章 ， 然後 闔上 書 ， 看看 你 自己 是否 能夠 說明 PET 和 fMRI 之間 的 主要 差異 ？ 2 .
 
假如 你 在 讀書會 中 閱讀 這 本 書 ， 請 每 一 位 成員 找出 一 種 常見 的 學生 問題 ， 想 一 想 哪 一 種 腦部 造影 技術 能夠 提供 更多 訊息 瞭解 此 問題 ， 為什麼 ？ 3. 使用 圖表 1.1 的 內容 ， 向 沒有 讀 過 這 本 書 的 人 說明 這些 造影 圖像 如何 形成 ， 以及 它們 顯現 的 結果 是 什麼 ？ 4 .
 
解釋 一下 新近 的 腦部 造影 技術 （ 並 未 證實 哪 種 特定 的 策略 有效 ） 對 我們 的 教育 觀念 有 何 影響 。 2 .
 
腦 的 解剖學 — 神經元 和 下皮質 結構 想像 一下 ， 你 正 推 著 一 台 手推車 ， 走進 自家 附近 一 家 大型 超市 的 蔬果 專賣區 裡 。 當 你 置身 在 寬廣 、 明亮 的 走道 上 ， 眼前 出現 了 一個個 排 得 整整齊齊 的 展示箱 ， 裡面 裝滿 各 式 不同 的 水果 或 蔬菜 。 這時 ， 你 有沒有 看到 艷紫色 的 茄子 ？ 有沒有 聞到 桃子 散發出 的 成熟 香味 ？ 再 想像 一下 ， 你 走向 裝 著 甘藍菜 的 展示箱 ， 拿起 一 粒 又 大 又 結實 的 甘藍菜 ， 把 它 放 在 秤重 的 吊籃 裡 。 你 看到 秤重計 顯示出來 的 數字 ， 知道 這 粒 甘藍菜 大約 1.3 公斤 重 。 你 之所以 能 在 腦海 中 重現 以上 的 情節 ， 包括 所有 的 影像 、 觸覺 、 氣味 、 聲音 ， 正 是 腦 內 無數 個 神經元 交互作用 的 結果 ─ 而 我們 的 腦 正巧 就 跟 一 粒 大 甘藍菜 一樣 重 ！ 腦 真 是 個 不可思議 的 器官 ， 它 不僅 能 讓 你 神遊 到 它 骨頭 框盒 外 的 世界 ， 還 能 讓 你 意識到 、 而且 討論 這些 經驗 。 為 了 能 好好 瞭解 腦 ， 現在 就 讓 我們 展開 一 趟 腦部 的 探祕 之 旅 。 首先 ， 從 腦 的 基本 結構 和 機能 單位 ─ 細胞 開始 。 一切 的 開端 ─ 細胞 整 個 人體 都 是 由 細胞 構成 。 無論 肌肉 、 腸道 內壁 、 骨頭 、 皮膚 、 腦 ， 都 是 由 無數 個 細胞 這 種 基本 單位 組合 而 成 。 而 每 一 個 細胞 或 細胞群 都 有 它們 專責 的 任務 。 中樞 神經 系統 （ central nervous system , CNS ） 裡 的 細胞 組成 了 腦 和 脊髓 ， 它們 能 沿著 內分泌 系統 ， 提供 身體 大部分 的 控制 功能 。 中樞 神經 系統 裡 的 細胞 有 兩 種 ， 一 種 是 神經元 細胞 （ neuron cell ） ， 一 種 是 神經 膠質 細胞 （ glial cell ） 。 首先 ， 讓 我們 先 來 看看 中樞 神經 系統 裡 的 基本 機能 單位 ─ 神經元 。 □ 神經元 神經元 主要 出現 在 腦 和 脊髓 裡 ， 數量 大約 有 一千億 個 。 它們 和 人體 裡 其他 大部分 細胞 最 明顯 不同 之 處 有 兩 點 。 第一 ， 它們 不 像 其他 細胞 那樣 會 定期 、 有 計劃 地 再生 。 在 你 身體 裡 的 所有 細胞 ， 無論 是 皮膚 細胞 、 血液 細胞 、 甚至 胃壁 裡 的 細胞 ， 幾乎 都 是 每隔 幾 天 或 幾 個 月 就 會 再生 一 次 。 這 也 就 是 為什麼 你 割傷 了 ， 皮膚 自己 會 癒合 ； 你 跌斷 腿 了 ， 只要 把 斷裂處 正確 固定好 ， 通常 還是 能 修復 。 但是 神經元 細胞 是 因為 受到 驚嚇 或 打擊 而 被 摧毀 的 ， 它 無法 以 相同 的 模式 再生 。 不過 這些 看法 在 最近 起 了 一些 變化 。 長久以來 ， 我們 一直 認為 打從 一 出生 ， 人體 裡 所有 的 神經元 細胞 就 已經 完備 ， 而且 會 一直 維持 不變 。 然而 ， 最近 的 研究 結果 卻 顛覆 了 這 項 定論 。 有 許多 項 研究 顯示 ， 成人 的 腦 能夠 長出 新 的 神經元 ， 只 是 它們 是 怎麼 新生出來 的 ， 以及 新 神經元 細胞 如何 運作 ， 至今 還 無法 充分 瞭解 （ Gould , Reeves , Graziano , &Gross , 1999; Kempermann & Gage , 1999 ） 。 神經元 和 其他 細胞 第二 個 不同 之 處 是 ， 它們 具有 傳送 訊息 的 能力 。 神經元 能 以 電子 訊號 和 化學 訊號 的 方式 ， 和 其他 神經元 互通 聲息 ， 形成 訊息 網絡 。 為了 能 執行 這 項 任務 ， 神經元 細胞 具有 不同於 其他 細胞 的 設計 ， 這 也 是 它們 第三 個 不同於 其他 細胞 之 處 。 在 希臘文 中 ， neuron 的 意思 是 「 弦 」 。 從 圖表 2.1 當中 ， 你 便 能 明白 看出 這 種 長相 奇特 的 細胞 為什麼 被 稱作 「 弦 」 。 神經元 具有 多 種 不同 的 形狀 ， 有些 長 得 像 金字塔 ， 有些 則 像 個 大 海扇 。 但 不管 長成 什麼 模樣 ， 大多數 的 神經元 都 由 一 個 細胞體 （ cell body ， 裡面 含有 神經核 ） 、 數千 個 叫作 樹狀 突 （ dendrite ） 的 短小 突出物 ， 以及 一 個 軸突 （ axon ） 構成 。 樹狀 突 的 英文 dendrite ， 源自 希臘文 的 dendra ， 意思 是 指 樹木 ； 而 軸突 的 外圍 覆蓋 著 一 種 叫作 髓磷脂 （ myelin ） 的 脂肪性 物質 。 樹狀 突 負責 接收 來自 其他 細胞 的 訊息 ， 而 軸突 則 負責 傳送 訊息 到 其他 細胞 。 軸突 的 末端 分裂成 樹枝狀 ， 每 條 分支 的 末端 都 有 個 軸突 末梢 。 神經元 之間 的 溝通 ， 就 是 靠 著 突觸 （ synapse ） 在 軸突末梢 和 樹突棘 （ dendritic spine ） 或 細胞體 之間 ， 以 電化 效應 傳送 訊息 。 □ 懷孕期 的 神經元 發展 從 受孕 到 出生 這 段 期間 ， 神經 遺傳 基因 ， 或者 說 神經 系統 ， 歷經 了 驚人 的 發展 。 在 這 段 時間 ： (1) 神經元 從 尚未 分化 的 幹細胞 生成 ； (2) 神經元 從 生成 之 處 ， 移動到 指定 的 位置 ； (3) 神經元 聚合成 特定 的 大腦 區域 ； (4) 神經元 開始 和 另 一 個 神經元 產生 連結 。 如果 胎兒 一 出生 時 便 擁有 近 一千億 個 神經元 的話 ， 那麼 當時 便 已經 完成 上兆 個 連結 ， 這 也 就 不 難 理解 還 未 出生 的 胎兒 何以 能 忙著 製造 所有 的 細胞 。 胚胎期 的 腦 細胞 ， 會 以 每 分鐘 25萬 個 的 驚人 速度 ， 不斷 分裂 生成 神經元 （ Cowan , 1979 ） 。 上千億 的 神經元 就 這麼 被 創造出來 了 （ 你 可以 發現 ， 數量 遠 多於 我們 所 需要 用到 的 ） ！ 接著 ， 在 被 稱為 遷徙 的 過程 中 ， 神經元 將 移動到 它們 被 指定 的 地方 ， 聚合成 層狀 、 團狀 、 束狀 ， 形成 無數 的 結構 ， 最後 組成 我們 的 腦 。 聚合 作用 一