發布時間：2019-07-03
人類靠些什么走到現在這一步？腦子肯定榜上有名。在漫長的演化中，人類的腦子總體上呈現出越來越大的趨勢——跟那些腦容量只有約500毫升的“老祖宗”南方古猿“比起來，晚期智人的腦容量快高到了原來的三倍，達到1400毫升左右。有了這樣名副其實的大腦，當我們在博物館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，一種智商上的優越感油然而生。
腦子越大越聰明？
作為頂著大腦袋的裸猿，我們想當然地會產生一種直觀的感覺：腦子越大就越聰明（注：藍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，幾位來自加拿大和美國的科學家在期刊《神經影像》（NeuroImage）上發表的一項研究指出，從大樣本的平均數據來看，我們的腦在早上會比其它時候更大一點點。按那種想當然的論點，我們早上就應該比較聰明咯？可這似乎又和自己的日常經驗相違背——我明明只覺得“早起傻一天”而已，哪里更聰明了？再說了，我們的腦子應該也不會傲嬌到早上長點個子，到了下午又縮回去吧……
那么，如果數據沒有錯，人的腦子為啥會變大變小呢？盡管做這項研究的科學家們并沒有對此刨根問底，不過他們提出了一個假說作為可能的解釋，那就是腦子之所以變大，是因為你的腦子里進“水”進多了。
腦脊液：腦子里進的“水”
能進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，這種看起來澄清透明的液體只存在于大腦和脊髓當中。事實上，你的整個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。(嚴晶晶 攝)
這些腦子里的水是怎么進去的？這就要說說腦子的結構了。
我們的大腦表面堪稱千溝萬壑，充滿了各種各樣的小空隙，而深入腦子的內部，你就會發現更多更大的空隙。其中，較大的空隙被稱為“腦室”（ventricle），那里生長著一簇一簇樹叢似的的小靜脈，它們因而被稱為“脈絡叢”（choroid plexuses）。這些脈絡叢，便是腦脊液的“水源”，腦脊液在這里源源不斷地產生，而后順著腦內外的空隙流到整個顱腔以及脊椎之內。
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如同蜘蛛網，解剖學上就把這層膜稱為“蛛網膜”（Arachnoid）。腦脊液正是經由蛛網膜上的顆粒狀結構（即“蛛網膜顆粒”（arachnoid granulation）回歸到靜脈中。
總而言之，腦脊液從腦室脈絡叢中產生，流遍整個中樞神經系統，最終歸于蛛網膜顆粒之中，猶如腦中永不停息的河流。我們的腦室脈絡叢每天大約會產生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“你腦子是進了多少水了啊！”的時候，知道怎么機智地回答了吧。
圖2 腦脊液在腦中的流動示意圖。（嚴晶晶 繪制，修改自OpenStax College/commons.wikimedia.org）
根據那幾位科學家的假說，由于人睡覺的時候是平躺著的，腦脊液的壓力分布與站立時有異，加之一些內分泌上的原因，導致人早上起床時，腦中會包含更多的腦脊液。正可能是這些多出來的腦脊液，把腦子給“撐”大了。換句話說，早上腦子大出來那一丁點，并不是因為你一覺醒來靈光乍現，而可能只是腦被腦脊液“泡發”了而已。
攸關性命的腦脊液
作為能在腦這種“中央機構”里來去的液體，腦脊液有什么特別？科學家當然對此進行了大量研究，可結果卻發現腦脊液的成分稀松平常，99%以上都是水，外加一些無甚特色的蛋白質、糖類和無機鹽類等。這腦子里進的水居然差不多是人體內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候觀察過豬腦子，你會發現盤子里的腦子雖然結構基本沒有受到破壞，但在形態上都像是癟了氣的輪胎一樣軟塌塌一坨——這是因為腦當中幾乎沒有任何剛性結構，會被自身的重量壓扁。
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，比如說腦脊液鼻漏，就有可能會導致腦脊液過少，繼而導致大腦出現形變（也就是腦疝）從而影響功能，嚴重時甚至會造成永久性腦損傷。
此外，不斷更新的、流動的腦脊液還日夜不停地洗刷著我們的神經中樞，帶走神經細胞產生的代謝廢物以及壞死的細胞碎片。如此看來，腦脊液循環才是名副其實的“洗腦”呀！順帶說一句，這種“沖洗”作用在人睡眠的時候最為活躍，所以說年輕人還是不要老熬夜。
除此以外，腦脊液還在大腦的免疫、運動緩沖、維持穩態等方面有著不可或缺的作用。對于臨床醫學而言，腦脊液的成分還可以反映很多中樞神經的生理指標——有時醫生不用打開你的腦殼，只需要在你的尾椎上做個穿刺，抽取一些腦脊液就可以知道你大腦的一些狀況了，這大大降低了檢測的難度與病人的風險。
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，河水就會上漲就會形成堰塞湖。同理，如果大腦中的間隙被阻塞了，那么腦脊液也會在大腦中積聚起來。這種癥狀一般被稱為“腦積水”（Hydrocephalus）。腦積水會令腦部被擠壓變形，嚴重的時候可導致腦功能受損。這時，這種“真·腦子進水”可就一點也不好笑了。
由于成年人的顱骨比較堅硬，顱腔體積一般很難改變，因此發生在成年人身上的腦積水通常會導致腦組織被壓縮。從X光片上看，你會發現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，右圖則是一個腦積水患者，注意腦中部黑色蝴蝶狀的腦室；圖片來源：Lucien Monfils/commons.wikimedia.org
腦積水最夸張的病例可能是一位來自法國的公務員，這位先生腦子里進的“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，實在是醫學史上的一樁奇聞——同時也成為了廣大法國人民喜聞樂見的自黑話題（“在我國，當公務員連腦子都不需要！”）
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腦室（LV）將腦組織壓迫得幾乎都消失不見了。圖片來源：參考資料[8]
而如果腦積水發生在新生兒身上，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。一旦新生兒出現腦積水癥狀，越積越多的腦脊液會把他們的頭部像吹氣球一樣地吹起來，形成一種大頭娃娃的狀貌。
圖5 18世紀的腦積水患兒的顱骨素描。圖片來源：Vimont, Engelmann /Scan by NLM/wikipedia.org
當然，在醫學高度發達的今天，無論是腦子里的“水”太多還是太少都已經不算是很棘手的病癥了。對于患有腦積水的病人，醫生可以通過外科手術，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。
不過話說回來，我們的腦子其實還是具有很強可塑性的——即便是曾經被腦脊液嚴重擠壓的大腦，在壓力解除后也會緩慢恢復原狀，可能不會留下任何后遺癥。也許人生亦是如此，年少無知時那些回過頭來看覺得“腦子進水了”的時刻，可能其實也無傷大雅，等到生活的閱歷抽走腦子里的“積水”之后，你依然可以做一個豁達的智者。
（審核：何杰、顧勇）
參考資料：
David A. Raichlen, Adam D. Gordon, William E. H. Harcourt-Smith, Adam D. Foster, Wm. Randall Haas, Jr (2010). Rosenberg, Karen, ed. "Laetoli Footprints Preserve Earliest Direct Evidence of Human-Like Bipedal Biomechanics". PLoS ONE 5 (3): e9769.
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Guyton, Arthur C.; Hall, John Edward (2005). Textbook of medical physiology (11th ed.). Philadelphia: W.B. Saunders. p. 764. ISBN 978-0-7216-0240-0.
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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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