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極簡腦科學發展史（二）( 二 )

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【極簡腦科學發展史（二）】按照名聲越大越容易遭到質疑的一般規律 ， 以及隨著醫學、生物學家的研究越來越多 ， 對加爾的質疑聲也越來越大 。
法國的實驗生理學家弗盧朗就成為了顱相學理論最大的反對者之一 。 他在進行動物實驗時 ， 將部分大腦損毀 ， 觀察剩余的腦區怎樣工作 ， 發現大腦的功能其實是一個整體 ， 無法單獨通過某個區域獨立運作 。 損毀的腦區如果喪失了某方面的功能 ， 其他未損傷的腦區會接管這部分功能而繼續運作 。 另一位美國科學家托馬斯·休厄爾則提出 ， 大腦損傷而產生的對身體行為的影響并不像顱相學所預測的那樣 。 雖然他沒有直接指出顱相學的錯誤性 ， 但是在他的觀點里 ， 這個理論是不可被證實的 。 再后來 ， 隨著醫學發展研究 ， 顱相學也就逐漸被人們質疑、摒棄了 。
積極點來看 ， 顱相學的確是第一個提出“大腦功能及空間分布關系”這樣觀點的 ， 后來的布洛卡發現的大腦語言中樞——布洛卡區 ， 也在一定基礎上保留了顱相學的觀點 。 而再后來 ， 2002年加州大學洛杉磯分校的腦研究機構進行的“大腦功能及結構的視覺化”等研究 ， 也與加爾兩世紀前的做法非常相似了 。
大腦對行為的調控的確存在區域特點
一個人的腦損傷案例 ， 讓學界對大腦的理解又跨進了一步 。
1848年 ， 一位名叫蓋奇的鐵路工人在鋪設鐵路時 ， 不小心引爆了炸藥而使得一根鐵管刺穿了他的左臉及大腦（高危 ， 請勿模仿） 。 他活了下來 ， 而且可以進行普通的語言交流及行走等行動 。 但是 ， 在照看他的過程中醫生發現 ， 盡管他可以回憶起事情發生的時間及過程 ， 卻無法準確的計算錢的數量或是評估物體的大小 。 同時 ， 他從一個性格溫和、工作努力認真的人 ， 轉變成為一個易怒 ， 攻擊性很強 ， 無法勝任工作的人 。
極簡腦科學發展史（二）
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圖文來源：ALife-Changing,TrueStoryRevealstheSecrettoSucce
蓋奇的案例讓心理學家及神經科學家意識到 ， 這些性格、認知能力的轉變 ， 可能來自于部分腦損傷 ， 那也就意味著 ， 大腦的某個特定區域確實會影響到對應的行為功能表現 。
在后續的研究中科學家們也持續發現 ， 蓋奇的腦損傷位置（額頭部位 ， 大腦前額葉） ， 的確對高級認知功能 ， 包括推理、社會行為、情緒控制等有影響 。 像下面這幅圖的大致路線 ， 感覺信息的電信號從脊髓（spinalcord）進入大腦后 ， 在邊緣系統（limbicsystem）產生感覺和情感 ， 在通過進入前額葉（frontlobe ， 圖中ithinkrationally的位置）對這樣的情緒進行調控以及推理決定行動信息 。 而蓋奇的前額葉被損傷了 ， 所以他無法認知及調控好自己產生的情緒 ， 從而產生了情緒化的外在表現 。
極簡腦科學發展史（二）
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感覺信號進入大腦后產生感覺→推理行動的路線圖片來源：ALife-Changing,TrueStoryReveal
染色方法及神經元理論
技術的突破一般都可以幫助各種科學理論更進一步 。
到19世紀中期之前 ， 人們對大腦的認知還停留在形狀、大小這類宏觀的層面 ， 而對大腦的組成并不了解 。 實驗儀器的精準度在當時產生的限制是一個很大的原因 。 當高精度的顯微鏡發明之后 ， 科學家們終于能看清楚神經系統了 。 另外再配合著生物細胞理論的發展 ， 大家認識到 ， 大腦組織也是由細胞組成的 。
起初 ， 在就算是有高精度的顯微鏡 ， 大腦組織在顯微鏡下也只是一坨不太能被區分的顆粒狀的組織 ， 所以在當時仍有一群人反對大腦是由細胞組成的 。 后來意大利解剖學家高爾基（Golgi ， 就是生物學里發現細胞中負責蛋白質分發的高爾基體的那個高爾基）發明了一種銀染色法 ， 來標記腦神經細胞 。 后來 ， 西班牙神經學家 ， 被稱為“現代神經科學之父”的人物 ， 卡哈爾（Cajar）在高爾基的染色方法基礎上進行了優化 ， 在人們糾結于腦神經細胞的信號到底是如何傳遞的時候 ， 通過他精湛的手繪技術（科學家必備技能） ， 向人們展示出神經信號的傳導路線：樹突→神經元細胞體→軸突（如下圖）：