大脑的不同部位怎样分工
大脑的不同部位各司其职,有的管视觉,有的管听觉,有的管语言,有的管思考,这些区域的协调工作控制着我们的全部生命活动。
对大脑各区域所司职能的了解,最初是通过对某些特殊1病例的研究而获得的,大脑中控制语言中枢的发现就是一个佳例。1861年,法国神经解剖学家布罗卡检查了一位语言障碍的病人,这位病人听得懂别人说话,发音器官也并无病变,但除了会发“tern”的音之外,不会发任何其他音。病人在6天后不幸去批。尸检显示,其大脑左侧额区后部有明显损伤。布罗卡研究了8个类似的病例,都得到了同样的结果,这个区域后来称为布罗卡区。几年后,奥地利医生韦尼克发现了另一种类型的语言障碍,这类病人能把单词清晰地发出音来,语法上也没有问题,但语无伦次,谁也听不明白。这种病人是由于大脑颞叶后部(韦尼克区)发生了损伤。这两个区就是我们的主要语言中枢。
关于前额叶功能的了解则是与一起意外事故相伴随的。
19世纪中期,美国大规模发展铁路,在东北部的佛蒙特州有一位名叫盖奇的铁路工人,他秉性和善,乐于助人。一天,在用铁夯装填甘油炸药时,一颗火星意外地点燃了炸药,引起了爆炸。当时,盖奇的头正歪向一边,爆炸时将铁夯上推,桶进了他的左侧颅骨,并从前额穿出,严重地损伤了他的前额叶皮层。盖奇当场就昏迷了,令人惊异的是,在他苏醒后,依然有感觉和能够运动。但是,随着时间的推移,人们逐渐发现盖奇的性格发生了明显的变化,他变得傲慢、专横,孤独不合群,对人漠不关心,行为怪诞,并且,这种性格变化一直保持到终生这一病例使科学家受到启发:前额叶与我们的性格和思维能力密切相关。
对海马区(脑中的一个区域,形如海马)与记忆关系的认识要晚得多,但与上述例子有异曲同工之妙,20世纪中叶,医生常用手术摘除海马区和相近部位脑区的方法来缓解恶性癫痫症状。1953年,加拿大蒙特利尔的医生对一名27岁的病人施行了这种手术,果然治愈了癫痫,但同时却造成了严重的后果:该病人虽然仍然保留着手术前发生事情的记忆,其他智力活动也无明显变化,但对术后发生的事情只能记住几分钟,驾你与他谈一阵子话离去后再回到房间,他竟完全不能回忆起他曾见过你。他不知道自己在哪里,为什么会在那里。他几乎完全丧失了时间延续的概念,他甚至讲不出自己确切的年龄。因此,他只能完成现时的一些简单动作,干一成不变的活。这种情况甚至在手术后28年(1981年)也没有明显改变。显然,人类的记忆与海马区密切相关。
同样,如果大脑枕叶损伤了,我们的视觉就会出现问题;而专管运动的皮层区域(运动皮层)的病变就会造成运动的障碍。
近年来,科学家们发明了崭新的技术,可以在不打开颅骨、不造成创伤的情况下,对脑的不同区域的功能进行研究,大大加深了对脑功能分区问题的认识,正电子发射断层扫描技术(PET)就是其中常用的一种。我们知道,神经细胞活动得越激烈,其消耗葡萄糖的量就越多。PET技术就是利用这一原理,通过在活体条件下测定神经细胞葡萄糖新陈代谢的情况,来了解不同脑区的活动。这些研究表明,大脑的不同区域虽然各有分工,但对于实施某种功能来说,往往需要多个脑区的参与,不同的脑区以某种方式结合起来,携手在不同的功能中起作用。语言功能是一个有代表性的例子。让清醒的受试者听、看、说单词,同时用PET方法检查脑的活动,可以发现,在听、看、说单词时都有儿个脑区活动着,且活动的脑区又各不相同。特别有意思的是,说一个动词和说一个名词时活动的脑区并不相同。操双语的人,其同一含义名词所存贮的脑区因语种而异。再者,虽然语言功能主要是受左脑控制的,但右脑相应区域参与了对言语抑扬顿挫的控制,一旦这些区域受损伤,我们就不可能再有生动的语言表达。