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第24章 人体重大发明、发现(15)

第一种观点是俄国杰出的心理学家巴甫洛夫提出来的。巴甫洛夫在研究条件反射时,也系统研究了思维的生理机制问题。巴甫洛夫提出了两种信号系统的学说,认为人类的高级神经活动就是两种不同的信号作用所建立的条件反射系统的活动。凡是以具体刺激物作为信号刺激而建立起来的暂时神经联系系统,称之为“第一信号系统”。它是感觉、知觉和表象的生理机制。凡是以词为信号刺激而建立起来的暂时神经联系系统,称为“第二信号系统”。第二信号和第二信号系统是人所特有的。人类有了第二信号,就可以实现以第一信号系统为基础以第二信号系统活动为主导的两种信号系统的协同活动。借助于两种信号系统的协同活动可对事物进行多阶段的分析、综合、抽象、概括,并在大脑皮层上形成多极的、概括程度不同的暂时神经联系的锁链。这就是思维的生理机制。

第二种学说是由神经心理学的创始人、苏联心理学家亚历山大·鲁利亚提出来的。鲁利亚认为思维的活动是脑的综合活动的结果,因而提出了机能系统理论。他认为,联合脑的协同活动是思维的生理机制。任何一种思维活动都可能是一种机能系统。不同的机能系统包含着不同的多脑区的活动,各个脑区都有各自的特殊作用,由哪些脑区来参与活动也常随活动的条件的变化而变化。例如,顶枕部损伤后会对解决极简单的问题出现明显的空间障碍。一个60多岁的患者,左侧顶枕部的肿瘤手术切除以后,实验者让他用积木构成一个图形,他长时间看过样本后,仍然没有把握地说“和前面一样也是四块。”他一边数积木,一边看样本,仍想不出怎样摆才好,当摆来摆去还是和样本不一样时,他索性拒绝再摆下去。大脑额叶损伤的患者,目的计划性失调,控制能力减弱,解决问题的能力严重损坏。在各种言语思维场合也表现出重大障碍,对文章的简单意义结构难以理解,对其中的隐喻和谚语之类需要转送的东西更难理解。由于他们不能提取其中的主要意义,所以复述文章内容时,总是只说片断的、毫无关联的个别事实。大脑左侧颞区损伤时,会出现短时言语听觉记忆的障碍,计算能力被破坏,计算活动产生很大的困难。

第三种观点是美国神经生理学家罗伯特·斯佩里等人提出来的。20世纪70年代以后,人们对思维生理机制的研究趋向于对大脑左右两半球不同功能的探讨。科学研究表明,人的大脑两半球机能是不完全对称的,大脑左半球同抽象思维、逻辑分析有关系,“掌管”言语、概念和计算的功能;右半球则与音乐、图形、整体映象和空间鉴别能力有关。例如,大脑左半球损伤的病人记不得医院的名称,但能分辨种种具体情境;而右半球损伤的病人,虽能说出医院的名称,却找不到自己的病房、病床,认不出熟人。实验证明,动物的大脑没有这种两半球的分工,这说明抽象思维是人类所特有的,是与语言一同产生和发展的。罗伯特·斯佩里用切开连接两半球胼胝体的方法证明大脑两半球功能的高度专门化,两半球经常是分工负责又协同活动的,右半球也有较高的功能,并非左半球的功能上占绝对的优势,为此,他获得了1981年生理学诺贝尔奖金。

上述这些研究对进一步了解大脑的高级功能和思维的奥秘都是有意义的,但思维究竟在大脑皮层上是怎样进行的,这个问题科学家还没有彻底搞清楚,还需要进一步探讨和研究。

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思维可分为不同种类。根据所要解决的问题可分为:动作思维、形象思维和抽象思维;依据方向和成果特点可分为:集中思维和发散思维;根据新颖性、独创性可分为:常规思维和创造思维;根据其是否遵循严密的逻辑规律可分为:直觉思维和分析思维;依据其来源可分为:经验思维和理论思维等。

会“说话”的眼睛

眼睛,被人喻为“心灵的窗户”,心灵的情感总是随着眼波而流淌。久别重逢的好友相遇,四目相对,激动、兴奋之情跃然眼帘;看到阔别已久的长辈时,敬慕、敬爱之情早已在你眼眸流漩;看到自己的亲人时,关爱之情会一直在你眼内流露;看到相爱的人时,目光更似天上闪烁的星光,不停地闪烁着爱意。

能够随着情绪变化,表达内心世界的主要是瞳孔,一个人内心的想法,可以从双眸中流露出来。所以生活中,人们以双眸泛指眼睛。所谓“眼睛是心灵的窗户”,准确地说,其实就是“瞳孔是心灵的窗户”。

心理学家经研究发现,瞳孔能清楚地显示人的整个神经系统的状况。观察瞳孔的变化,即可了解当事人对某些事物的感受,不管他们嘴上怎样说,也隐瞒不了其心中的真情。心理学家通过试验发现,学生做数学题时,瞳孔扩张,心跳加快,还出现其他精神紧张的迹象,直到求出答案才恢复正常;在高兴时瞳孔会扩大,感到憎恶或害怕,瞳孔就缩小。例如,在一项试验中证实,当志愿者看到毒蛇甚至看到毒蛇的图画时,瞳孔就会自然缩小。所以我们只要留心观察瞳孔的变化,就可以探究出隐藏于内心的微妙情感或信息。

心理学家的研究还发现,眼睛也就是瞳孔所表达的信息要比人通过大脑思维后,根据自己的生活经验作出的评价准确得多。因此,我们要了解一个人的真实体验,可通过分析其瞳孔获得信息,不宜以其语言或文字的表达为准。在国外,很多市场调查是通过采集瞳孔信息来提高准确率的。例如,在某次市场调查研究中,调研人员让一批消费者品尝各种各样的汽水,然后通过仪器测量出他们瞳孔的扩张或收缩情况,从而看出他们对各种饮料的喜爱程度。这样所得出的结果要比听他们自己说还准确得多。

在一次旨在了解女性对异性喜好和审美观的试验中,科学家发现,有些姑娘因为羞涩而不好意思毫无保留地袒露心声,没有把自己真实感觉完全表达出来。当她们看到自己心仪已久的男性演员照片时,假装略有好感甚至无动于衷。虽然她们口中不说,面部表情也是一副无所谓的样子,但是眼睛泄漏了真情——瞳孔扩张了,由此可见她们其实非常喜欢这名男演员。在一次对人们的艺术鉴赏能力的调查中,科学家发现,有些人出于附庸风雅的心理,自称特别喜欢现代艺术,最欣赏现代抽象艺术。可是,当他们看到一套相当不错的现代抽象画时,瞳孔都收缩了,这显示出他们并不懂得现代抽象艺术,也不喜欢那些画。

据说,有些魔术师玩纸牌魔术时,就是观察对方瞳孔变化来判断牌的真伪的。魔术师首先让一位观众背着他从一沓牌中抽出一张,并记住这张牌后放回原处。接着,魔术师开始把那沓牌一张一张地翻开,当翻到这位观众记住的那张牌时,魔术师一下子就判断出,这位观众刚才看到的就是这张牌。魔术师就是根据观众的瞳孔判断的,因为那位观众看见自己抽出过的那张牌时,瞳孔一下子就扩大了。

由于人们用语言表达自己的想法时,往往会因种种需要而言不由衷,面部表情也能根据需要刻意改变,而只有瞳孔的变化无法控制,不可能出现任何虚假的情况,所以瞳孔信息也被用于现代测谎。

眼睛是心灵的窗户,瞳孔能真实反映人的心声。科学家就是根据这一原理,发明了一种含有纳米级芯片的眼药水。当两位滴过这种眼药水的人相互交流时,只要四目相对,在目光接触的一刹那,芯片就会自动将一方想要表达的意思传送给另一方的大脑,同时也会把另一方的想法传递给这一方。在高科技的帮助下,也许目光将成为人类的一种国际通用语言,那时人们交流起来就更加简便了。

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眼睛中的虹膜呈圆盘状,中间有一个小圆孔,这就是我们所说的瞳孔。瞳孔就像照相机的光圈一样,可以随光线的强弱而缩小或变大,当极度收缩时,瞳孔的直径可小于1毫米,而极度扩大时,可大于9毫米。通过瞳孔大小的调节,始终保持适量的光线进入眼睛,使落在视网膜上的物体形像既清晰,而又不会有过量的光线灼伤视网膜。

指纹的用途

人的皮肤由表皮、真皮和皮下组织三部分组成,指纹就是表皮上突起的纹线。指纹是怎么形成的呢?原来,在皮肤发育过程中,虽然表皮、真皮以及皮下组织都在共同成长,但柔软的皮下组织长得比相对坚硬的表皮快,因此会对表皮产生源源不断的上顶压力,迫使长得较慢的表皮向内层组织收缩塌陷,逐渐变弯打皱,以减轻皮下组织施加给它的压力。如此一来,一方面使劲向上攻,一方面被迫往下撤,导致表皮长得曲曲弯弯、坑洼不平,形成纹路。这种变弯打皱的过程随着内层组织产生的上层压力的变化而波动起伏,形成凹凸不平的脊纹或皱褶,直到发育过程中止,最终定型为指纹。

你可别小看指纹,它的用途可大啦!指纹由皮肤上许多小颗粒排列组成,这些小颗粒感觉非常敏锐,只要用手触摸物体,就会立即把感觉到的冷、热、软、硬等各种“情报”通报拾大脑这个司令部,然后,大脑根据这些“情报”,发号施令,指挥动作。指纹还具有增强皮肤摩擦的作用,使手指能紧紧地握住东西,不易滑掉。我们平时画图、写字、拿工具、做手工,所以能够那么得心应手,运用自如,这里面就有指纹的功劳。

据现代科学的研究,人的指纹的图形、纹线、数目、手掌上的掌纹分布,世界上还不曾发现有两个人是完全相同的。即使到了地球上拥有60亿人口,要出现两人指纹全部一样,从遗传学及统计学角度分析平均也要6000年才会出现一次。

正因为指纹的这些特征,它很早就引起人们的兴趣。在古代人们把指纹当作“图章”,印在公文上。据史书记载,早在3000年前的西周,中国人就已利用指纹来签文书、立契约了。2000年前的战国末年以至秦始皇时代,司法人员就把罪犯的指纹作为“物证之首”。

20世纪50年代在匈牙利发生了这样一件事。一名未婚妇女生下了一个小孩,小孩的父亲拒不认领自己的亲生骨肉。不幸的是这位未婚的妈妈在难产中去世了。小孩就由外祖父抚养,不久,外祖父年老多病也去世了。小孩归谁抚养呢?其实众多邻居都明白谁是孩子的生父,只不过这男子不愿承认罢了,他还指证另一位男子是孩子的生父,企图嫁祸于人。于是村长只有请求法院来公开审理这个案件。

在开庭的那天,法院里座无虚席,大家都想知道法院是如何判决的。庭长在宣布开庭后,拿出3个人的指纹及掌纹图叫大家辨认,哪两个最相似,经过众人的辨认,最终认定那男子和孩子的指纹、掌纹最相似,男子具有不可推诿的责任。

聪明的法官在审案中怎么会别出心裁想到利用指纹来办案呢?原来他在审案前请教了一位在布达佩斯大学任教多年对指纹遗传学有深入研究的老教授。老教授曾对百余个家族的几千人的指纹遗传状况进行过调查分析,发现子女的“手相”——指纹组成与他们的双亲极为相似,由于这是通过细胞中染色体上基因物质来控制并遗传的,所以可以用来进行血缘亲属关系的鉴定。

现在,随着科学技术的发展,指纹在医学上又有了新的用途。医生发现,通过检查人的指纹、掌纹,能够查出某些疾病。近年来,指纹又和电子计算机成了“好朋友”。目前很多商家也都利用指纹独一无二的特性,研制出一些高科技的设备,来体现指纹给生活带来的方便和安全,比如指纹锁、指纹门禁、指纹考勤机、指纹采集仪、指纹保险柜以及网络指纹登陆技术等。

小小的指纹将来究竟还会有哪些新的用途?新的迷宫又摆在我们面前,等待着我们去探索、去寻求。

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指纹分好几种类型:有同心圆或螺旋纹线,看上去像水中旋涡的,叫斗形纹;有的纹线是一边开口的,就像簸箕似的,叫箕形纹;有的纹形像弓一样,叫弓线纹。在利用指纹进行身份认定时,如果两个指纹拥有超过12个相同的特征值,这两个指纹可以被认为是同一指纹。

牙齿的进化

在野生动物世界,可以说牙齿的寿命是决定动物寿命的最大因素。动物们在弱肉强食的世界里,失去牙齿就将导致失去生命。人也与其他动物一样,是靠食物来维持生命的,因此古代人的牙齿的好坏,也将直接左右他的生命长短。而现代人没有了牙齿,可以吃一些柔软的食物,维持生命是不存在问题的,所以没有多少人意识到,牙齿的健康与生命有着直接的关系。

人的牙齿是在适应严峻的生存竟争过程中进化而来的。按照一些科学家的说法,人类的牙齿是古代海洋中鱼身上的硬鳞片。他们说,在进化过程中,鱼鳞逐渐改变了位置和形状,终于变成了牙齿。现代多数学者仍认为生命来源于海洋。既然人是由海生动物进化而来,“牙齿本是鱼鳞”的论点恐怕还是有一定根据的。

婴儿出生时看不到牙,其实牙早就存在了,只是没有露出来。当胚胎在第6周的时候,已开始形成齿芽。大约到第16周,牙就开始变硬。待到从妈妈肚子里出来,实际上某些恒牙的牙冠也已基本形成了,尽管这些恒牙要在若干年后才萌出。

人有两副牙,亦即乳牙和恒牙。乳牙共20颗,通常在生后6个月,下面的门牙就首先向上挤出,到24个月乳牙出齐。恒牙共32颗,它们通常在6岁时长出,并与乳牙陆续交换,13岁左右才换完。但嘴里最后的4颗大牙,叫智齿,则要到20岁左右或更晚才萌出。6岁到13岁期间,口腔中的恒牙与乳牙是混合存在的。

乳牙为什么要换成恒牙呢?原因有两个:一是牙齿长在颌骨上,颌骨在不断生长,但乳牙的生长速度赶不上颌骨的生长,20颗乳牙也不能将颌骨填满。所以需要以小换大和增加数量。恒牙有32颗,数目和大小都能适应日益长大的颌骨。二是乳牙的钙化程度较低且不耐磨。对付不了长大后又多又复杂的饮食,也就必须更换结实而又多样的恒牙了。

人类的牙齿是进化的结果,它很实用,而且能博采诸“家”之长来为自己服务:鼠齿工于啃咬,虎狼的牙善于撕裂,牛羊的牙齿精于细嚼,这些牙齿的优点人类都“拿”了过来。这也难怪,人毕竟是万物之灵,理应有副既能切割、啃咬、撕裂,又能磨碎食物的多功能牙齿。

虽说进化带给人类一副多功能的牙齿,可相比之下,人类牙齿的结实程度如今已远不如前。现代人的牙齿在变娇、变小、变少。“娇”、“小”的表现是吃不动粗糙或较硬的食物;该出牙时不出牙;还有牙病多而掉牙早。这主要与生活进步、食物精细等因素有关。

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