平衡感是一种至关重要的感觉,它为我们直立行走、摇摇欲坠的身体提供了必须的稳定性,平衡系统的重要性体现在它与大脑有着数量繁多的联系。
我们的运动、我们所遇到的环境会影响大脑的许多部分,包括那些控制视觉、听觉、睡眠、消化,甚至学习和记忆的部位。
那么,我们身体的平衡系统到底是如何运作的呢?
每个感觉系统都是通过大脑外的感受器来收集环境信息的。
比方说,视觉系统就是靠视网膜上的光敏感受器来探测可见光,而平衡系统依靠的则是内耳中专门感应动作的感受器细胞。
从字面上看来,内耳显然与听觉有关,但它其实也是平衡系统的收容所。
内耳结构如同迷宫,由一系列充满液体的半规管和导管构成。内耳迷宫中有五个平衡感受器完美地各居其位,可以探测不同类型的运动。
其中三个感受器用来感知头部转动;一个感知水平加速度;一个感知竖直加速度,也就是重力。
每个平衡感受器都是由成千上万个带长毛状突起的细胞构成。当头部运动时,一种叫内淋巴的液体会将长毛突起推向特定方向,引起毛细胞兴奋。
内耳中内淋巴的流动十分复杂。当你转动一个装着水的碗,得过上一会儿,水才会随着碗转动起来,所有的液体,包括我们的内淋巴液,都会由于惯性产生这样的延迟。
当你的头刚开始动时,内淋巴还处于静止状态,这实际上会使内淋巴以一种相对较快的速度朝与头部运动相反的方向流动。这种相对运动让成列的毛细胞朝一个方向弯曲,产生兴奋,于是探测到了具体的头部运动。
内淋巴与毛细胞的合作简洁又精确,为大脑提供了关于头部运动的恒定信息流。
在探测头部运动上,不论运动幅度是大是小,速度或快或慢,也不论运动方向几何,内耳的平衡器官都表现得很出色。
大脑将这些器官发来的信号精心编译成一套平衡反射系统,控制着上及头皮下到脚趾的肌肉,来达到身体平衡。
值得一提的是,这些反射不仅可以控制肌肉做出平衡的姿势,还可以控制眼部肌肉。所以在这些反射系统的通力合作下,我们才能在这千变万化,不断运动的外界环境中保持身姿和视界的稳定。
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