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邱少雲流言揭秘:人在烈火中能保持一動不動嗎?

人類意識和意志力對於由脊髓反射完成的運動是完全不存在任何調控影響,因此,邱少雲在被火燒的瞬間,以及過程中不斷加重的刺激引發的運動是不可能通過意志來抑制而保持完全的「一動不動」。當然,邱少雲也可能像關公一樣憑藉堅強的意志來最大限度抑制身體的運動。

流言:「您難道不看微博嗎?您剛才講的邱少雲事跡,違背生理學常識,根本不可能!」某軍校學員對邱少雲英雄事跡的質疑,在網絡世界引發軒然大波。從純粹醫學科學的角度來審視,邱少雲在烈火中保持一動不動直至被燒死,這可能嗎?

真相:【百度知道提供】人類意識和意志力對於由脊髓反射完成的運動是完全不存在任何調控影響,因此,邱少雲在被火燒的瞬間,以及過程中不斷加重的刺激引發的運動是不可能通過意志來抑制而保持完全的「一動不動」。當然,邱少雲也可能像關公一樣憑藉堅強的意志來最大限度抑制身體的運動。

運動控制

動物之所以稱為動物是因為他們能自發地、獨立地運動。

所有動物都是異養生物,需要攝取其他生物或者能量物質作為營養,獲取食物同時避免被獵殺是生存本能,需要相應運動能力。

運動同時又是對外界環境因素的反應,以人為例,我們通過視覺、聽覺、軀體感覺和其他感官感知外界刺激,神經系統對這些刺激做出直接的、或通過分析後做出綜合性的反應,這些反應主要體現為運動行為。比如,感知到危險和傷害的逃避,尋找庇護所以避免淋雨,感覺到飢餓時尋找食物,通過嘴巴和聲帶的運動來與他人溝通交流等。

然而,通常我們的行為是大腦對於所有輸入信息分析後發出一組指令的自覺的有意識行為;這時我們的行為決策不僅需要感覺的輸入,還需要其他認知,甚至感覺和行為之間不斷的反饋和協調。比如,要從一個不知道溫度的爐內拿出一盤菜,我們就需要不斷試探,然後做出是否行動的決策並付諸實施。

所有這一些都稱為運動控制。

運動控制的要件

由於我們日常可以輕鬆完成各種動作,因此人們普遍認為運動是「so easy」。事實上,正相反,運動控制是非常複雜和精準的。幾十年來,世界上無數頂尖工程師經過不斷努力,機械人模擬出來的運動在人類看來是如此的笨拙,就可以證明這一點。

如此複雜和精細的運動控制需要多個部分協調完成,包括:

1)意志,多數行為是自主意識運動,有時面臨困難和挑戰,因此需要大腦意識和決策系統的意志。

2)多肌肉群信號協調,哪怕一個簡單的動作都需要多個肌肉群協同完成,這就需要各組肌肉信號之間有很好的協調,這通常涉及神經系統的各個層級和系列反射來完成。

3)本體感覺,是運動系統存在的感知位置、肌肉所承受力量的大小、方向等信息的感受器。本體感覺的不斷輸入和反饋為運動導航提供信息指導。

4)姿勢調整,運動系統只有不斷進行軀體各個部位姿勢的調整才能維持運動中的身體協調和平衡。

5)感官反饋,依據已經輸入的感覺信息發出的運動所產生的效應信息需要不斷回饋,神經中樞才能對運動做出調整和維持。

6)無意識自動處理,很多運動需要某些程序不經高位中樞的控制的自主無意識進行來完成。道理很簡單,試想如果每條肌肉纖維,每塊肌肉和肌群的動作都需要大腦意識來發出各自發出指令控制,那我們將難以完成任何一個動作。很多動作其實已經形成了一種一體化本能反射,快速打字就是一個很好的例子。

7)適應性,運動系統必須適應不斷變化的情況。比如,乒乓球、足球用球的改變,即便這種改變是細微的,運動員如果沒有足夠適應性訓練,成績都會大打折扣,足見運動適應的重要性。

運動單位

軀體運動是由位於脊髓前角的運動神經元發出指令通過其軸突組成的運動神經纖維支配骨骼肌收縮舒張來完成的,兩者合稱運動單位,也稱為運動的最後通路。

運動神經元細胞體具有多個樹狀突起,可以接受來自其他神經傳遞的信號,遵照這些指令進行相應運動,也就是說由樹突的傳入信號來控制骨骼肌的運動。

運動控制的層次性

依據運動神經元樹突接收的傳入信號來源的水平,運動控制大致可以分為兩個層級,脊髓反射和高位中樞下行運動通路調控。

脊髓反射:脊髓前角運動神經元作為運動中樞,感覺信號不上傳達大腦而是直接或者通過脊髓中間神經元作用於運動神經元實現運動控制的神經反射。脊髓反射完成大部分的多種類型基本運動。

以牽張反射為例,在未被告知情況下服務員托着的空盤上被放上一個水壺,由於重力作用托盤下沉,拉動服務員肱二頭肌伸展,肌梭感受器感覺到肌肉承受的牽張力,信號傳入脊髓,指令運動神經元支配同名肌肉迅速舒展然後收縮,從而保持托盤穩定,這個過程就是牽張反射。

牽張反射主要作用在於姿勢的維持。比如,當一個人身體失去平衡傾倒向一側時,肌肉本體感受器感受到肌肉張力的變化,激發牽張反射以試圖維持姿勢平衡。

這些感覺也同樣傳入大腦,大腦可以發出「維持身體平衡」的指令,後面的事是由脊髓反射來完成,大腦完全置身事外。至於是不是能夠達成大腦的願望,同樣是大腦所不能控制的。因此,當我們身體失衡時,即便我們萬分不情願很多時候都不可避免跌倒。

此類脊髓反射還包括其他多個類型,比如常見的膝跳反射等,這些反射是完成軀體運動的基礎。其中,由皮膚感受器和傷害性感受器(通常也稱為痛覺感受器)激發的屈肌反射具有特別重要的意義。

屈肌反射

當觸摸到火爐或尖銳物體,我們會立刻縮回我們的手,即使我們有意識地想體驗這種痛苦的感覺經歷,我們的意志都難以阻擋縮回手的動作。這個過程就是屈肌反射,也叫撤退反射或躲避反射。這個反射的重要性在於這是人體的一種免於傷害性因素損傷的保護性反射。

再比如,當我們直立行走過程中,一隻腳被尖銳物刺傷,我們會立刻縮回這隻腳,將身體重心完全放在對側下肢,一方面避免進一步的傷害,另一方面還保持了身體的平衡,避免了跌倒引起的繼發性傷害。

這個反射的感受器是受傷部位皮膚傷害性感受器,信號沿着傳入神經到達脊髓后角,達腰3平面通過中間神經元發送信號支配大腿肌肉屈曲抬起小腿;信號繼續傳至腰2平面支配腰部肌肉收縮使得大腿屈曲。信號同時通過中間神經元傳遞到對側支配伸肌的運動神經元以保持身體的姿勢和平衡(交叉性伸展反射)。

雖然這種傷害性刺激信號同時繼續向上傳遞到大腦皮層產生疼痛感覺。但是,正如《知道日報》之前刊發的「受傷了,為什麼有時候感覺不到痛?」一文中筆者介紹過的那樣,疼痛只是一種主觀感覺,在到達皮層之前僅僅是一種編碼電信號,不代表疼痛。而屈肌反射過程完全在脊髓中樞內完成,也就是說在信號傳遞到大腦我們感覺到疼痛之前縮回肢體的反射運動已經完成,因此這種運動是完全不受大腦意志所控制的。

下行運動通路

雖然複雜運動的神經反射迴路是在低層級的脊髓中樞自發進行的。但是,骨骼肌畢竟是受我們意志控制的隨意肌,不同程度上接受較高層次中樞的調控。這種是經由下行運動通路傳遞的。

下行運動通路並非單一的神經通路,而是由不同功能的神經集束構成,大致上分為負責控制肌肉隨意運動的外側通路(包括外側皮質脊髓束和紅核脊髓束),和負責姿態、平衡,以及近端肌肉粗大運動的內側通路(前庭束、網狀脊髓束、頂蓋脊髓和前皮質脊髓束)。

這些不同下行神經通路以複雜的並行和串行排列來完成運動調控。並行可以保證同一肌肉群可以接受不同神經束的調控,既可以實現不同的功能,也可以保證損傷後儘可能的功能保留。而串行可以實現不同層級間慣續性的支配控制。

下行運動通路的功能

1.隨意運動。下行運動通路最主要的功能是隨意運動的控制。這些動作命令由大腦皮質發出,通過各種下行通路傳遞到肌肉組織,實現大腦意志對於運動在一定程度內的隨意支配--我們日常說的,手長在我自己身上,我想幹嘛就幹嘛。

2.對脊髓反射的調控。下行運動通路的另一重要功能是調控脊髓反射。這種調控包括易化和抑制兩種相反的作用:

比如,想像一下,要從烤箱中端出一盤菜,我們首先需要試探它是否是熱的。這時我們的屈肌反射可以是過敏性。在試探過程中,剛剛觸及甚至還沒有觸及盤子,由於預計它可能很熱會給我們帶來燙傷,我們會反覆縮回我們的手。

相反,當我們端起了這盤菜後,即便感覺到它燙手,但是通常我們的意志又可以抑制屈肌反射,忍受着燙手甚至敢冒被燙傷的危險堅持把它端送到目的地,而沒有撒手將它打翻在地。至於這種抑制所能達到的程度,個體之間存在巨大的差異,這也就是我們通常說的意志力。

有的人可以忍受巨大的傷害(疼痛)依照自己的意志完成常人不可能完成甚至難以想像的動作和行為。比如,傳說中關公刮骨療毒,雖然這種傳說傳說並不是完全可信,但是可以說明關羽可能具有超出常人的意志。

相反,有的人對於非常小的傷害(疼痛)都不能或不願忍受,比如連常規的醫療注射都不能忍受而逃避。更有甚者,對於傷害和疼痛形成恐懼,甚至每當想像到某些傷害或疼痛都會出現嚴重軀體反應,激發應激反應引發心血管系統顯著改變,出現所謂「暈針」「暈血」的休克反應。

綜上,人類意識和意志力對於由脊髓反射完成的運動是完全不存在任何調控影響,因此,邱少雲在被火燒的瞬間,以及過程中不斷加重的刺激引發的運動是不可能通過意志來抑制而保持完全的「一動不動」。當然,邱少雲也可能像關公一樣憑藉堅強的意志來最大限度抑制身體的運動。(本文由百度知道日報供稿作者:掙脫枷鎖的囚徒)

責任編輯: 夏雨荷  來源:新浪科技 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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