對腦機介面有興趣的話,閱讀神經科學的論文是必須的
畢竟這是一個很新的科學領域,很多東西都還沒被整理成書
但當我在看有關神經科學的論文和文章時,他們常常說到腦中的很多結構,我都不知道它們在哪裡。
知道結構在哪裡應該可以讓我們更清楚地了解文章在說什麼
所以今天我們要談談腦的解剖結構,帶大家認識一下腦基本的構造
大致結構
我們就從外面先看好了,以防大家有心理陰影,我就都放卡通圖好了
可以看到腦可以大致分成三個部分
大腦(Cerebrum):腦最大的區域。 科學家相信大多數自主的認知行為都起源於此。 我們也會將重點放在這個區域
小腦(Cerebellum):主要在控制身體運動上起重要作用。 還有一些研究還表明,小腦參與各種不同得認知功能,像是注意力、語言、情感等。
腦幹(Brainstem):可進一步分為中腦、腦橋和髓質。 它對呼吸功能和心率等生存功能至關重要。 要好好的保護它!
腦葉
那我們就來認真看看大腦囉,因為這也是大多數 BCI 研究關注的地方。
從外面看,大腦中有四個葉。
額葉(Frontal Lobe):主要跟行為有關,負責注意力、決策,肢體移動
頂葉(Parietal Lobe):主要跟感覺、語言、記憶有關
枕葉(Occipital Lobe):主要負責視覺
顳葉(Temporal Lobe):主要負責聽覺
我們就先不細講每個葉的功能, 因為我們將在之後更詳細地討論每一個葉,但首先,我們必須處理一個更重要的問題
大腦的解剖方向
在我們將腦一分為二之前,相信我,你會在文章中看到很多術語然後感到不知所措(就像我一樣)。
所以我就先跟你們介紹一下,這樣下次你看到這些術語的時後,你就會會知道它們指的是什麼。 讓我們開始吧!
在解剖學的世界裡,為了更好地理解別人在講什麼,我們必須定義方向。
生活在一個三維世界中,就會有上、下、右、左、前和後,容易吧?
但是,既然學術界的人就需要「酷」,所以他們用不同的詞來形容這些。
上 | Superior |
下 | Inferior |
左跟右 | Lateral |
中間 | Medial |
前 | Anterior or Ventral |
後 | Posterior or Dorsal |
這些都是英文的詞,你們就稍微記一下
比較需要注意的是,這裡沒有左右之分,可能因為我們的身體基本上是對稱的,所以在大多數情況下,並不需要來分左右。
但是,因為我們的大腦就像一隻生物趴在我們頭上一樣,所以描述的方向有點不同。 我們來看看圖跟表格。
那所以我們就更新一下表格
上 | Superior or Dorsal |
下 | Inferior or Ventral |
左跟右 | Lateral |
中間 | Medial |
前 | Anterior (or Rostral 基本上沒看到用過) |
後 | Posterior (or Caudal 也是基本上沒看到用過) |
就這樣,不難吧。 下次看到 dorsal anterior cingulate cortex,你就知道它是cingulate cortex的上面偏前面的地方,雖然你可能不知道cingulate cortex在哪裡,但你可以有個大概的了解。
大腦的解剖平面
那麼下一個問題是我們如何打開大腦?
我們在介紹 fMRI 時提到圖像就像一片片的切片。
但其實不僅是 fMRI,幾乎所有的要呈現的圖像也必須在二維平面中繪製,因此我們必須知道如何將大腦切片以使他變成二維。
三維世界是很複雜的,有6個方向耶! 幸運的是,只要切一次我們可以同時解決兩個方向,所以我們對大腦切片的方式只有 3 種,分別是分離前後、分離上下和分離左右。 他們都有自己的講法
分離前後 | 冠狀面(Coronal plane) |
分離上下 | 橫斷面(Transverse Plane) |
分離左右 | 矢狀面(Sagittal plane) |
通常在看大腦的整個結構時,會使用矢狀面,因為從正中間切開的時候,它幾乎可以顯示大腦的每個部位。 之後我們也是會用矢狀面來看大腦的結構。
冠狀面也可用來看一些矢狀面沒辦法看到的但我們有興趣的位置。
橫向平面主要應用在 fMRI 研究,這就是機器掃描大腦的方向,因為人們躺在機器裡。
其實因為現代技術的進步,我們可以使用任何平面,取幾個然後把它們在電腦裡堆疊成一個三維模型。 這讓我們對大腦內部發生的事情能有更清楚的了解。
腦迴和腦溝
另一個值得一提的特徵是大腦的皺折。
科學家們認為,皺折使大腦更有效率,因為神經跟神經之間的距離縮短了。
至於是什麼原因導致大腦出現皺折,目前還不得而知。
幸好這不是本文的重點。我們只要知道皺折使一些部分折疊在裡面,一些部分凸在外面。 他們都有自己的講法
凸起腦迴(Gyrus, 複數: Gyri)折疊腦溝 (Sulcus, 複數: Sulci)大一點的折疊腦裂 (Fissure)
腦裂是夠深的折疊,幾乎可以將腦的區域一分為二。 從第二張圖中可以看出,不同的腦葉會以一些明顯的腦溝來區分。
好啦,所以我們現在對腦有了一個大概的了解,我們也知道如何用正確的方向和正確的平面來描述他。 那就讓我們在這裡休息一下,之後再繼續說吧。
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