大腦皮層功能定位說
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大腦皮層功能定位說(theory of functional localization on cerebral cortex)，大腦功能與心理活動(dòng)關(guān)系的學(xué)說。它是由神經(jīng)解剖學(xué)家F.J.加爾和他的學(xué)生J.G.施普爾茨海姆于19世紀(jì)初提出的。認(rèn)為大腦皮層分成許多獨(dú)立的功能區(qū)域，分司各種心理能力。他們在六卷本的《神經(jīng)系統(tǒng)解剖學(xué)和生理學(xué)》中提出：①腦是唯一的心理器官；②人的基本性格和各種智力特點(diǎn)是先天決定的；③在腦中一定存在著發(fā)展程度不同的皮層區(qū)域，這些區(qū)域負(fù)責(zé)不同的能力，即所謂有不同的功能就有不同的掌管結(jié)構(gòu)。他們還認(rèn)為頭骨的外形和大腦皮層的輪廓一致，因此從頭骨某一部位外形的特點(diǎn)即可斷定該部皮層發(fā)展的情況，并從而判斷個(gè)體在某一方面的能力如何。他們羅列了許多獨(dú)立的心理能力，認(rèn)為它們分別屬于腦的不同部位的功能并稱這些部位為相應(yīng)的器官。例如，頂骨后下角的腦區(qū)是好斗性器官；后上方頭骨下的皮層區(qū)是自尊性器官；頭兩邊后上部下面的皮層區(qū)可能是謹(jǐn)慎性的器官；小腦是淫欲的器官等。這種觀點(diǎn)1815年后被稱為顱相學(xué)。它在當(dāng)時(shí)頗能引起一般人的興趣，但卻遭到嚴(yán)肅的科學(xué)家的強(qiáng)烈反對。其中最著名的反對者是M.-J.-P.弗盧朗（見大腦皮層功能等勢說）。弗盧朗認(rèn)為加爾和施普爾茨海姆的研究在方法學(xué)上不嚴(yán)格，因而其學(xué)說沒有可靠的事實(shí)根據(jù)。在大約50年之后，由于臨床觀察和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)材料的積累，皮層功能定位的觀念又得到了復(fù)活。
法國神經(jīng)病臨床醫(yī)生P.布羅卡1861年發(fā)現(xiàn)，左半球額葉第2和第3額回的后部、賽爾維氏裂前端腦組織軟化或受損傷，病人即喪失說話的能力。此后這一區(qū)域被稱為布羅卡區(qū)。3年以后，英國臨床神經(jīng)病學(xué)家J.H.杰克遜注意到說話能力的喪失與右半身舞蹈病之間的關(guān)聯(lián)，指出除了布羅卡發(fā)現(xiàn)的有關(guān)舌頭運(yùn)動(dòng)的區(qū)域之外，還有一定的腦回管理著由心理直接控制的手的精細(xì)運(yùn)動(dòng)。1870年德國精神病學(xué)家G.弗里奇和E.希齊希首創(chuàng)電刺激動(dòng)物的大腦半球各個(gè)區(qū)域的方法。他們通過刺激大腦半球的前半部獲得對側(cè)身體肌肉群的收縮運(yùn)動(dòng)，并找到了5個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)；而刺激半球的后半部卻得不到肌肉的運(yùn)動(dòng)。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明在腦中有一定程度的專化的運(yùn)動(dòng)中樞。此后，英國神經(jīng)學(xué)家D.費(fèi)里爾于1876年發(fā)表了在猴、狗等動(dòng)物腦上重復(fù)弗里奇和希齊希的電刺激實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，確立了腦的感覺和運(yùn)動(dòng)功能定位的原則。
但是，能定位的這些功能都是比較單純的運(yùn)動(dòng)和感覺的功能。如果承認(rèn)腦是心理的器官，那么照加爾和施普爾茨海姆的觀點(diǎn)，構(gòu)成人的個(gè)性特點(diǎn)的其他心理能力是否也有確切的定位？費(fèi)里爾本人回避在沒有確定的事實(shí)根據(jù)時(shí)對此問題作出任何推測。
1874年，美國腦外科醫(yī)生R.巴塞洛在一個(gè)頭骨上有一潰爛部分并露出腦膜的病人的大腦皮層上進(jìn)行了電刺激的試探，又發(fā)現(xiàn)：①用弱電流刺激清醒病人的大腦皮層，他沒有痛的感覺，強(qiáng)電流則可引起面部的痛苦表情、大叫、對邊的手伸直和臂痙攣、眼呆視、瞳孔放大、嘴唇發(fā)紫和口吐白沫等；②弱電流刺激個(gè)別區(qū)域可引起個(gè)別肌肉的收縮；③刺激時(shí)常伴有主觀的感覺，例如，當(dāng)刺激左半球較后的部分時(shí)可引起右上肢肌肉收縮，繼之為右下肢肌肉收縮，同時(shí)病人報(bào)告右邊的臂和腿有火辣辣的不舒服的感覺。
在此之后，美國的H.庫欣于1909年用同樣的電刺激方法在一個(gè)15歲的男孩和一個(gè)44歲的成年男人的大腦皮層上發(fā)現(xiàn)了可以產(chǎn)生沒有運(yùn)動(dòng)的純感覺經(jīng)驗(yàn)的區(qū)域。從此開始了對感覺功能區(qū)域的探索。主要是靠在電刺激下病人所作的內(nèi)省報(bào)告。
加拿大神經(jīng)學(xué)家和神經(jīng)外科醫(yī)生 W. G.潘菲爾德于1928～1950年間，在大約400個(gè)進(jìn)行腦手術(shù)病人的大腦皮層上作了電刺激探索。1950年他和T.拉斯穆森合著《人的大腦皮層》一書，敘述了他們的研究結(jié)果，即中央前回是控制隨意運(yùn)動(dòng)的區(qū)域，稱為運(yùn)動(dòng)區(qū)。這個(gè)區(qū)域與其所控制的肢體的關(guān)系是顛倒的，即頂部控制下部肢體、底部控制上部肢體，而且各部分的面積與所控制的運(yùn)動(dòng)器官的功能的重要性成正比。中央后回的電刺激不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，卻產(chǎn)生軀體上的感覺，所以確定為軀體感覺區(qū)。這個(gè)區(qū)域的各部分與身體的關(guān)系也是倒置的。身體各部在這個(gè)區(qū)域所占有的面積與該部感覺的敏銳程度成正比。刺激枕葉后部，病人常報(bào)告有光、色或暗影的感覺。刺激顳中回、顳下回與枕、顳與頂之間的皮層，病人常報(bào)告仿佛聽到了幾年前聽到過的某個(gè)熟人說話的聲音，或眼前出現(xiàn)了某個(gè)熟人，甚至?xí)佻F(xiàn)過去經(jīng)歷過的一段情景。刺激左半球額葉的布羅卡區(qū)，常常使病人停止正在說的話（見圖）。
總觀上述研究成果，大腦皮層功能定位似乎有了這樣一個(gè)比較清楚的輪廓：①直接控制隨意運(yùn)動(dòng)的功能在中央前回，稱為一級運(yùn)動(dòng)區(qū)；②軀體感覺的功能在中央后回；③視覺功能在枕極或枕葉內(nèi)側(cè)的矩狀裂周圍；④聽覺功能在顳橫回，這些區(qū)域都被稱為一級感覺區(qū)。在一級感覺區(qū)的外圍還有二級區(qū)，進(jìn)行各種感覺的高級加工；⑤一般認(rèn)為內(nèi)臟感覺功能在島葉；⑥嗅覺加工在邊葉；⑦組織說話的運(yùn)動(dòng)功能在多數(shù)右利手者的左半球布羅卡區(qū)；⑧理解語言的功能，多數(shù)人也在左半球外側(cè)裂后方的緣上回和角回，即韋尼克區(qū)。
上述這些功能的含義比較簡單，定位也比較明確，除此之外的絕大部分皮層的功能被認(rèn)為是復(fù)雜的或綜合性的，定位就不明確了。人們一般把判斷、計(jì)劃和作決策的功能歸之于額葉，甚至認(rèn)為額葉的功能組織決定著一個(gè)人的個(gè)性特征；至于綜合各種感覺，了解自身的空間狀態(tài)則被認(rèn)為是屬于頂葉的功能；做夢和記憶大部分是顳葉的功能；情感和情緒主要是邊緣系統(tǒng)的功能，與前顳葉也有密切的關(guān)系。
60年代R.W.斯佩里、M.S.加扎尼加和W.格施溫德等人對割裂腦病人的研究，又獲得了確實(shí)的材料，證明大腦的兩個(gè)半球在功能上是不對稱的。研究者們已公認(rèn)，言語能力在大多數(shù)右利手的人中處于左半球，并把有言語功能的半球稱為優(yōu)勢半球。這個(gè)半球，不僅有分析語言和加工語言的能力，而且在分析事物的細(xì)微結(jié)構(gòu)和抽象特征（如聲音的節(jié)奏和頻率，數(shù)學(xué)的概念和邏輯的推理等）方面也占優(yōu)勢地位；右半球則在認(rèn)識事物整體性質(zhì)和空間關(guān)系（如識別各種形象和空間結(jié)構(gòu)等）方面見長。這樣，除皮層功能定位外，又提出了兩半球的功能分工問題。
現(xiàn)在神經(jīng)解剖學(xué)家、神經(jīng)生理學(xué)家和神經(jīng)病理學(xué)家普遍承認(rèn)上述的皮層功能定位。但是這與最初加爾提出的功能定位不僅在部位上有差別，而且在概念上也不相同了。加爾試圖把他所想象的許多獨(dú)立的心理能力分別安排在大腦半球的不同部位，這些部位似乎都是互不相關(guān)地掌握著這些不同的心理能力。今天人們所肯定的只有中央前回、中央后回、顳橫回、枕極和內(nèi)側(cè)的矩狀裂周圍的皮層等與它們所控制和承受的周緣器官有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系。至于占皮層最大部分的聯(lián)合區(qū)和邊緣系統(tǒng)，它們大多接受多種渠道傳入的信息，所以只能承認(rèn)它們對不同的心理過程和心理狀態(tài)（如感知覺的加工、學(xué)習(xí)記憶和情緒情感等）有不同的作用，但不能認(rèn)為這些心理過程都是彼此互不相關(guān)地獨(dú)立進(jìn)行的，更不能相信這些過程會(huì)分別在確定的有限部位中進(jìn)行。甚至大腦皮層的兩個(gè)半球在功能上雖然有所分工，但在正常人，它們的工作也是統(tǒng)一的。
參考書目
W. Penfield and T. Rassmussen， The Cerebrel 'Cortex of Man，Macmillan， New York，1950.
C. W. Cotman and J. L. McGaugh， Behavioral 'Neuroscience， An Introduction，Academic Press，New York，1980.
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