在智力發(fā)展過程中起著重要的作用。

小腦主要的功能是維持人體平衡，并協(xié)調(diào)肌肉運動。例如，人的行走離不開小腦的協(xié)調(diào)。腦干是腦的第3部分，其中有若干個控制中心，它們控制著呼吸、心率、血壓和消化，對于維持生命至關(guān)重要。此外，它們還控制著人體內(nèi)的一些反射活動，例如嘔吐。腦干還負(fù)責(zé)清醒和睡眠。

人們?yōu)楹文苡洃浲?/h3>

人們能夠生動地回憶童年時發(fā)生的一件小事，盡管這件事已經(jīng)過去了很多年。人們也能回憶起某個夢境，哪怕他在現(xiàn)實生活中從未有過類似的經(jīng)歷。然而，人們又往往會忘記幾個小時前撥打的那個電話號碼或某個人的名字。這些只不過是展示人類記憶的神奇以及記憶工作方式的幾個常見的例子。

人腦能夠儲存過去曾經(jīng)發(fā)生過的事件，在之后回憶起這些事件，并且運用這些信息完成具體的任務(wù)，這種能力稱為記憶。記憶是一個極其復(fù)雜的儲存系統(tǒng)，常常需要許多活動的參與和協(xié)作。

記憶主要分為3種類型。第一種為感官性記憶，這是我們認(rèn)識世界的一種方式。例如，我們對聲音的辨認(rèn)便屬于感官性記憶，我們通過傾聽他人的發(fā)音來理解言語。由感官性記憶得來的印象被傳遞到記憶系統(tǒng)的其他兩個部分，即短期記憶和長期記憶。

當(dāng)我們進行數(shù)字運算這樣簡單的任務(wù)時，所運用的記憶便是短期記憶。要完成這個運算任務(wù)，我們必須回憶起足夠長的數(shù)字。研究表明，短期記憶分為3個階段：語音環(huán)路（儲存語言信息以備計算之用）、視覺空間緩沖器（幫助我們處理視覺形象）和中央執(zhí)行器（控制其他功能）。

長期記憶是對信息進行長時間甚至是永久性的儲存。它包括兩部分，其中語義記憶針對常識性的事實，例如“狗”一詞的含義；情境記憶則用來保存你剛才所做事情的經(jīng)驗。

⊙腦的記憶系統(tǒng)

信息經(jīng)腦部處理后，一部分迅速流失，其余則被儲存在短期記憶或長期記憶中。信息儲存在哪個記憶系統(tǒng)則受到許多因素的影響。

記憶的儲存

腦的不同部位對不同的感官體驗做出解釋。例如，腦的某一部分負(fù)責(zé)辨認(rèn)面容，而另一部分則負(fù)責(zé)辨認(rèn)物體。腦中處理某個意象的場所很可能也是相關(guān)記憶儲存的場所。也就是說，腦中并沒有專門儲存記憶的部位。

當(dāng)腦儲存某些記憶時，負(fù)責(zé)處理信息的神經(jīng)元發(fā)生相應(yīng)變化。如果這個事件儲存在短期記憶中，神經(jīng)元所發(fā)生的變化是暫時性的生化變化。如果這個事件儲存在長期記憶中，那么相關(guān)神經(jīng)元的蛋白質(zhì)組成會發(fā)生較為持久的變化。事件被儲存在長期記憶中的這一過程稱為鞏固過程。事件要通過某種方式被強化，例如重復(fù)，或是在其他重要事件之間產(chǎn)生聯(lián)想，才能儲存在長期記憶中。

記憶力測驗

用1分鐘觀察上圖中的物體，并努力記住它們。現(xiàn)在合上書，盡可能多地寫下你能回憶起的物體名稱。這個練習(xí)可以測驗?zāi)愕亩唐谟洃浤芰ΑＨ缓蠓謩e在1小時之后、1天之后和1周之后檢查有多少物體儲存在你的長期記憶中。

測測你的IQ

思維意味著運用大腦卓越的思考能力。通過思維，我們可以想象出從未見過的事物，可以在某次行動前進行計劃，可以完成復(fù)雜的運算，可以理解他人的話語并與之交流，可以推理，還可以創(chuàng)造從圖畫到太空船等各種各樣的事物。智商是衡量思維能力的一種標(biāo)準(zhǔn)，英文為Intelligence Quotient，簡稱IQ。

我們的思維能力以及學(xué)習(xí)和記憶能力，都在一定程度上受到天生智力水平的限制，但是很多人沒有別人聰明，只是因為他們沒有充分開發(fā)自己大腦的潛力，譬如說他們沒有得到充分的嘗試機會，或是在關(guān)鍵的學(xué)前時期沒有得到應(yīng)有的鼓勵。

思維的方式是多種多樣的，我們進行思維的情境也是多種多樣的。我們既可以獨立思考，也可以參與集體的思考；我們既可以用數(shù)字進行思考，也可以用觀點、詞語或符號進行推理（推理意味著在已知信息的基礎(chǔ)上作出進一步的判斷）。我們還可以創(chuàng)造一些視覺形象，以供他人思考。每個人的思維速度也不盡相同。人的思維速度受到多方面的影響，包括人本身的思維能力，所思考的問題，當(dāng)時的情景，甚至情緒。有時，我們需要先理解別人的想法，然后再準(zhǔn)確地形成自己的想法。

智力

智力是人們所具有的許多方面能力的綜合，它涵蓋了思考、推理、理解和記憶等方面的能力以及人們進行這些活動的速度。

智力測驗是衡量智力的方法之一，常常稱為智商測驗。智商測驗通常由語言測驗和操作測驗兩部分組成。語言測驗考查常識和理解、算術(shù)、推理、記憶等方面的能力，以及詞匯量。

操作測驗考查猜謎、分析抽象圖形、補充圖形和解碼等方面的能力。智商測驗的局限性在于它只考查某些方面的能力，忽視了其他方面，而且不考量人們在文化和語言等方面存在的差異。以下介紹了一些智商測驗的類型（答案見第25頁）。

性別差異知多少

男性的大腦是否和女性不同？換言之，男性和女性的思考方法和行為模式真的不同嗎？如果存在這樣的差別，這些差別是怎樣形成的？它們是由先天的遺傳基因決定的，還是受到后天教育的影響？如果兩性大腦并沒有根本差別，是否因為社會對我們在工作和家庭中的行為有特定的期望才導(dǎo)致了這些區(qū)別？

男性和女性在人類歷史上擔(dān)任著不同的角色。在父系氏族時期，強壯的男性負(fù)責(zé)狩獵和保衛(wèi)家園，女性則負(fù)責(zé)操持家務(wù)，照料家庭并采集果實。

如今這種認(rèn)為男女角色不同的假設(shè)依然盛行，我們稱之為性別定勢。人們通常認(rèn)為男性強硬，有抱負(fù)，傾向于用科學(xué)的方法解決問題；而一個典型的女性則是敏感的，易于妥協(xié)，她們常常對藝術(shù)比對科學(xué)更感興趣。這些公認(rèn)的差別導(dǎo)致了雇主對待男女雇員的方式有所區(qū)別。人們認(rèn)為男性更具有競爭性，重視事業(yè)的程度超過家庭。女性則通常被認(rèn)為是不太具有競爭性，因此工作效率不是很高，而且她們重視家庭的程度往往超過事業(yè)。然而我們會問，這些差別有確鑿證據(jù)嗎？

生理和環(huán)境證明

科學(xué)家認(rèn)為，很可能父母基因蘊涵的某些能力是只會遺傳給兒子或女兒的。例如，靈敏地抓住球的能力往往遺傳給男性后代。雄性激素和雌性激素可能也在某些方面影響大腦的工作方式和思維方式。還有人提出，男性和女性的大腦組織方式的確有所不同。但是，到目前為止，這些論點都缺乏有力的證據(jù)。

另外還有一種可能性，那就是教育過程中的性別定勢也導(dǎo)致了兩性思維方式的不同。孩子出生之后的衣服顏色和玩具都是成人按照“適合”于他或她的性別標(biāo)準(zhǔn)挑選的。

在孩子成長過程中，社會也期望他或她的行為符合一定的性別模式。個人的行為和思維方式在一定程度上受到這些壓力的影響。這些因素對我們每個人的思維和行為產(chǎn)生的作用很可能超過任何生理因素，而且在很大程度上塑造了我們在生活中所承擔(dān)的角色。

請嘗試解答本頁的謎題，并觀察男性和女性分別擅長解答哪類問題。比較你和其他朋友答題時間的長短。（答案在第25頁）

教你學(xué)習(xí)的技巧

有時，某些人看起來智慧超群，這是因為他們掌握了有效學(xué)習(xí)和記憶的方法，并且愿意努力學(xué)習(xí)以獲得優(yōu)異成績。事實上，這些技巧并不復(fù)雜，我們每個人都能夠掌握。

為什么某些人看起來比別人聰明，總能在考試中獲得好成績呢？部分原因是他們的大腦生來便具有豐富的神經(jīng)聯(lián)系，使得他們學(xué)習(xí)效率高，記憶力強，并且推理和運算能力強。另外一個很重要的原因是他們采用的學(xué)習(xí)方式行之有效，并且他們對學(xué)習(xí)感興趣。我們能夠運用一些策略來提高大腦的工作效率，從而達到改善學(xué)習(xí)和增強記憶的目的，并使我們進一步發(fā)掘自身潛力，掌握更多技能。

從某種程度上說，我們也能夠提高自身的智力水平。智力包括許多方面的技能，通過接受這些方面的培訓(xùn)和教育，智力就能得到提升。例如，詞匯量豐富的人才能有良好的語言表達技能。人們可以通過掌握新詞匯（能夠在口語和書面語中學(xué)習(xí)并運用新單詞）和擴大閱讀量來增加自己的詞匯量，提高自我表達能力。

學(xué)習(xí)和記憶的技巧

重復(fù)記憶。你記憶某件事的次數(shù)越多，關(guān)于這件事的長期記憶就越深刻。

分段學(xué)習(xí)。許多次短期學(xué)習(xí)的效果比一次長期學(xué)習(xí)的效果要更好。當(dāng)你不能再集中精神時，就休息一下。

展開聯(lián)想。將你正在努力記憶的新信息和已有知識之間建立聯(lián)系。

有邏輯性地學(xué)習(xí)。建立有結(jié)構(gòu)性的系統(tǒng)學(xué)習(xí)方式，有利于形成有邏輯性的大腦記憶模式。

在紙上書寫。把關(guān)鍵事實寫下來，或者在紙上進行運算，有利于集中注意力，并且能起到加強記憶的作用。

分解學(xué)習(xí)內(nèi)容。通過記錄關(guān)鍵詞和簡練的筆記，將學(xué)習(xí)內(nèi)容分解為許多小部分。將來你只需復(fù)習(xí)關(guān)鍵詞，就能回想起其余的內(nèi)容。

重新組織信息。用你自己的語言記筆記，而不是一字不差地抄寫書上和電腦屏幕上的內(nèi)容。

分析資料。首先瀏覽目錄和標(biāo)題部分，以便對該書內(nèi)容有一個概括的了解。其次通覽全書，找出關(guān)鍵性的詞句和信息。然后對選定章節(jié)進行精讀，并記下筆記。最后用你自己的語言對全書進行簡短概括。

生病或疲倦時停止學(xué)習(xí)。嘗試把學(xué)習(xí)看作日常生活中的一部分，而不是必須忍受的負(fù)擔(dān)。

閱讀其他文獻。如果你覺得某本書很難理解，你可以試著閱讀其他資料中的相關(guān)內(nèi)容，也許別的作者更擅長于講解這方面的知識。

有規(guī)律地學(xué)習(xí)。給自己制定一個學(xué)習(xí)時刻表，并嚴(yán)格遵守。這個時刻表所設(shè)定的目標(biāo)應(yīng)該是合理可行的。如果你跟不上這個時刻表的進度，就對它進行適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)你完成某項任務(wù)后，可以把這一項從時刻表上劃去，你可以從中看到自己的進步。

相信自己。無論你學(xué)習(xí)什么內(nèi)容，任何有意識的努力都會加強你的學(xué)習(xí)效果。即使看起來別人學(xué)習(xí)的內(nèi)容比你多，也不要擔(dān)心。只要你有動力地學(xué)習(xí)，并且全身心地投入，你就會發(fā)現(xiàn)自己成績斐然。

如何成功解決問題

有人認(rèn)為，人類能在如此短暫的時間內(nèi)取得如此輝煌的文明進步，一個很重要的原因就是人類擁有解決問題的能力。正因為如此，人類才能夠治愈各種威脅生命的疾病，在惡劣的環(huán)境中生存，揭開許多時空謎題，并能探索地球之外的空間。

每個人都會遇到問題。例如，小孩兒可能遇到的問題是如何擰開一個門把手；學(xué)生可能遇到的問題是如何修改論文，以通過考試；商務(wù)人士可能遇到的問題是如何為公司擴展籌集資金。所有的問題都有一個共通性：人們不滿意目前的狀況，并且想要改變這種情況。幸運的是，我們能夠解決日常生活中遇到的大多數(shù)問題，因為解決問題乃是思維的一種形式。解決問題的方法和策略雖然多種多樣，但大多數(shù)人都能學(xué)會這些方法和策略，并運用它們輕松有效地解決自己遇到的問題。的確，有些人把解決問題看作是有趣的挑戰(zhàn)。事實上，許多機構(gòu)就是為了替人們解決各種問題而成立的。

解決問題的各個階段

解決問題的過程可以分解為幾個階段。第1個階段是確定問題本身，并且對問題的狀況做出評估。第2個階段是設(shè)定目標(biāo)：我們理想中的情況是什么樣子？第3個階段則是遵循某種途徑或模式，達到目標(biāo)。在第1個階段應(yīng)當(dāng)清晰準(zhǔn)確地確定問題，這一點很重要，它可以避免浪費時間和精力去達到錯誤的目標(biāo)。

接下來是考慮達到目標(biāo)的途徑。我們可以在腦海中預(yù)演和想象各種途徑，甚至可以模擬練習(xí)。我們還可以對這個過程進行分解，寫出分階段實現(xiàn)的小目標(biāo)。有的問題十分困難，也許要經(jīng)歷多次嘗試才能得到解決。有時，我們需要從嶄新的角度思考問題，也就是說，換一種方式重新給這個問題定位，突破那些常規(guī)假定，這樣也許會產(chǎn)生更富有想象力的解決方案。這種富有創(chuàng)意的思維方式稱為水平思考。下面就是一個水平思考的例子。假設(shè)你有一個礫石采掘場，但是現(xiàn)在所有的礫石都已經(jīng)被別人開采完了，你該怎樣靠自己的土地生活呢？有一種方案是你可以把這個坑灌滿水，把它變成一個漁場。

逆向思維是解決難題的另一種方法。將目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)槠瘘c后，所有步驟都可以反向確定。假設(shè)你要組裝某件儀器，你可以先仔細(xì)地拆開另一個相似的儀器，從而了解組裝的程序。現(xiàn)在試試看你能否解決本頁列出的問題。（答案見25頁）

你睡得好嗎

在我們的一生中1/3左右的時間是用來睡眠的，正常的睡眠是人類24小時活動周期中不可缺少的一部分。睡眠能使身體得到休息，并且使大腦恢復(fù)精力。在睡眠中，人體防御系統(tǒng)有效地進行著細(xì)胞和組織的修復(fù)，并抵抗疾病。此外，在睡眠中，我們的潛意識十分活躍，大腦活動隨之發(fā)生相應(yīng)變化。

人類和其他哺乳動物一樣，都有兩種睡眠。一種是快速眼動睡眠（夜間做夢時眼球快速而細(xì)微地移動。又稱眼球速動期），雙眼在閉合的眼瞼后快速運動，在這段期間人們會做夢，大腦活動最為頻繁。另一種睡眠中沒有快速眼動，人們夜間的睡眠大部分是這一種，其間也規(guī)律性地穿插著短期快速眼動睡眠。在睡眠的不同階段，腦電波的模式不同，人體內(nèi)生理過程和肌肉活動也發(fā)生相應(yīng)變化。

睡眠的原因

目前，我們尚未完全了解睡眠的原因，不過人們普遍認(rèn)為，睡眠期間活動較少，人體可以得到休息，恢復(fù)精力。嬰兒和青少年睡眠時間較長，因為這都是身體發(fā)育最快的時期。病人的睡眠時間也比較長，人體的修復(fù)系統(tǒng)在此期間與疾病作斗爭，從而使身體恢復(fù)到健康狀態(tài)。

人們還認(rèn)為，快速眼動睡眠在大腦學(xué)習(xí)過程和記憶模式形成過程中起著一定作用。

我們每天的睡眠時間平均為8小時。不同年齡段的人的睡眠時間顯著不同；即使年齡相同的人，睡眠時間也有細(xì)微差別。新生兒的睡眠時間通常是每天16個小時，甚至更長。1歲左右的孩子睡眠時間是13～14個小時。在5歲到15歲，青少年睡眠時間減少為9～10個小時。老年人的睡眠時間通常不超過6個小時。長期缺乏睡眠會使人遲鈍，能力降低，還會影響正常情緒和行為。

壓力過大、疾病和不規(guī)律的生活都會導(dǎo)致失眠癥，失眠癥患者不能正常入睡。嗜睡癥也是睡眠方面的主要問題，這種患者常常睡眠過度。

你是怎樣看到圖像的

眼睛的結(jié)構(gòu)很像一部照相機。眼睛前方的虹膜起著照相機里光圈的作用，調(diào)節(jié)著進入眼的光線的多少。眼睛里的晶狀體可以調(diào)節(jié)物像，使物像聚焦。視網(wǎng)膜就像照相機里的底片，起著捕捉物像的作用。底片只能使用一次，視網(wǎng)膜卻可以使用無數(shù)次。眼睛里的物像必須經(jīng)過一定處理后才能形成視覺，這一點也和照相機相似。

人的雙眼是視覺器官，對光線最為敏感。每只眼的直徑約為2.5厘米。眼睛位于眼眶內(nèi)，眼眶由骨頭組成，是顱骨的一部分。眼睛中分布著豐富的血管和神經(jīng)。在不同肌肉群的作用下，眼球在眼眶內(nèi)轉(zhuǎn)動。虹膜的大小和晶狀體的形狀在肌肉的作用下也會發(fā)生改變。

眼球的外壁有3層組織。最外層的鞏膜是一層纖維組織。眼睛正前方的一層透明組織叫做角膜。中層包括虹膜、睫狀肌和脈絡(luò)膜。虹膜上分布著色素，決定了眼珠的顏色。虹膜包圍著瞳孔，起著光圈的作用，光線由此進入眼球。虹膜內(nèi)的平滑肌控制著瞳孔的大小，從而調(diào)節(jié)進入眼的光線的多少。睫狀肌的活動可以改變晶狀體的形狀，使物像聚焦并落在視網(wǎng)膜上。脈絡(luò)膜中血管豐富，可以為眼球其他部位提供營養(yǎng)。

眼球的最內(nèi)層叫做視網(wǎng)膜。視網(wǎng)膜上分布著感光細(xì)胞，通過視神經(jīng)和大腦相連。

視網(wǎng)膜上存在兩種不同的感光細(xì)胞，一種叫柱狀細(xì)胞，這種細(xì)胞細(xì)而薄，能夠感受暗光的刺激，在夜間起著極為重要的作用。另一種錐狀細(xì)胞對強光敏感，一端較細(xì)，另一端較粗。柱狀細(xì)胞遍布視網(wǎng)膜；錐狀細(xì)胞只分布在視網(wǎng)膜內(nèi)的黃斑上。由于感光細(xì)胞的作用，我們能夠識別顏色，并且清晰地看到物體。柱狀細(xì)胞對光線極為敏感，一旦眼睛適應(yīng)了黑暗，就可以看到8千米之外的燭光。

眼受到的保護

眼周圍的眼眶是顱骨的一部分，對眼睛起保護作用。此外，眉毛、睫毛和眼瞼可以減少外力對眼球的沖擊，將灰塵和其他有害異物屏蔽在眼睛之外。淚腺所分泌的淚液可以清洗角膜和結(jié)膜（眼瞼內(nèi)部），幫助殺滅細(xì)菌。

視覺是怎樣形成的

當(dāng)我們觀看物體時，物體反射的光線通過眼球到達后方的視網(wǎng)膜，刺激視網(wǎng)膜上的數(shù)百萬個感光細(xì)胞，從而形成物像。感光細(xì)胞的作用就像電路開關(guān)，遇到光線就開始工作。感光細(xì)胞將物體的形狀、顏色等信息迅速傳遞到腦部，腦部對該信息進行解析之后，形成視覺。

物體反射的光線首先到達眼睛，這是視覺的第1階段，然后光線經(jīng)過瞳孔，瞳孔對進入眼睛的光線進行調(diào)節(jié)。光線通過晶狀體時發(fā)生折射（彎曲），我們所觀看的物體聚焦落在視網(wǎng)膜上。晶狀體有一定彈性，它的凸度會因睫狀肌的收縮和放松發(fā)生改變，這樣近處和遠處物體的物像都能聚焦在視網(wǎng)膜上，這個過程稱為視覺調(diào)節(jié)。晶狀體一次只能聚焦一個物體，所以當(dāng)我們從不同距離觀察同一物體時，晶狀體的凸度會發(fā)生細(xì)微變化，以便使物體在視網(wǎng)膜上聚焦成像。當(dāng)我們觀察桌子上距離不同的物體時，這種效果尤為明顯，雖然我們能看得到所有物體，但是只有我們直接觀看的那個物體是顯眼的。

視網(wǎng)膜

光波穿越晶狀體后，作用于視網(wǎng)膜上感光的柱狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞。光波中的能量能激活感光細(xì)胞，柱狀細(xì)胞對光亮、黑暗和運動有反應(yīng)，錐狀細(xì)胞能夠精確地辨別顏色。視網(wǎng)膜的不同部位對光的敏感程度不同，其中位于黃斑中心的黃點上的錐狀細(xì)胞分布最為密集，所以這個位置聚焦成像的效果最明顯。視網(wǎng)膜周邊的部位則為我們提供周邊視覺。

柱狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞被激活之后，產(chǎn)生電信號并通過神經(jīng)元傳導(dǎo)。視網(wǎng)膜上的神經(jīng)細(xì)胞在盲點會合形成纖維束，稱為視神經(jīng)，視神經(jīng)和腦部相連。視神經(jīng)到達腦部后，在視束交叉（見下圖）處分開。

視覺皮層

神經(jīng)沖動到達腦部后，傳入視覺皮層。視覺皮層將神經(jīng)沖動轉(zhuǎn)變?yōu)樾睦韴D像，形成視覺。視覺皮層的各個部分對腦部接收到的心肌進行解析，其中有些部分負(fù)責(zé)分析形狀和亮度，有些部分和圖案辨認(rèn)有關(guān)。

視錯覺是怎樣產(chǎn)生的

眼球傳遞給大腦的信息可能會誤導(dǎo)我們。有時我們以為看到了某個物體，其實它并不在那里；有些令人費解的信息還會使大腦迷惑。此外，當(dāng)大腦沒有收到關(guān)于某個物體或某個圖片的足夠信息時，也會做出錯誤的判斷。這些情形統(tǒng)稱為視錯覺。

有些圖片會導(dǎo)致視錯覺，這種圖片很有趣，也很有挑戰(zhàn)性。視錯覺的產(chǎn)生和大腦處理視覺信息的方式有關(guān)，它是有規(guī)律可循的。這些圖片種類多樣，以下列出的5張圖片分別以不同的方式為大腦設(shè)置了視力陷阱。有趣的是，每個人受視錯覺影響的程度不同。

觀察這個“螺旋”，你會發(fā)現(xiàn)你找不到它的中心。事實上，圖中并沒有螺旋，只有一系列的圓，但是大腦受到背景圖案的誤導(dǎo)，錯誤地將這些圓疊加在一起。

視錯覺的產(chǎn)生

大腦在過去判斷的經(jīng)驗中形成定勢。例如，我們能從簡單的幾筆中看出人形，因為大腦中儲存有豐富的相關(guān)線索會自動填充空白。但是，有時大腦會對視覺信息做出錯誤的解釋。在有些情況下，大腦沒有接收到足夠的信息，或者受到了其他信息的迷惑和誤導(dǎo)，就會產(chǎn)生視錯覺。

有些視錯覺的產(chǎn)生是由于大腦沒有將圖像和背景分離開來。另外一些視錯覺的產(chǎn)生是因為大腦將若干圖像混合在一起，形成了某個不存在的物體的圖像。還有一種情況是圖片的某一部分對大腦影響很深，以至于大腦對該圖片的其他部分做出了錯誤的判斷或解釋。

你怎樣聽到聲音

耳朵是聽覺器官，空氣振動形成聲波，然后聲波對耳朵中的接收器產(chǎn)生刺激。接收器將神經(jīng)沖動傳遞到大腦，形成聽覺。耳朵的其他部位起著維持人體平衡的作用。我們的聽力在10歲左右達到最高點，隨后開始逐漸減弱。

耳朵是人體重要的感覺器官之一，它和其他感覺器官一同為大腦提供我們周邊環(huán)境的信息。聲音到達雙耳的時間不同，這個細(xì)微的時間差可以使我們準(zhǔn)確地判斷聲音的來源。耳朵在人際交流過程中的作用尤為重要，因為我們必須通過耳朵才能聽到他人的言語。

聽覺功能

耳廓位于耳朵的外圍，負(fù)責(zé)收集聲波，聲波經(jīng)由外耳道傳入中耳。鼓膜位于外耳道的最內(nèi)端，是一層組織壁。聲波傳到鼓膜后，鼓膜開始振動，并將振動傳遞到中耳。中耳內(nèi)有3塊小聽骨，分別叫做錘骨、砧骨和鐙骨，它們可將振動擴大約20倍。錘骨的一段和鼓膜相連，另一端和砧骨相連。

砧骨末段和鐙骨相連；鐙骨末段是一層叫做卵圓窗的薄膜。

鼓膜的振動引起中耳小聽骨的振動，從而將聲波傳入內(nèi)耳。耳蝸位于內(nèi)耳中，充滿著淋巴液。耳蝸上分布著對聲波敏感的毛細(xì)胞，毛細(xì)胞在受到刺激時會將聲波轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)沖動，聽神經(jīng)將神經(jīng)沖動傳導(dǎo)到大腦，產(chǎn)生聽覺。

人耳能聽到的聲波范圍極廣，從每秒振動20次到每秒振動2萬次。相對比較，狗的聽力范圍更為廣泛，它們能聽到的聲波范圍是每秒振動15次～5萬次。

維持人體平衡

內(nèi)耳中還有一種器官，叫做半規(guī)管。半規(guī)管有3根，它們互相垂直。人體和頭部的轉(zhuǎn)動會引起半規(guī)管內(nèi)淋巴液的振動，形成神經(jīng)沖動。神經(jīng)沖動傳遞到大腦后，大腦做出反應(yīng)，通過四肢運動來維持平衡。

嗅覺、味覺和觸覺面面觀

嗅覺、味覺和觸覺器官的功能類似于人的眼和耳，它們也是將收集到的周邊環(huán)境信息傳送到大腦，以便大腦做出判斷并運用這些信息。此外，觸覺還會向人們提示人體內(nèi)部的狀況。

人體在受到外界物理刺激時會產(chǎn)生視覺、聽覺和觸覺，在受到化學(xué)刺激的情況下才會產(chǎn)生嗅覺和味覺。目前人們在嗅覺和味覺方面所進行的研究相對較少，所以對二者的功能機制的了解并不透徹。

嗅覺

人類的嗅覺比味覺更敏銳。人類不僅能夠分辨上萬種不同的氣味，還能發(fā)覺危險性的氣味，從而避開險境；而且嗅覺還在吸引異性方面起著一定作用；人們還通過嗅覺這種能力享受著日常生活中各種令人愉悅的氣味。人們的鼻腔頂端分布著對氣味敏感的組織，當(dāng)氣體分子接觸該組織時，會對此處的數(shù)百萬個嗅神經(jīng)末梢產(chǎn)生刺激，隨后嗅神經(jīng)將刺激傳送到腦部底端。腦部在接收到該信息后分辨氣味，引起嗅覺。

味覺

人們通常所說的味道其實是味覺和嗅覺的混合。人們能分辨的基本味道有4種：酸、甜、苦、咸，這4種基本的味道又能混合出多種味道。味蕾是感受味覺的具體細(xì)胞，和味蕾相連的神經(jīng)負(fù)責(zé)將信號傳送到大腦，產(chǎn)生味覺。舌是主要的味覺器官，舌的不同部位可以感受不同的味道。人體的近萬個味蕾分布在舌、上顎、咽和喉等部位，食物必須首先溶解在唾液里而后才能產(chǎn)生味覺。

味覺對人類的生存具有重要的意義，當(dāng)食物中含有腐壞物質(zhì)（酸味）或有毒物質(zhì)（苦味）時，即使?jié)舛群艿停藗円材軌虬l(fā)覺。

觸覺

觸覺也是大腦接收周圍環(huán)境信息的一種途徑。人們常常把觸覺和令人愉悅的感覺聯(lián)系在一起。除此之外，觸覺還能感受疼痛和冷熱程度，這種能力對人類的生存十分重要。皮膚和深層組織中分布著觸覺感受器，皮膚接觸到的物體會對感受器產(chǎn)生刺激，將信息傳送到脊髓。各個觸覺感受器外圍的保護組織不盡相同，它們在皮下分布的深度也有差別，這兩個因素決定了某個神經(jīng)末梢是否會被輕度撫摸、壓力、疼痛、震動和冷熱等接觸激活。觸覺消失很快，所以我們常常感覺不到所穿衣物的重量。大腦還通過觸覺了解人體內(nèi)部環(huán)境的狀況，例如，人體會通過胃痛告訴大腦消化系統(tǒng)出了問題。