神经系统是漫长进化的产物，是动物体中最复杂、最奇妙的部分，也是动物分类最重要的依据。按照有没有中枢神经系统为依据，动物被分为无脊椎动物和脊椎动物两个大类。鱼类是最早拥有脑的动物，从两栖类、爬行类再到鸟类、 哺乳类，脑的分区越来越明显，大脑所占的比例也越来越大。人类的脑占体重2—3%，消耗能量占总能量20%，成为至高无上的“司令部”，管理着全身各大系统、每个器官。
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我们从原始的多细胞动物水螅就能发现神经系统的工作原理。当水螅受到外界刺激，比如接触到猎物，感觉细胞就把信号传递给神经细胞，神经细胞传递信号，信号达到触手的皮肌细胞使其收缩，触手即可将猎物送至口部。这种由感受器、调节器、效应器组成的三元反射组合是各种反射活动的雏形。人类的反射经感受器、传入神经、中枢、传出神经、效应器这五个部位完成。反射是人类神经活动的基本方式。
反射看起来十分简单，但是要弄清楚它的原理依然困难重重。英国生理学家谢灵顿在这方面作出了贡献。他先在脊髓水平研究简单反射的规律，非常准确地将脊髓前角运动神经元称为躯体运动的“最后公路”。脊髓前角运动神经元发出的纤维到达躯干和四肢的骨骼肌细胞，通过化学递质的释放引起肌细胞的兴奋和收缩。比如，我们敲击膝关节下面的髌韧带，肌肉感觉到牵张刺激并把信号传给支配小腿的脊髓前角运动神经元，小腿就会向前踢出，这是最简单的一种脊髓反射。
人体的复杂反射需要脑的参与。篮球运动员在空中转身过程会首先出现头部转动，然后头部和颈部的感受器受刺激引起上身的旋转，再由于躯干和四肢的感受器受刺激引起下肢运动，最终平稳落地。这是由一系列姿势反射，包括状态反射、翻正反射、直线和旋转加速运动反射等共同完成的。 完成这些反射不仅需要脊髓，也需要高位中枢，包括大脑、小脑、脑干来进行整合。
不仅躯体运动需要神经系统指挥，内脏活动同样离不开神经系统调控。调控内脏活动的神经是交感神经和副交感神经，它们不受意识支配，可以“自作主张”，也称为自主神经系统。以心脏为例，我们不能凭借意识发出指令让心跳变快或变慢，但是当剧烈运动、情绪激动的时候，心跳就变快了。这是因为剧烈运动、情绪激动使交感神经兴奋，交感神经释放的递质去甲肾上腺素与心肌细胞膜上的受体结合，导致心率加快，收缩力加强。各种内脏活动通常受到交感神经和副交感神经的双重支配，可以随环境变化当强则强、当弱则弱。
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神经系统的指挥和调控可以使身体做出各种反应，但是如果仅仅这样，人体就只是一部精巧的机器，毫无灵动可言。人类与低等动物的不同之处在于，可以不凭借外界刺激和感觉，依靠大脑的思维而发生反应，比如达到一个十字路口，到底是向左转、向右转，还是继续前行，这是大脑在思考决定，而非单纯对外界环境刺激进行反馈。脑科学最奇妙、最复杂、最不可理解之处就在于认知与思考的过程。它似乎没有规律可循，是无数神经元的一次集体狂欢，孰对孰错也难以预料。
事实上，无数脑科学家反复思考的命题就是：人类能否用生物学、生理学的研究方法，彻底破解推理、联想、复杂学习、语言交流等大脑高级功能的奥秘？在现有的知识框架内，答案是几乎不可能。现阶段我们要想深入理解大脑的思维方式、升级自己的认知水平，倒不如通过心理学以及参悟历代圣贤的教诲。
神经是身体的总管，脑是智慧的凝聚，我们渴望心想事成、不负此生，就要不断发掘内在的宝藏，让自己更聪慧。
来源：科普时报
作者：王欣（华中师范大学副教授、湖北省生理学会理事）
编辑：吴桐
审核：王飞
终审：陈磊
