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科普: 脑功能认知研究的历史与发展简述 (1) 精选

已有 12546 次阅读 2012-2-2 00:34 |系统分类:科普集锦| 认知, 大脑

原来读博士的时候写的一篇科普文章,现在转发在这里。

脑功能认知研究的历史与发展简述 (1)

     设想一个放在你手中的奶油色物体,这是一个看起来象由两个半球组成的椭球状粘稠物,坐落在一根粗壮的茎上,在它的表面,有着各种各样深浅不一的皱褶,还可以区分出有着特定的颜色,形状和纹理的不同区域,这些区域以一定的方式互相交连折叠在一起。这个外表奇怪的东西就是我们的大脑,那根粗壮的茎是脑干,皱褶是大脑的沟回,而彼此连接的区域是大脑的各种功能区结构。确定这些脑区之间的连接方式和与之相应的心理功能,揭示大脑的工作机制,了解人类精神和智力的奥秘,正是千百年来人类最富吸引力也最具挑战意义的问题。可喜的是,在今天我们终于开始有能力涉足于这个领域,尽管只是一小步小步地艰难探索,智慧女神的真实面貌还是正逐渐地呈现在我们面前。

其实,早在18世纪前叶,意大利医生和生物学家佛洛恩斯(Flourens)就已经通过观察和实验来研究脑。他通过一定的方式,在不同的动物身上越来越多地摘除它们的脑区域,然后观察产生的结果。他发现,摘除不同的脑区之后,并不是脑的特定功能受到损害,而是所有功能都逐渐减弱。这样的事实清楚地表明,将不同的功能选择性地完全定位于脑的某一特定区域是不可能的。于是,这种认为脑是均一的,没有专一功能区域的设想,就导致了脑的整体性活动概念出现。


与这种整体性脑功能活动想法相反,18世纪后期德国医生加尔(Gall)鼓吹的另一种鲜明对照的观点却久负盛名。这种观点认为脑能够被分隔成若干固定的小室,各自有高度专一的功能。加尔通过研究死后的人颅骨的物理特征,再与死者生前的性格特征匹配,发展出一套理论。他和他的信徒检测颅骨的表面隆凸作为脑的特征,将头骨分成39个区域,相应地将人类复杂的心智功能也分成39种,包括“繁衍的本能”、“爱”、“友谊”、“谨慎”、“仁慈”、“希望”、 “记忆”“数学概念”、“文字知觉”、“推理”、“比较”、“空间方位感”、“因果关系”、“时间知觉”、“大小知觉”等等,建立了曾经在西方广泛流传的颅相学(Phrenology)。这种观点在当时的技术水平下,看似符合客观的科学测量标准,因此曾经在很长的一段时间里独领风骚。


但是,到19世纪后叶,对脑部损伤病人的临床观察有了很多新的发现。法国医生布洛卡(Broca)检查了一个不会说话的病人,他可以理解语言,但在说话时只能发音“Tan”,不会发别的音。几天后他去世,对他的大脑研究发现他大脑的损伤区域在左侧大脑半球前部,也就是脑功能结构中著名的布洛卡区。这种病变现在被称为运动性失语症(Aphasia)。对另一种语言障碍——感觉性失语症病人大脑的研究则发现,病人能够完全正确地发音,但说出的话语无伦次,语言的理解能力有障碍,损伤的区域在大脑下部的颞横回语言感觉区——韦尼克(Wernicke)区。这些与颅相学预言完全不同的实际观察结果,逐渐揭示了把颅骨的表面隆凸作为衡量脑功能指标的荒唐无稽。




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