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人的大腦能否控制身體所有部位,包括細胞組織?如果不能,它又是如何調動身體肌肉和骨骼運動的呢?

2014-12-30科學

不能,大腦對人體的主動控制能力非常有限,幾乎僅限於骨骼肌。像平滑肌和心肌的運動大腦就完全無法主動控制,更不要說細胞級的精細控制了。當然了,在極端情況下大腦是可以對這些細小單位施加影響的,譬如一個人決定做一些危險的事情,那細胞當然會被殺死。

神經系統在控制骨骼肌運動的時候,並不需要(也不可能)對人體所有的微小結構進行事無巨細的操縱。它的主要方式是驅動神經元細胞產生神經脈沖,然後這些脈沖會驅動骨骼肌收縮,進而產生運動所需要的力。這個控制的通路並不復雜,但決定其控制演算法的大腦工作原理卻尚待研究。

另外需要指出一個有點驚人的事實:「大腦很慢」!骨骼肌的運動控制是一項對時效性要求很高的任務,如果肢體中產生的感知訊號必須傳回大腦、經過處理、再轉化成神經脈沖傳回肌肉,往往已經超時了。所以如果深入研究的話,會發現很多運動控制的功能是在小腦和脊髓中完成的,這些子系統雖然不如大腦的復雜程度高,但訊號延時和處理速度卻遠遠強於大腦。有點類似於 GPU 和 CPU的關系。

我所從事的「神經運動控制」領域的研究正是為了解決這些問題而建立,有興趣的話樓主可以再提一些具體的問題我來回答。