在看这本书之前,你听说过小脑的知识吗?如果有,估计也很少吧?小脑的存在感特别低,很大一部分原因在于它的体积相对于大脑而言比较小,只占全脑的10%。
即使小,它的功能也一点都不能被忽视:它负责精准地实施肢体动作,包括完成姿势(如把手伸出去握住水瓶)、维持平衡、运动学习(如踢足球时边跑边踢、挥网球拍),甚至我们说话时灵活控制喉咙、舌头和嘴唇也都得靠小脑。
但要特别注意的是,小脑并不负责发出指令,指令是由大脑发出的,小脑负责将大脑发出的命令执行下去,进一步让肌肉接收到信息,再回头告诉大脑:“你的命令已经传达下去了,下一步是什么呢?”
这么说起来很简单,但要做到这件事儿是很不容易的。毕竟大脑只有一个,身上的肌肉却有650多块!这要得益于小脑的一个特点:这个只占全脑10%体积的小脑,拥有整个大脑近一半的神经细胞。小脑中的大部分细胞是一种体积极小,且排布极其密集的细胞,叫颗粒细胞(granule cell)。这是人脑中最小的神经细胞,细胞体的直径只有5~8微米。这些细小的神经细胞将从大脑传递来的信息,分发给200多条频道散布出去。它就像一个分发站,将从大脑接收到的信件,复制传播给200多个位于身体里的地址。
为了让你更好地理解,我举个具体一些的例子。
在校门口,你抬头看见班主任正站在那里,而且他也看到了你,与你四目相对(这时你不能再装作没看见,快速跑掉了)。在这电光石火之间,你的大脑(主要是前额皮层)做了多次计算和推演,最后决定还是上前问好。与此同时,大脑计划好了要怎么问好:有力地说“老师好!”,并微微鞠躬。来自左半脑的布罗卡区帮你产生了正确的打招呼用的语言和发音“老师好”,而不是“尼奥斯豪”,并将这个信息传递到小脑。在小脑里,信号进一步传递给了许许多多颗粒细胞,颗粒细胞又将这个单一指令编译成了更为精细的任务。譬如说,嘴唇的哪个肌肉要动、舌头怎么卷起来、控制嘴巴的咬合以确保既不会咬到舌头也不会口齿不清,啊,还有确保中气十足,否则又要被批评了,还有别忘了挥手……
读到这里,你可能还是没有觉得小脑有多么重要。特别是,如果你跟我一样不怎么运动,甚至等你像我这样成为科学家,天天坐在电脑前看书打字,平时也一个人待着,不需要说话,甚至吃饭也都是外卖员送到眼前……像我这样在运动方面和一颗土豆没有什么区别的人,为什么还需要小脑呢?
如果你有这个困惑,那说明你还没意识到计划和流畅地实施一个简单的动作多么复杂。你需要同时控制几十块甚至几百块肌肉。在半秒不到的时间里,你需要精确地控制每一块肌肉;每一块用的力度都要恰到好处,不能多一分也不能少一分;每一块用力的时间点也要恰到好处,不能早一秒或是晚一秒。就像我现在坐在电脑前打字,如果没有小脑,我不可能做到快速盲打。
如果没有小脑让我们精准地控制四肢和身体,让大脑想做即能做,那我们连钻木取火这一最古老的动作都做不到,哪里还谈得上逃离危险、狩猎,直至进化到今天用一个拇指就能飞速发微信呢?