發(fā)布時(shí)間：2019-07-03
人類靠些什么走到現(xiàn)在這一步？腦子肯定榜上有名。在漫長(zhǎng)的演化中，人類的腦子總體上呈現(xiàn)出越來(lái)越大的趨勢(shì)——跟那些腦容量只有約500毫升的“老祖宗”南方古猿“比起來(lái)，晚期智人的腦容量快高到了原來(lái)的三倍，達(dá)到1400毫升左右。有了這樣名副其實(shí)的大腦，當(dāng)我們?cè)诓┪镳^圍觀我們祖先用精良的工具碾壓那些腦容量只有小幾百毫升的野獸時(shí)，一種智商上的優(yōu)越感油然而生。
腦子越大越聰明？
作為頂著大腦袋的裸猿，我們想當(dāng)然地會(huì)產(chǎn)生一種直觀的感覺：腦子越大就越聰明（注：藍(lán)鯨表示它就呵呵一下），所以也難怪各種影視作品里面高科技的外星人往往都是一副大頭娃娃的模樣。
前不久，幾位來(lái)自加拿大和美國(guó)的科學(xué)家在期刊《神經(jīng)影像》（NeuroImage）上發(fā)表的一項(xiàng)研究指出，從大樣本的平均數(shù)據(jù)來(lái)看，我們的腦在早上會(huì)比其它時(shí)候更大一點(diǎn)點(diǎn)。按那種想當(dāng)然的論點(diǎn)，我們?cè)缟暇蛻?yīng)該比較聰明咯？可這似乎又和自己的日常經(jīng)驗(yàn)相違背——我明明只覺得“早起傻一天”而已，哪里更聰明了？再說(shuō)了，我們的腦子應(yīng)該也不會(huì)傲嬌到早上長(zhǎng)點(diǎn)個(gè)子，到了下午又縮回去吧……
那么，如果數(shù)據(jù)沒有錯(cuò)，人的腦子為啥會(huì)變大變小呢？盡管做這項(xiàng)研究的科學(xué)家們并沒有對(duì)此刨根問底，不過他們提出了一個(gè)假說(shuō)作為可能的解釋，那就是腦子之所以變大，是因?yàn)槟愕哪X子里進(jìn)“水”進(jìn)多了。
腦脊液：腦子里進(jìn)的“水”
能進(jìn)腦子的水自然不是一般的水，這種“水”叫做腦脊液（Cerebrospinal fluid）。恰如其名，這種看起來(lái)澄清透明的液體只存在于大腦和脊髓當(dāng)中。事實(shí)上，你的整個(gè)大腦完全就浸泡在腦脊液之中。
圖1 被抽出體外的腦脊液。正常人的腦脊液一般是澄清透明的。(嚴(yán)晶晶 攝)
這些腦子里的水是怎么進(jìn)去的？這就要說(shuō)說(shuō)腦子的結(jié)構(gòu)了。
我們的大腦表面堪稱千溝萬(wàn)壑，充滿了各種各樣的小空隙，而深入腦子的內(nèi)部，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)更多更大的空隙。其中，較大的空隙被稱為“腦室”（ventricle），那里生長(zhǎng)著一簇一簇樹叢似的的小靜脈，它們因而被稱為“脈絡(luò)叢”（choroid plexuses）。這些脈絡(luò)叢，便是腦脊液的“水源”，腦脊液在這里源源不斷地產(chǎn)生，而后順著腦內(nèi)外的空隙流到整個(gè)顱腔以及脊椎之內(nèi)。
而在大腦之外，又有一層遍布血管的軟膜，由于膜上血管縱橫交錯(cuò)如同蜘蛛網(wǎng)，解剖學(xué)上就把這層膜稱為“蛛網(wǎng)膜”（Arachnoid）。腦脊液正是經(jīng)由蛛網(wǎng)膜上的顆粒狀結(jié)構(gòu)（即“蛛網(wǎng)膜顆?！保?/font>arachnoid granulation）回歸到靜脈中。
總而言之，腦脊液從腦室脈絡(luò)叢中產(chǎn)生，流遍整個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，最終歸于蛛網(wǎng)膜顆粒之中，猶如腦中永不停息的河流。我們的腦室脈絡(luò)叢每天大約會(huì)產(chǎn)生500ml腦脊液，但由于這些腦脊液又不斷被吸收，因此正常人腦中一般保持著100~160ml腦脊液。所以下次有人問“你腦子是進(jìn)了多少水了??！”的時(shí)候，知道怎么機(jī)智地回答了吧。
圖2 腦脊液在腦中的流動(dòng)示意圖。（嚴(yán)晶晶 繪制，修改自OpenStax College/commons.wikimedia.org）
根據(jù)那幾位科學(xué)家的假說(shuō)，由于人睡覺的時(shí)候是平躺著的，腦脊液的壓力分布與站立時(shí)有異，加之一些內(nèi)分泌上的原因，導(dǎo)致人早上起床時(shí)，腦中會(huì)包含更多的腦脊液。正可能是這些多出來(lái)的腦脊液，把腦子給“撐”大了。換句話說(shuō)，早上腦子大出來(lái)那一丁點(diǎn)，并不是因?yàn)槟阋挥X醒來(lái)靈光乍現(xiàn)，而可能只是腦被腦脊液“泡發(fā)”了而已。
攸關(guān)性命的腦脊液
作為能在腦這種“中央機(jī)構(gòu)”里來(lái)去的液體，腦脊液有什么特別？科學(xué)家當(dāng)然對(duì)此進(jìn)行了大量研究，可結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)腦脊液的成分稀松平常，99%以上都是水，外加一些無(wú)甚特色的蛋白質(zhì)、糖類和無(wú)機(jī)鹽類等。這腦子里進(jìn)的水居然差不多是人體內(nèi)最接近純水的液體了，要它何用？
用處大了。
如果你在涮火鍋的時(shí)候觀察過豬腦子，你會(huì)發(fā)現(xiàn)盤子里的腦子雖然結(jié)構(gòu)基本沒有受到破壞，但在形態(tài)上都像是癟了氣的輪胎一樣軟塌塌一坨——這是因?yàn)槟X當(dāng)中幾乎沒有任何剛性結(jié)構(gòu)，會(huì)被自身的重量壓扁。
怎樣才能不被壓扁呢？這就需要腦脊液了，由于腦的密度和腦脊液幾乎一模一樣，因此腦脊液提供的浮力剛好就可以抵消腦子自身的大部分重力。某些很罕見的疾病，比如說(shuō)腦脊液鼻漏，就有可能會(huì)導(dǎo)致腦脊液過少，繼而導(dǎo)致大腦出現(xiàn)形變（也就是腦疝）從而影響功能，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐捎谰眯阅X損傷。
此外，不斷更新的、流動(dòng)的腦脊液還日夜不停地洗刷著我們的神經(jīng)中樞，帶走神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物以及壞死的細(xì)胞碎片。如此看來(lái)，腦脊液循環(huán)才是名副其實(shí)的“洗腦”呀！順帶說(shuō)一句，這種“沖洗”作用在人睡眠的時(shí)候最為活躍，所以說(shuō)年輕人還是不要老熬夜。
除此以外，腦脊液還在大腦的免疫、運(yùn)動(dòng)緩沖、維持穩(wěn)態(tài)等方面有著不可或缺的作用。對(duì)于臨床醫(yī)學(xué)而言，腦脊液的成分還可以反映很多中樞神經(jīng)的生理指標(biāo)——有時(shí)醫(yī)生不用打開你的腦殼，只需要在你的尾椎上做個(gè)穿刺，抽取一些腦脊液就可以知道你大腦的一些狀況了，這大大降低了檢測(cè)的難度與病人的風(fēng)險(xiǎn)。
成也腦脊液，敗也腦脊液
然而，所謂水能載舟亦能覆舟，大腦這個(gè)懸浮在腦脊液中的“小舟”也不能免俗。如果河川被堵死，河水就會(huì)上漲就會(huì)形成堰塞湖。同理，如果大腦中的間隙被阻塞了，那么腦脊液也會(huì)在大腦中積聚起來(lái)。這種癥狀一般被稱為“腦積水”（Hydrocephalus）。腦積水會(huì)令腦部被擠壓變形，嚴(yán)重的時(shí)候可導(dǎo)致腦功能受損。這時(shí)，這種“真·腦子進(jìn)水”可就一點(diǎn)也不好笑了。
由于成年人的顱骨比較堅(jiān)硬，顱腔體積一般很難改變，因此發(fā)生在成年人身上的腦積水通常會(huì)導(dǎo)致腦組織被壓縮。從X光片上看，你會(huì)發(fā)現(xiàn)腦積水患者的腦室體積膨脹并擠占了周圍腦組織的空間。
圖3 兩幅腦部斷層掃描圖像，左圖是正常人，右圖則是一個(gè)腦積水患者，注意腦中部黑色蝴蝶狀的腦室；圖片來(lái)源：Lucien Monfils/commons.wikimedia.org
腦積水最夸張的病例可能是一位來(lái)自法國(guó)的公務(wù)員，這位先生腦子里進(jìn)的“水”是如此之多，以至于他的腦組織被壓扁成了薄薄的一層。不過令人吃驚的是，雖然他的腦組織已經(jīng)少得快找不著了，但是他的智力并沒有明顯受損，照樣娶妻生子，上班工作，實(shí)在是醫(yī)學(xué)史上的一樁奇聞——同時(shí)也成為了廣大法國(guó)人民喜聞樂見的自黑話題（“在我國(guó)，當(dāng)公務(wù)員連腦子都不需要！”）
圖4 史上有記載最夸張的腦積水病例，從他的腦部斷層掃描圖中可以看到積水的側(cè)腦室（LV）將腦組織壓迫得幾乎都消失不見了。圖片來(lái)源：參考資料[8]
而如果腦積水發(fā)生在新生兒身上，那效果就有些恐怖了。由于新生兒顱骨還沒有結(jié)合成一整塊，因此他們的顱腔具有很大的形變潛力。一旦新生兒出現(xiàn)腦積水癥狀，越積越多的腦脊液會(huì)把他們的頭部像吹氣球一樣地吹起來(lái)，形成一種大頭娃娃的狀貌。
圖5 18世紀(jì)的腦積水患兒的顱骨素描。圖片來(lái)源：Vimont, Engelmann /Scan by NLM/wikipedia.org
當(dāng)然，在醫(yī)學(xué)高度發(fā)達(dá)的今天，無(wú)論是腦子里的“水”太多還是太少都已經(jīng)不算是很棘手的病癥了。對(duì)于患有腦積水的病人，醫(yī)生可以通過外科手術(shù)，在患者的腦室中植入水管，就像是給堰塞湖開掘泄洪道一樣，將患者腦中多余的腦脊液引流到別處。
不過話說(shuō)回來(lái)，我們的腦子其實(shí)還是具有很強(qiáng)可塑性的——即便是曾經(jīng)被腦脊液嚴(yán)重?cái)D壓的大腦，在壓力解除后也會(huì)緩慢恢復(fù)原狀，可能不會(huì)留下任何后遺癥。也許人生亦是如此，年少無(wú)知時(shí)那些回過頭來(lái)看覺得“腦子進(jìn)水了”的時(shí)刻，可能其實(shí)也無(wú)傷大雅，等到生活的閱歷抽走腦子里的“積水”之后，你依然可以做一個(gè)豁達(dá)的智者。
（審核：何杰、顧勇）
參考資料：
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魚在在藻（2010），迷惑了“納粹”的“感冒”
http://www.guokr.com/article/267/
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Feuillet, L., Dufour, H., & Pelletier, J. (2007). Brain of a white-collar worker.The Lancet, 370(9583), 26
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