前庭系统开工了

与其他的感觉不同，我们通常意识不到自己的平衡感和运动感。这主要是因为前庭系统的功能大部分是在大脑皮层以下。然而，当我们偶尔经历一趟颠簸的飞行时，不仅能够明显地感受到它的存在，还会由于刺激过度而呕吐，这就是为什么那些清洁袋总在我们伸手可及的地方。

前庭系统在维持我们头部和身体姿势方面作用重大，在帮助我们准确地移动身体大部分部位（尤其是眼睛）上也扮演着重要角色。通过感受运动和重力的方向，前庭系统可以调整身体的姿势来保持平衡以及动作的协调性。例如，它使得你在慢跑时不会觉得天旋地转；能觉察身体的直立体位并自动引导眼部的肌肉转动眼球，从而保证视野时刻位于你的前方。

那么大脑是怎样感受平衡和动作的呢？前庭系统是由其所处的颅骨腔—前庭—命名。内耳位居其中，由一组复杂的腔室和管道组成，包括听觉器官耳蜗，以及两种前庭器官：一种是半规管，用于感受头部的转动；另一种是耳石器官，用于觉察直线运动、头部倾斜以及在重力作用下身体的姿势。半规管一共有3个，每一个都充满着液体，这些液体在这3个相互垂直相交的空间中循环，可以感受到任何可能的旋转运动。在两个耳石器官中，一个是球囊，用来感受线性运动，包括左右和上下；而另一个是椭圆囊，它会在头部位置的变化时因重力作用激活。

虽然感受运动的方式不同，所有前庭器官将动作转换为电信号的方式基本相似。在每一个结构中都存在着上千个细小的感觉细胞，这种细胞上有细小的纤毛，被称为毛细胞（hair cells）。在半规管内，这些纤毛浸润在液体中，而在耳石器官中，它们被含有微小晶体的大片凝胶状物质包围。当丹尼尔上蹿下跳时，这些动作将使前庭器官中，尤其是在球囊中的纤毛发生弯曲。根据他是向上跳还是往下落，这种弯曲会打开或者关闭球囊中毛细胞膜上的微小离子通道，降低或升高电位，使动作转换为电信号。

在前庭传导过程中，毛细胞与第一级神经元构成突触，大约20000个细胞的轴突从耳中发出并延伸至脑干，形成前庭神经。在脑干中，前庭纤维突触作为前庭信号传导的中心，将有关运动和平衡的信号往返运送至多个身体部位：眼球，使其随着头部位置的改变而活动（这也让丹尼尔跳动时看到的画面是稳定的）；脊髓下部的运动神经元，控制他整体的姿态和四肢的位置；小脑，将前庭传导来的信息以及视觉和触觉输入的信息整合起来，形成他的平衡感。一些前庭纤维也可以直接从耳部传导至小脑，而不经脑干，这也显示出前庭信号输入在小脑协调机体动作的过程中扮演的重要角色（见图6.1）。

图6.1 平衡与运动是通过3种前庭器官中毛细胞的微小运动来感受的，其中有半规管、椭圆囊和球囊。毛细胞通过兴奋初级前庭神经元，将电信号输送至中脑、脑干以及脊髓的多个部位，协调多种前庭反射。

所有这些都是无意识状态下的活动。但有时当你在舞台上不慎摔倒、滑雪时冲下山坡，或是发生内耳感染时，或许会清晰地觉察到身体的运动和平衡感。正如触觉一样，前庭纤维从脑干通过丘脑，在此交换神经元后上行并直达大脑皮层，这样人就能意识到身体的动作和位置。