大腦聯(lián)合皮層和功能一側(cè)化

關(guān)于大腦聯(lián)合皮層和功能一側(cè)化

大腦皮層的組成：感覺皮層：視皮層（17、18、19區(qū)等），聽覺皮層（41、42區(qū)），軀體感覺皮層（1、2、3區(qū)），味覺皮層（43區(qū)），嗅覺皮層（28區(qū)）

運(yùn)動(dòng)皮層：初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層（4區(qū)），運(yùn)動(dòng)前區(qū)和輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)（6區(qū)）聯(lián)合皮層：頂葉聯(lián)合皮層，顳葉聯(lián)合皮層，前額葉聯(lián)合皮層聯(lián)合皮層的功能：在感覺輸入與運(yùn)動(dòng)輸出之間起聯(lián)系作用。在系統(tǒng)發(fā)生上，聯(lián)合皮層出現(xiàn)最晚。在個(gè)體發(fā)生中，聯(lián)合皮層是CNS中成熟最晚的結(jié)構(gòu)。在腦的高級(jí)功能中起著關(guān)鍵作用。第2頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天第3頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、頂葉聯(lián)合皮層包括Brodmann5，7，39，40區(qū)。不參與純感覺或運(yùn)動(dòng)功能，而是接受來自感覺皮層的信息并對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，將信息傳遞至運(yùn)動(dòng)皮層，從而控制行為。第4頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、人頂葉聯(lián)合皮層功能的神經(jīng)心理學(xué)研究頂葉聯(lián)合皮層受損或病變后，病人在觸知覺及空間知覺方面出現(xiàn)異常觸知覺：?jiǎn)适ㄟ^觸覺來識(shí)別物體形狀和大小的能力?？臻g知覺：右側(cè)頂葉聯(lián)合皮層受損的患者出現(xiàn)下列：地理概念喪失：不能識(shí)別日常生活中經(jīng)常經(jīng)歷的道路或場(chǎng)所；衣著失行：不能正確穿衣服，出現(xiàn)前后左右不分；半側(cè)空間忽視：日常生活中無視對(duì)側(cè)空間中的要素或事實(shí)；空間構(gòu)成失行：不能通過正確的空間搭配把個(gè)別部件或要素構(gòu)成整體的結(jié)構(gòu)。第5頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天第6頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天第7頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、猴頂葉聯(lián)合皮層功能的切除毀損研究切除毀損研究表明：猴頂葉聯(lián)合皮層在精細(xì)觸知覺、空間知覺及視覺－運(yùn)動(dòng)控制方面起關(guān)鍵作用。

5區(qū)主要參與軀體感覺信息的整合

7區(qū)主要參與空間視覺信息的整合第8頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、猴頂葉聯(lián)合皮層功能的神經(jīng)生理學(xué)研究第9頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、顳葉聯(lián)合皮層與聽覺信息處理相關(guān)的顳上回（22區(qū)）與視覺信息處理相關(guān)的顳下回（20，21，37區(qū)）與記憶和情感相關(guān)的內(nèi)側(cè)顳葉（海馬，海馬旁回，杏仁核等）。第10頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、人的顳下回功能的神經(jīng)心理學(xué)研究顳下回?fù)p傷或切除，病人表現(xiàn)為視知覺（顏色、物體、相貌認(rèn)知）障礙和記憶障礙?；颊邔?duì)顏色、熟悉的物體或面孔的識(shí)別或分辨能力受損，對(duì)具有相同或類似特征、性質(zhì)的物體進(jìn)行組織和分類的能力受損，對(duì)視覺刺激產(chǎn)生解釋性錯(cuò)誤。顳下回或內(nèi)側(cè)顳葉受損的患者，出現(xiàn)記憶障礙。第11頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天20區(qū)、21區(qū)切除后，猴對(duì)復(fù)雜圖形的分辨學(xué)習(xí)能力受損。2、猴顳下回功能的切除毀損研究第12頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、猴顳下回功能的神經(jīng)生理學(xué)研究猴顳下回20區(qū)和21區(qū)存在對(duì)復(fù)雜圖形或物體進(jìn)行識(shí)別、分類及記憶的神經(jīng)元第13頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天第14頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天第15頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、前額葉聯(lián)合皮層位于大腦的最前端，包括Brodmann9～11，45～47區(qū)，是最高級(jí)別的聯(lián)合皮層。前額葉皮層在腦的高級(jí)功能中起著重要作用：注意力調(diào)控、學(xué)習(xí)和記憶、行為抑制、行為的計(jì)劃和策略、思維與推理等。第16頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天解剖學(xué)特征：人類的前額葉皮層占整個(gè)大腦皮層面積的29％。具有顯著發(fā)達(dá)的Ⅳ層；接受丘腦背內(nèi)側(cè)核的直接投射；具有廣泛的傳入傳出纖維聯(lián)系。第17頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、前額葉皮層的注意力調(diào)控功能大腦在選擇要處理的信息時(shí)，注意機(jī)制起著關(guān)鍵作用猴的前額葉皮層具有與視覺選擇性注意相關(guān)的神經(jīng)元，廣泛存在于主溝區(qū)及附近，與頂葉和顳葉后部形成廣泛纖維投射。前額葉損傷病人的注意力低下，不易把注意力集中到被特別暗示或提示的事情上，容易受無關(guān)刺激的干擾。第18頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天第19頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天Stroop干擾任務(wù)Stroop干擾任務(wù)（Stroopinterferencetask）通常用于檢測(cè)注意力調(diào)控能力實(shí)驗(yàn)原則：將描述顏色的單詞用不同的顏色打印，給被試呈現(xiàn)這些單詞，要求被試說出單詞表示什么顏色或單詞是用什么顏色打印的。Redblackgreen第20頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、前額葉皮層的學(xué)習(xí)和記憶功能規(guī)則學(xué)習(xí)（rulelearning）是指人和動(dòng)物能夠根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)不同的環(huán)境刺激作出不同的行為反應(yīng)，即人和動(dòng)物能夠?qū)W會(huì)不同的規(guī)則。依賴于在不同的、但行為上相關(guān)的信息之間形成聯(lián)合關(guān)系，屬于聯(lián)合學(xué)習(xí)。前額葉皮層受損時(shí)，聯(lián)合學(xué)習(xí)和工作記憶能力低下Asaad等人訓(xùn)練猴的特定視覺刺激與特定運(yùn)動(dòng)反應(yīng)之間的聯(lián)合A——右B——左2.1前額葉皮層與規(guī)則學(xué)習(xí)A——左B——右第21頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天由認(rèn)知心理學(xué)家Baddeley和Hitch在20世紀(jì)70年代中期提出的通常指為了完成某一種操作任務(wù)，腦內(nèi)需要主動(dòng)保留或復(fù)述某種有用的信息，使即時(shí)記憶在時(shí)間上得到延續(xù)工作記憶系統(tǒng)的模式

中央執(zhí)行機(jī)構(gòu)（centralexecutive）：注意調(diào)控系統(tǒng)視覺空間速寫板：保存和處理視空間映象語(yǔ)音回路：保存和處理言語(yǔ)關(guān)聯(lián)信息中央執(zhí)行機(jī)構(gòu)視覺空間速寫板語(yǔ)音回路2.1前額葉皮層與工作記憶第22頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天第23頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天暗示期延緩期反應(yīng)期猴操作眼動(dòng)延緩反應(yīng)任務(wù)第24頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、前額葉皮層的行為抑制功能前額葉皮層具有抑制性功能，使得我們知道不該做的事情（如社會(huì)道德、規(guī)則和法律禁止的事情）不能去做?；颊咴谏鐣?huì)及情感行為表現(xiàn)異常，出現(xiàn)反社會(huì)行為。病人常常不能根據(jù)暗示信號(hào)調(diào)整自身的行為。第25頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、前額葉皮層的行為計(jì)劃和策略形成每一個(gè)人都能夠總結(jié)過去，規(guī)劃未來，這種能力源于我們高度發(fā)達(dá)的前額葉皮層。人與動(dòng)物的區(qū)別在于人能夠?qū)ξ磥淼男袨榛顒?dòng)事先進(jìn)行嚴(yán)密的規(guī)劃患者策略形成能力受損，缺乏有條不紊的計(jì)劃第26頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天威斯康辛卡片分類測(cè)試（Wisconsincard-sortingTest，WCST任務(wù)）第27頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天5、前額葉皮層的發(fā)散性思維能力人類具有強(qiáng)大的思維和邏輯推理能力，也與我們高度發(fā)達(dá)的前額葉皮層有關(guān)發(fā)散性思維是指腦內(nèi)枚舉具有相同或相似特征的事物的能力第28頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、優(yōu)勢(shì)半球與大腦的不對(duì)稱性通常認(rèn)為，人類的左右大腦半球具有同樣的大小、重量和表面積；主要腦葉看起來也是對(duì)稱的；近百年來，人們發(fā)現(xiàn)單側(cè)腦損傷顯示出一些重要功能存在差異；最重要的例子是左半球損害影響語(yǔ)言功能（1861年，Broca），首次證明大腦左右半球的功能存在不對(duì)稱性；1864年，HughlingsJackson提出人類大腦半球不是完全對(duì)稱的，在右利手的人，左半球是語(yǔ)言優(yōu)勢(shì)半球，右半球是非優(yōu)勢(shì)半球。第29頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天從上世紀(jì)開始，科學(xué)家逐漸發(fā)現(xiàn)，人類的一些行為更多地受左半球控制，而另一些行為則更多地受右半球控制。20世紀(jì)50～60年代，Zangwill、Hecaen、Milner等發(fā)現(xiàn)，右半球更多地參與空間視覺信息的處理。斯佩里（Sperry，美國(guó)人）通過裂腦實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了大腦不對(duì)稱性的“左右腦分工理論”，并因此榮獲1981年度的諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)。

第30頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天在單側(cè)半球部分或全部受損的情況下觀察病人的行為變化。Wada實(shí)驗(yàn)：?jiǎn)蝹?cè)頸動(dòng)脈注射sodiumamytal（戊巴比妥鈉），選擇性使同側(cè)半球短暫失活，觀察受試者的行為變化。裂腦實(shí)驗(yàn)（Sperry等）：切斷胼胝體，檢測(cè)兩半球的功能。功能成像技術(shù)，觀察正常人在進(jìn)行某種認(rèn)知任務(wù)時(shí)大腦半球的活動(dòng)。1、大腦半球功能不對(duì)稱性的研究方法第31頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天第32頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天Split-brainsurgeryinahuman裂腦實(shí)驗(yàn)（SplittingtheBrain）第33頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天Testingthedividedbrain第34頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天“Lookatthedot.”Twowordsseparatedbyreddotappearprojectedinfrontofperson.“Whatworddidyousee?”“Pointwithyourlefthandtothewordyousaw.”or第35頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、大腦兩半球功能對(duì)稱性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：大多數(shù)情況下，左右兩側(cè)半球都具有獨(dú)立的知覺、判斷和感覺－運(yùn)動(dòng)整合功能，即左右兩半球能夠分別對(duì)視覺經(jīng)驗(yàn)和觸覺經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整合，說明左右半球在功能上具有完整性和獨(dú)立性。第36頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、大腦兩半球功能不對(duì)稱性實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，左右兩半球在某些功能上具有明顯的不對(duì)稱性，尤其在語(yǔ)言功能方面（語(yǔ)言表達(dá)）更為突出左半球：語(yǔ)言文字，數(shù)學(xué)技巧，分析思維右半球：音樂，圖形，情緒，時(shí)空概念，整體思維96％的右利手的語(yǔ)言優(yōu)勢(shì)在左半球，70％的左利手的語(yǔ)言優(yōu)勢(shì)也在左半球，15％的左利手的語(yǔ)言優(yōu)勢(shì)在右半球，15％的左利手沒有明顯的語(yǔ)言優(yōu)勢(shì)半球。同性戀患者腦不對(duì)稱性減弱女性腦不對(duì)稱性不如男性明顯第37頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天第38頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、功能不對(duì)稱性與結(jié)構(gòu)不對(duì)稱性相互聯(lián)系第39頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天外側(cè)裂的不對(duì)稱性第40頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天顳平面的不對(duì)稱性第41頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天第42頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天5、功能一側(cè)化的生物學(xué)意義從種系發(fā)生看，腦的不對(duì)稱性并不局限于人類，但腦的不對(duì)稱性在人類明顯。人類大腦功能為什么會(huì)出現(xiàn)一側(cè)化？個(gè)體發(fā)育中，大腦功能一側(cè)化是如何產(chǎn)生的？是否與遺傳有關(guān)還不清楚。大腦功能一側(cè)化帶來什么好處？第43頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天個(gè)體發(fā)育中，大腦功能一側(cè)化是如何產(chǎn)生的？腦形態(tài)上的不對(duì)稱性在胚胎4~6月開始，在出生前，與語(yǔ)言相關(guān)的大腦皮層結(jié)構(gòu)已經(jīng)存在左右不對(duì)稱，即嬰兒在學(xué)習(xí)語(yǔ)言表達(dá)前，左半球的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)已經(jīng)存在。在嬰兒期或兒童期，左半球受損時(shí)，右半球會(huì)取代左半球行使語(yǔ)言功能。嬰兒期已經(jīng)存在的左半球結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)使得語(yǔ)言功能優(yōu)先在左半球發(fā)育，而語(yǔ)言的發(fā)育促使左半球語(yǔ)言區(qū)變得比右半球相應(yīng)區(qū)更發(fā)達(dá)。第44頁(yè),共48頁(yè)，2024年2月25日，星期天