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腦皮質演算法

發布時間: 2022-08-12 08:31:54

❶ 大腦皮層的主要功能區有哪些

人類的大腦可以區分為三個部分:腦核(Central Core)、腦緣系統(Limbic System)、大腦皮質(Cerebral Cortex)。 腦核部分是掌管人類日常基本生活的處理,包括呼吸、心跳、覺醒、運動、睡眠、平衡、早期感覺系統等。

而腦緣系統是負責行動、情緒、記憶處理等功能,另外,它還負責體溫、血壓、血糖、以及其它居家活動等。

大腦皮質則負責人腦較高級的認知和情緒功能,它區分為兩個主要大塊----左大腦和右大腦,各大塊均包含四個部分----額葉腦(Frontal Lobe)、頂葉腦(Parietal Lobe)、枕葉腦(Occipital Lobe)、顳葉腦(Temporal Lobe)。

(1)腦皮質演算法擴展閱讀

嬰兒在母親體內成長期間,腦神經元會不斷增加,平均每分鍾增加250,000個腦神經元,到了出生時,可達近100億個腦神經元;

重量也由100克,成長到1,100克,成長速度相當驚人。在此生長過程中,適當的聽覺、體覺、視覺的刺激,將有助於腦部膠原神經細胞(Glial Cell)的發展,這也就是所謂的0~3歲的學前教育。

因為它是人類腦部發展最重要的階段,在這個階段,腦部正在作整個腦神經網路的建構工程(基礎工程),基礎若完備,後續的學習將會事半功倍。

❷ 如何提高大腦皮層功能

1、鍛煉

人體研究實驗表明,鍛煉能夠增強大腦的執行能力(計劃、組織、多任務處理等能力)。經常鍛煉還有助於幫助控制情緒,那些將自己晚年生活浪費在沙發上的老人比保持鍛煉習慣的人更易患老年痴呆。

運動能改善血液循環,給大腦更充足的供養,以保證大腦的各種機制更高效地運轉,給予充分的營養與氧氣,辛勤的神經元將會保持更良好的工作狀態。

研究表明,運動有助於提高大腦中腦源性神經營養因子(BDNF)水平,幫助神經元增長、交互信息以及更多新生神經元存活,讓大腦始終保持在不斷生長和更新的狀態。

2、音樂

當欣賞心愛的專輯時,大腦的聽覺皮層開始分析音樂的組成部分:音量,音高,音色,旋律和節奏等等。但是,音樂與大腦更精彩的互動可不僅僅是這些聲音本身,它可以激活大腦的獎勵中心,抑制杏仁體活性,從而減少恐懼及其他負面情緒。

音樂確實擁有治療焦慮、失眠、降低血壓、緩解痴呆症狀的良好效果,對初生嬰兒來說,輕音樂也有著很好的安撫和鼓勵作用。

音樂訓練可以強化大腦,音樂家的運動皮層、小腦和胼胝體(連接兩腦半球的組織)、弦樂手的感覺皮層都比普通人發達。有事實表明,音樂可以改善年輕人的空間能力。

3、冥想

研究人員對冥想者的大腦變化進行了成像研究,人的大腦細胞通常在不同的時間激活,在冥想的時候,它們卻是同步激活的。長時間的冥想者在冥想時候,大腦左前額皮層活動達到峰值,該區域活動通常伴隨著正面情緒的產生。研究人員認為,冥想同樣有助於提高人體免疫系統能力。

冥想可以增加大腦皮層的厚度,尤其是在有關注意力和知覺的區域,這種皮層增長似乎並非源自新的神經元,而主要是增強神經元之間的連接,以及支撐細胞數量及血管增長。

4、電子游戲

電子游戲能激活大腦的獎勵迴路,而這一效果在男性身上更為顯著,在一項新的研究中,對男女游戲玩家大腦核磁共振成像圖進行分析,男人在游戲活動中表現出更多的大腦獎勵處理,以及神經元之間的連接結構,男子沉迷於游戲的可能性比女子高兩倍以上。

(2)腦皮質演算法擴展閱讀

人類的大腦是所有器官中最復雜的一部分,並且是所有神經系統的中樞;雖然它看起來是一整塊的樣子,但是通過神經系統專家,可了解它的各個功能。人類的大腦可以區分為三個部分:腦核(Central Core)、腦緣系統(Limbic System)、大腦皮質(Cerebral Cortex)。

腦核部分是掌管人類日常基本生活的處理,包括呼吸、心跳、覺醒、運動、睡眠、平衡、早期感覺系統等。而腦緣系統是負責行動、情緒、記憶處理等功能,另外,它還負責體溫、血壓、血糖、以及其它居家活動等。

大腦皮質則負責人腦較高級的認知和情緒功能,它區分為兩個主要大塊----左大腦和右大腦,各大塊均包含四個部分:額葉腦(Frontal Lobe)、頂葉腦(Parietal Lobe)、枕葉腦(Occipital Lobe)、顳葉腦(Temporal Lobe)。

大腦半球的表面由大量神經細胞,神經纖維網(樹突,無髓鞘軸突和有髓鞘軸突),神經膠質細胞(星形膠質細胞和少突膠質細胞)和毛細血管覆蓋著,呈灰色,叫灰質,也就是大腦皮層,它的總面積約為2200平方厘米。

大腦皮層是負責高級心理過程的中樞。其中一些區域負責特定的感覺輸入,另一些區域控制特定的運動。皮層的其他部位組成聯合區。

大腦皮層的功能區就像讓燈泡發亮的電線和電流,人體的各個器官就像燈泡,如果沒有大腦皮層的各個神經模塊協同指揮,那麼盡管燈泡硬體很好,也不一定能亮起來。或者就像是硬體和軟體之分。

❸ 大腦皮層,大腦,小腦,腦干分別有什麼作用

對大腦半球的功能,可歸納為以下幾點認識:

大腦分左右兩個半球,每一半球上分別有運動區、體覺區、視覺區、聽覺區、聯合區等神經中樞。由此可見,大腦兩半球是對稱的。

在神經傳導的運作上,兩半球相對的神經中樞,彼此配合,發生交叉作用:兩半球的運動區對身體部位的管理,是左右交叉、上下倒置的;兩半球的視覺區與兩眼的關系是:左半球視覺區管理兩眼視網膜的左半,右半球視覺區管理兩眼視網膜的右半;兩半球的聽覺區共同分擔管理兩耳傳入的聽覺信息。

兩半球的聯合區,分別發揮左右半球相關各區的聯合功能。

在整個大腦功能上,兩半球並不是各自獨立的,兩者之間仍具有交互作用;而交互作用的發揮,乃是靠胼胝體的連接,得以完成。

在正常情形之下,大腦兩半球的功能是分工合作的,在兩半球之間,由神經纖維構成的胼胝體,負責溝通兩半球的信息。如果將胼胝體切斷,大腦兩半球被分割開來,各半球的功能陷入孤立,缺少相應的合作,在行為上會失去統合作用。

人類大腦的兩半球,在功能劃分上,大體上是左半球管右半身,右半球管左半身。每一半球的縱面,在功能上也有層次之分,原則上是上層管下肢,中層管軀干,下層管頭部。如此形成上下倒置,左右分叉的微妙構造。在每一半球上,有各自分區為數個神經中樞,每一中樞各有其固定的區域,分區專司形成大腦分化而又統合的復雜功能。在區域的分布上,兩半球並不完全相同:其中布氏語言區與威氏語言區,只分布在左腦半球,其他各區則兩半球都有。
小腦(cerebellum)是後腦的最大部分,也是中樞神經系統中僅次於大腦的第二大器官。略呈卵圓形,位於腦橋和延髓背側,三者之間有一空腔即第四腦室。小腦中部狹窄,稱為小腦蚓部;兩側膨大,稱為小腦半球。小腦表面被一層灰質覆蓋,稱為小腦皮質(或小腦皮層)。皮質上具有多數橫行的淺溝和較深的溝和裂,把小腦分成許多小葉。小腦內部為由神經纖維構成的白質,稱為小腦髓質。髓質中心埋藏有數個灰質核團,稱為小腦中央核,其中最大的一個叫齒狀核。小腦與低位腦干有雙向纖維聯系,所以小腦可調節軀體運動,並與前庭核、紅核等共同調節肌緊張,調節軀體反射活動。小腦與大腦也有雙向纖維聯系,因此小腦對隨意動作起著調節作用,使動作的力量、快慢與方向得到精確的控制。此外,小腦對植物性反射中樞也有調節作用。
腦乾的功能主要是維持個體生命,包括心跳、呼吸、消化、體溫、睡眠等重要生理功能,均與腦乾的功能有關。經由脊髓傳至腦的神經沖動,呈交叉方式進入:來自脊髓右邊的沖動,先傳至腦乾的左邊,然後再送入大腦;來自脊髓左邊者,先送入腦乾的右邊,再傳到大腦。
http://www.zgxl.net/sljk/imgbody/danao.htm

❹ 組成大腦皮層的主要結構是什麼,可以接說一下嗎

大腦皮層是由6層神經細胞組成的。在進化中,它由下層到上層依次生成,從而這些不同層次結構的功能也不盡相同。在功能上,它們被分為3個級區:初級區、次級區和聯絡區。
初級區 初級區主要指皮層第4層(感覺性內導層)和第5層(運動性外導層)大錐體細胞密集的部位。它直接接受皮層下中樞的傳入纖維和向皮層下部發出的纖維,與感覺器和效應器之間有著直接的功能定位關系。這些部位的神經細胞具有高度的特異性,分別從視、聽、肌肉等外周感受器與枕葉、顳葉、中央後回和中央前回聯系起來。這種聯系是由定位和功能相同的神經細胞聚集在一起,形成垂直於皮層表面的柱狀結構,從而區分出投射性的皮層視覺區、聽覺區、軀體感覺區和運動區,實現著初級的感覺性和運動性信息傳遞。整個初級區屬於較簡單的「投射」皮層結構。
次級區 次級區主要佔據著皮層結構比較復雜的第2、3層組織。這些部位由短纖維神經細胞所組成。它們大部分同外周感官沒有直接聯系。次級區的主要功能是對外周輸入的信息進行初步加工,它們還接受來自腦深部傳導的沖動。次級區是在種系演化晚期階段和人類中發展的,其功能是對所接受信息進行分析與整合,在復雜的心理活動中起作用。次級區屬於「投射—聯絡」皮層結構。
聯絡區 聯絡區是指位於皮層各感覺區之間和重疊部位。它所包含的皮層區域完全是由皮層的上層細胞所組成,與外周感官無直接聯系。聯絡區在皮層上構成兩大區域。其一分布於腦後部兩側枕葉、頂葉和顳葉之間的結合部位,是各感覺區的皮層重疊部分,下頂區是它的基本組成部位。人類下頂區十分發達,占據聯絡區的四分之一,實際上聯絡區是人類所特有的組織。其二位於皮層運動區前上方,它在人的行為的復雜程序序列中起作用。它同皮層所有其餘部分均有聯系。聯絡區對心理的高級功能,諸如詞義、語法、邏輯、抽象數量系統,綜合空間標志的整合,以及經驗的保存起作用;它協調各感覺區之間的活動,進行皮層最復雜的整合功能,被稱為「保存信息、接受加工」的聯絡區。
大腦皮質分層結構是長期進化的產物。三級區結構的發展在不同類動物中有不同的發展等級。例如,老鼠的大腦皮層只有初級區和次級區的初步分化,沒有聯絡區;猿猴的皮層有了聯絡區。只有到了人類,大腦皮質的分層次結構才分化得十分清楚。人的大腦皮層初級區受到發達的次級區的排擠,已佔據不大的部位,而頂—枕—顳重疊區和額葉皮層的聯絡區兩部分,是最發達的系統。人腦的功能作用,不是由相對分開的區域所完成,整個皮層結構是協同整合的機能系統。

❺ 大腦皮層可以分為哪五葉

1、額葉:也叫前額葉。位於中央溝以前。在中央溝和中央前溝之間為中央前回。在其前方有額上溝和餓下溝,被兩溝相間的是額上回、額中回和額下回。額下回的後部有外側裂的升支和水平分支分為眶部、三角部和蓋部。額葉前端為額極。額葉底面有眶溝界出的直回和眶回,其最內方的深溝為嗅束溝,容納嗅束和嗅球。嗅束向後分為內側和外側嗅紋,其分叉界出的三角區稱為嗅三角,也稱為前穿質,前部腦底動脈環的許多穿支血管由此入腦。在額葉的內側面,中央前、後回延續的部分,稱為旁中央小葉。負責思維、計劃,與個體的需求和情感相關。
2、頂葉:位於中央溝之後,頂枕裂於枕前切跡連線之前。在中央溝和中央後溝之間為中央後回。橫行的頂間溝將頂葉余部分為頂上小葉和頂下小葉。頂下小葉又包括緣上回和角回。響應疼痛、觸摸、品嘗、溫度、壓力的感覺,該區域也與數學和邏輯相關。
3、顳葉:位於外側裂下方,由顳上、中、下三條溝分為顳上回、顳中回、顳下回。隱在外側裂內的是顳橫回。在顳葉的側面和底面,在顳下溝和側副裂間為梭狀回,,側副裂與海馬裂之間為海馬回,圍繞海馬裂前端的鉤狀部分稱為海馬鉤回。負責處理聽覺信息,也與記憶和情感有關。
4、枕葉位於枕頂裂和枕前切跡連線之後。在內側面,,距狀裂和頂枕裂之間為楔葉,與側副裂候補之間為舌回。負責處理視覺信息。
5、島葉:位於外側裂的深方,其表面的斜行中央鉤分為長回和短回。
6、邊緣系統:與記憶有關,在行為方面與情感有關。

❻ 大腦皮層的結構以及中樞部位的功能是什麼不要太簡潔的,謝謝

1.大腦皮層的外觀形態分布與功能分工

大腦皮層有嚴密的形態結構和機能定位。從外觀上看,大腦由左、右兩個大致對稱的半球構成。兩個半球的外層就是大腦皮層。皮層由神經細胞胞體密集排列,其下部是由髓鞘化了的神經纖維所構成。人類大腦皮層的皺折形成了許多溝回和裂。按照這些溝和裂,可把大腦皮層分為額葉、頂葉、枕葉和顳葉。額葉與頂葉由中央溝分開,顳葉在外側裂下面,與枕葉和頂葉相連接,但沒有明確分開的溝。

大腦兩半球內側環繞著的額上回、顳下回、枕顳回、楔回以及顳下溝、頂枕溝等部位,是從兩半球的外側卷折過來的。靠近這些回溝更接近於中心位置的扣帶回、海馬回等,則屬於舊皮層,即皮層內邊界的邊緣葉部分;圍繞著它們以外的部分均為新皮層。大腦兩半球是分開的結構,唯有中間的胼胝體是兩半球聯結的部分。

大腦皮層不同的區域有不同的機能。按照上述的結構分布,大致相應地分為3類機能區:皮層感覺區、皮層運動區和皮層聯合區。皮層感覺區又可分為軀體感覺區、視覺區、聽覺區。

視覺區。皮層視覺區位於枕葉,是視覺的最高中樞。視覺神經從視網膜上行進入腦,通向低級中樞——外側膝狀體。在上行途中,雙眼視神經的一部分投射於同側外側膝狀體,另一部分交叉到對邊外側膝狀體,最後投射到皮層枕葉。由於視交叉是不完全的交叉,因此視覺信息向腦內傳遞帶有雙側性。

聽覺區。皮層聽覺區位於顳上回,是聽覺的最高中樞聽覺神經從聽覺感受器——內耳柯蒂氏器上行進入聽覺低級中樞——內側膝狀體,最後投射到皮層顳葉。由於聽覺神經進入腦內後也呈不完全交叉,故而聽覺信息向腦內傳遞也帶有雙側性。

軀體感覺區 軀體感覺區位於頂葉中央溝後面的中央後回。這里主管著熱、冷、觸、痛、本體覺等所有來自軀體的感覺。軀體特定部位的感覺在軀體感覺區有一定的機能定位,其定位有如下特點:頸部以下軀體感覺有對側性,即左(右)側軀體信息投射在右(左)側皮層;整個軀體感覺的機能定位呈倒立分布,即來自軀體上部的信息投射到軀體感覺區下部,來自軀體下部的信息投射到感覺區上部;皮層投射區域的大小,不以軀體器官的大小而定,而是以器官感覺的精細和復雜程度而定。如手和口部感覺精細,內涵豐富,在皮層上佔有極大的投射區。

皮層運動區 皮層運動區位於中央溝前面的中央前回。這部位含有大量的錐體細胞,故又稱錐體區。皮層運動區的機能定位與軀體感覺區相似,即頭面部運動由本側皮層支配,頭部以下軀體運動由對側皮層支配;皮層運動區的機構定位呈倒立分布,運動區上部支配軀體下部運動,運動區下部支配身體上部運動;同時,動作越精細,越復雜,在皮層的投射區越大。

皮層聯合區 大腦皮層中具有起著聯絡、綜合作用的結構和機能系統,稱為皮層聯合區。它是大腦皮層執行高級心理功能的部位。在種系進化的水平上越高,聯合區在皮層上占的比例越大。在人類,除上述感覺區和運動區以外的區域,均為聯合區,它占據整個皮層的一半位置。

聯合區不直接同感覺過程和運動過程相聯系,它的主要功能是整合來自各感覺通道的信息,對輸入的信息進行分析、加工和儲存。它支配、組織人的言語和思維,規劃人的目的行為,調整意志活動,確保人的主動而有條理的行動。因此,它是整合、支配人的高級心理活動,進行復雜信息加工的神經結構。

2.大腦皮層的三級區結構與功能

大腦皮層是由6層神經細胞組成的。在進化中,它由下層到上層依次生成,從而這些不同層次結構的功能也不盡相同。在功能上,它們被分為3個級區:初級區、次級區和聯絡區。
初級區 初級區主要指皮層第4層(感覺性內導層)和第5層(運動性外導層)大錐體細胞密集的部位。它直接接受皮層下中樞的傳入纖維和向皮層下部發出的纖維,與感覺器和效應器之間有著直接的功能定位關系。這些部位的神經細胞具有高度的特異性,分別從視、聽、肌肉等外周感受器與枕葉、顳葉、中央後回和中央前回聯系起來。這種聯系是由定位和功能相同的神經細胞聚集在一起,形成垂直於皮層表面的柱狀結構,從而區分出投射性的皮層視覺區、聽覺區、軀體感覺區和運動區,實現著初級的感覺性和運動性信息傳遞。整個初級區屬於較簡單的「投射」皮層結構。

次級區 次級區主要佔據著皮層結構比較復雜的第2、3層組織。這些部位由短纖維神經細胞所組成。它們大部分同外周感官沒有直接聯系。次級區的主要功能是對外周輸入的信息進行初步加工,它們還接受來自腦深部傳導的沖動。次級區是在種系演化晚期階段和人類中發展的,其功能是對所接受信息進行分析與整合,在復雜的心理活動中起作用。次級區屬於「投射—聯絡」皮層結構。

聯絡區 聯絡區是指位於皮層各感覺區之間和重疊部位。它所包含的皮層區域完全是由皮層的上層細胞所組成,與外周感官無直接聯系。聯絡區在皮層上構成兩大區域。其一分布於腦後部兩側枕葉、頂葉和顳葉之間的結合部位,是各感覺區的皮層重疊部分,下頂區是它的基本組成部位。人類下頂區十分發達,占據聯絡區的四分之一,實際上聯絡區是人類所特有的組織。其二位於皮層運動區前上方,它在人的行為的復雜程序序列中起作用。它同皮層所有其餘部分均有聯系。聯絡區對心理的高級功能,諸如詞義、語法、邏輯、抽象數量系統,綜合空間標志的整合,以及經驗的保存起作用;它協調各感覺區之間的活動,進行皮層最復雜的整合功能,被稱為「保存信息、接受加工」的聯絡區。

大腦皮質分層結構是長期進化的產物。三級區結構的發展在不同類動物中有不同的發展等級。例如,老鼠的大腦皮層只有初級區和次級區的初步分化,沒有聯絡區;猿猴的皮層有了聯絡區。只有到了人類,大腦皮質的分層次結構才分化得十分清楚。人的大腦皮層初級區受到發達的次級區的排擠,已佔據不大的部位,而頂—枕—顳重疊區和額葉皮層的聯絡區兩部分,是最發達的系統。人腦的功能作用,不是由相對分開的區域所完成,整個皮層結構是協同整合的機能系統。

3.腦的3個基本機能聯合系統

人的心理活動是復雜的機能系統,它們不由腦的局部部位所決定。正像從上述皮層三級區所看到的,每個區域和不同層次起著不同的作用。皮層下結構的功能也是如此。按照腦的功能分工,可劃分為3個基本的機能聯合系統,任何心理活動都必須有它們的參與:調節覺醒和緊張狀態的聯合系統;接受加工和保存信息的聯合系統;調節和控制復雜活動的聯合系統。通過這3個機能系統的工作,可看到人的心理從信息輸入、整合到反應的大致圖景。

調節覺醒、緊張狀態機能系統。為了心理活動的正常進行,保持大腦皮層一定的覺醒狀態和適宜的緊張度,具有決定性的意義。保證和調節皮層覺醒狀態和緊張度的器官,不是位於皮層本身,而是位於皮層下部位和腦乾的網狀結構。這些部位與皮層有上、下行的調節聯系通路。網狀結構上行激活系統激活皮層緊張度。同時通過網狀結構下行激活系統受到皮層的調節與控制。藉助於這種機制,皮層所需用以進行信息加工的興奮與抑制的整合能量,從皮層下網狀組織得到補充。

激活網狀結構下行纖維的皮層部位,首先從額葉開始,並通向丘腦和腦干。這一額葉—網狀結構通路,不但輸送外導信息,引起有機體的適應行為,更重要的是,額葉的高級功能——意圖形成、計劃制訂、監督計劃的執行等有意識活動,是靠額葉—網狀結構通路的機能活動實現的。事實上,即將從以下闡述所能看到的,上額葉受損傷,人的能動的心理活動的整個系統,也就是人的高級智能活動,將受到嚴重的破壞。

接受加工、保存信息機能系統 接受加工和保存信息的機能系統是心理整合的最主要的系統。它涉及大腦皮層的枕—顳—頂葉3個感覺區的3個級區的整合功能。初級投射區的特異性感覺輸入——分別為視覺、聽覺和軀體感覺的,在次級區即已被整合加工,但仍具有投射性;最重要的是在第三級聯絡區的廣大皮層進行的多方面整合。例如,認識周圍地理環境的綜合標志,不是由專門化的某一感覺系統所能完成,而是由頂—枕部聯絡區所整合的反應。因此,頂—枕部受損傷時,空間認知即發生障礙。從直觀知覺向以內部圖式和廣泛概括為前提的抽象思維的過渡,也必須在聯絡區參與下才有可能。在頂—枕—顳部受損傷時,不能把輸入的個別信息整合到統一的結構中去,從而對信息意義的理解發生困難。

顳葉是聽覺的中樞。顳葉次級區受損傷導致語音不識症,即「感覺性失語症。」這是左側顳葉次級區受損傷的基本特徵。它影響到聽覺記憶和思維,產生「聽覺記憶性失語症」。但是在頂—枕—顳葉三級聯絡區受損時,失去的則是對語法結構的理解。例如對「鳥巢在樹枝上」的句子,患者弄不懂「樹、鳥、巢、枝」的關系。這時,言語失去工具效應,發生命名障礙,語義不能納入一定意義的范疇,語義圖式完全遭到破壞。左半球額下因或額—顳區(Broca區)受損傷,則失去言語表達動機,構思不能主動發生,導致表達思想成為不可能的「運動性失語症。」

額葉受損傷時,患者在任務面前表現茫然不解。意識不到任務提出的條件,從而不能形成任何意圖與計劃。病人沖動式地得出答案,不能把答案與任務條件作比較,意識不到自己的答案毫無意義。實際上,額葉與整個皮層,特別是在三級聯絡區,有廣泛的聯系,額葉損傷所破壞的是人的能動的心理活動的整個結構。

調節復雜活動機能系統 調節復雜活動的機能系統位於大腦皮層前部中央前回的額葉。中央前回額葉是大腦的執行器官。它由皮層初級區第5層大椎體細胞纖維外導,通向達到肌肉運動器官,引起活動反應。這條通路稱為椎體通路(活動的實現還要經過另一條椎體外路來保證)。

人對外來信息不僅簡單地予以反應,在加工和保存信息中,產生意圖,制訂計劃、執行程序、監督和控制活動,這就是人類高級的有意識的活動。這些復雜的信息加工是在上述「接受加工、保存信息」的機能系統中進行的,是在額葉次級區和聯絡區藉助言語機制形成的,這就不僅涉及額葉本身,而且在聯絡區通向整個皮層。由此可見,活動調節機能系統有兩個方向的聯系,一個是下行通過間腦調節網狀激活系統,以形成行為的動力圖式;另一個是額葉與皮層所有其他部位的廣泛聯系,以實現對由意識所支配的行為的調節。因此,額葉不僅對調節皮層緊張度與激活水平起著重要的作用,而且對人的高級思維和決策,對問題解決、實現意志行為等意識活動的調節和控制,在整個皮層聯絡區的整合加工參與下,起著決定的作用。

綜上所述,人的心理是在大腦皮質的3個級區和腦的3個機能系統的協同活動中實現的。外界信息在皮層初級區向次級區、聯絡區傳遞,特別是在其中的高級區進行加工。信息的傳遞過程,第一機能系統保證皮層緊張度,第二機能系統進行分析與整合,第三機能系統保證有意識的、有目的的探索活動。這就是大腦皮層的概略的信息加工圖景。

大腦兩半球功能差異

看起來似乎是完全對稱的大腦兩半球,實際上在大小和重量上,尤其在功能上是差異的。這種大腦兩半球功能不對稱性稱為「單側化」。主要表現在左、右兩半球在實現語言、邏輯、數學和空間認知、雕刻、音樂等方面功能的差異。單側化的研究為人們認識腦的功能提供了新的知識和開辟了新的途徑。

1.單側化的證據和實驗研究

早在上個世紀,布羅卡發現大腦左半球額葉受損傷導致運動性失語症以來,大量研究已向人們揭示了左半球的語言功能。因此,對右利手者來說,左半球為言語優勢半球。然而對有半球的功能,長期以來一直不很清楚。近年來研究發現,右半球也有著單側優勢的重要功能。右利手者在右半球受損傷時,他們的空間和形象認知方面產生障礙,尤其在空間定向和對復雜圖形的知覺中,只能知覺局部細節而不能把握整體。有的患者不能識別人的面孔,有的患者不能確定地圖坐標。這些不正常現象在右半球受損傷中常見。

但是,這種現象在左利手患者中有時並不十分清楚。有的左利手者,與右利手者正相反,他們的右半球為語言優勢,左半球為空間知覺優勢。但是,有許多左利手者的兩半球功能全然沒有單側化現象。他們的兩半球的功能是均衡的,任何一側受損傷均可導致失語症,而且,未受損傷的半球能較好地補償受損傷半球的語言功能。這種現象使人迷惑不解,增加了認識兩半球功能差異性的難度。

單側化的進一步研究是在本世紀60年代從「割裂腦」技術中進行的(R. Spery,1960)。正常人的腦是作為一個整合的整體起作用的。兩個半球各自獲得的外界信息,均可立即通過腦中心的胼胝體內連接兩半球的神經互相傳送到對邊半球。但是在患某癲癇發作的病人中,由於胼胝體連接橋的作用,使一邊半球的神經發作引起對邊半球放電,從而導致兩個半球的普遍放電,加劇了癲癇發作。通過割裂腦手術——割斷胼胝體在兩個半球之間的連接僑,可有效地制止癲癇發作的嚴重情況。

2.大腦兩半球功能差異性

割裂腦的研究為證明大腦兩半球功能之差異提供了許多證據,但仍不能認為已經十分清楚。已經明確知道的是,左半球支配著言語表達能力,數學運算以及連續的分析綜合思維活動,並符合邏輯;右半球能理解簡單的語言,如摸出一個螺母表明對「螺母」詞作出了反應。但是右半球不能理解抽象的語言形式和進行抽象思維。從語言功能上說,對右利手者,左半球為優勢半球,右半球為非優勢半球。

許多研究也證明了右半球有著它的特殊功能。右半球支配著空間方位定向和圖形認知。它比左半球更好地完成三度空間辨認和繪畫立體圖形,在按照圖案構造立體模型上,比左半球顯示更有效的形象構思和形象透視能力。由此推論右半球有著方位知覺、觸摸覺、繪畫、雕刻等藝術活動方面的優勢。還有些研究者認為右半球比左半球更多地支配情緒和夢,從而把與情緒活動密切聯系的藝術才能歸結為右半球優勢。這需要作更多的研究才能予以確定。

兩個半球的專門化在個體發展中有一個明顯的發展過程,而且它是隨著個體掌握語言和言語能力完善化而顯示。在兒童時期,左半球受損傷,右半球代償語言功能將沒有多大困難。然而,成年人左半球受損傷,隨其受損程度,語言缺陷將是不可避免的和無可取代的。

本節闡述了大量的有關大腦皮層結構的機能定位問題。但必須具有這樣一種認識,即有關機能定位的知識大多數來自腦損傷引起的功能缺陷。但確切的損傷定位在病人活著的時候很難十分確切地予以鑒定,同時一處損傷,有時與不同的功能缺陷聯系著,而許多種心理功能又完全由某一腦區所掌管。因此模糊不清和模稜兩可的情況時常出現,這些困難只能靠大量的神經外科手術資料的積累來加以分析。這個問題即使得到克服,也還有另外一個問題需要對之具有明確的認識,即腦是心理的器官,了解心理活動要依靠腦科學知識;但這只是真理的一半。對腦這一物質基礎的依賴,首先需要對心理本身的一定認識。換句話說,不了解情緒的性質,就無從解釋腦皮質、皮下多部位與情緒的關系;不了解思維和知覺的區別,也難以分辨皮層不同級區與它們之間的定位關系;刺激額葉一定部位可引起某些回憶,但在對記憶知道更多之前,對此不能作出任何解釋。神經生理學和心理學的知識是互相作用和互相促進其研究進展的。

❼ 大腦皮質的排列方式

大腦皮質的分層 大腦皮質的這些神經元是以分層方式排列的,除大腦的個別區域外,一般可分為6層,從表面至深層的結構如下:
(1)分子層(molecular layer):神經元小而少,主要是水平細胞和星形細胞,還有許多與皮質表面平行的神經纖維。
(2)外顆粒層(external granular layer):主要由許多星形細胞和少量小型錐體細胞構成。
(3)外錐體細胞層(external pyramidal layer):此層較厚,由許多中、小型錐體細胞和星形細胞組成。
(4)內顆粒層(internal granular layer):細胞密集,多數是星形細胞。
(5)內錐體細胞層(internal pyramidal layer):主要由中型和大型錐體細胞組成。在中央前回運動區,此層有巨大錐體細胞,胞體高120μm,寬80μm,稱Betz 細胞,其頂樹突伸到分子層,軸突下行到腦乾和脊髓。
(6)多形細胞層(polymorphic layer):以梭形細胞為主,還有錐體細胞和顆粒細胞。
大腦皮質的1-4層主要接受傳入沖動。從丘腦來的特異傳入纖維(各種感覺傳入的上行纖維)主要進入第4層與星形細胞形成突觸,星形細胞的軸突又與其他細胞建立廣泛的聯系,從而對傳入皮質的各種信息進行分析,作了反應。起自大腦半球同側或對側的聯合傳入纖維則進入第2、3層,與錐體細胞形成突觸。大腦皮質的傳出纖維分投射纖維和聯合纖維兩種。投射纖維主要起自第5層的錐體細胞和第6層的大梭形細胞,下行至腦干及脊髓。聯合纖維起自第3、5、6層的錐體細胞和梭形細胞,分布於皮質的同側及對側腦區。皮質的第2、3、4層細胞主要與各層細胞相互聯系,構成復雜的神經微環路對信息進行分析、整合和貯存。大腦的高級神經活動可能與其復雜的微環路有密切關系。
大腦皮質的6層結構因不同腦區而有差異。例如中央前回(運動同)的第4層不明顯,第5層較發達,有巨大錐體細胞(細胞);視皮質則第4層特別發達,第5層的細胞較小。有些學者對大腦皮質進行了組織學普查,根據細胞的排列和類型以及有髓神經纖維的配布型式等的差異,作出了人腦皮質的分區圖。不同的學者有不同的分區法,較常用的是Brodmann(1909)的分區法,把大腦皮質分為52區,並以數字表示之。

❽ 大腦皮層是由什麼組成

參考資料:
大腦皮層 (談寶珍)
包被大腦半球溝和回外層的灰質,是調節機體機能的最高部位。哺乳動物出現了高度發達的大腦皮層,並隨著神經系統的進化而進化。新發展起來的大腦皮層在調節機能上起著主要作用;而皮層下各級腦部及脊髓雖也有發展,但在機能上已從屬於大腦皮層。高等動物一旦失去大腦皮層,就不能維持其正常的生命活動。人類的大腦皮層更產生了新的飛躍,有了抽象思維的能力,成為意識活動的物質基礎。人類大腦皮層的神經細胞約有140億個,面積約2200平方厘米,主要含有錐體形細胞、梭形細胞和星形細胞(顆粒細胞)及神經纖維。按細胞與纖維排列情況可分為多層,自皮層表面到髓質大致分為六層。皮層的神經元之間聯系十分廣泛和復雜,在皮層的不同部位,各層的厚薄、各種神經細胞的分布和纖維的疏密都有差異。根據皮層的不同特點和功能,可將皮層分為若干區。機體的各種功能在皮層具有定位關系,如運動區、感覺區等。但這僅是相對的,這些中樞也分散有類似的功能。如中央前回(四區)主要管理全身骨胳肌運動,稱運動區,但中央前回也接受部分的感覺沖動。中央後回主管全身體軀感覺,但刺激該區也可產生少量運動。皮層除一些特定功能的中樞外,人類皮層大部分區域稱聯合區。臨床實驗證明,某一中樞的損傷,並不使人永久性完全喪失該中樞所管理的功能,經過適當的治療和功能鍛煉,常可由其他區域的代償而使該功能得到一定程度的恢復。(楊紉姝)

揭示大腦皮層的感知機理 2003-10-31 11:10:43 科技日報
當動物萎靡不振,昏昏欲睡時,它們的大腦是否也處於混沌狀態?以色列研究人員在研究了貓的大腦活動後提出,動物即使是閉著眼睛打盹,其大腦也許仍會下意識地產生視覺圖像。研究人員稱,如果人類也是如此的話,那麼,人們喜歡看自己期望看到的東西的這種傾向,也許出自大腦中不斷產生的虛幻感覺。
通常,眼睛在察覺到一個細小的斑點時,動物大腦皮層大約幾毫米大的區域會興奮起來,該區域中成千上萬的神經細胞立即開始詳細了解斑點的性質。垂直的斑點會導致某些神經細胞十分興奮,而水平或斜向斑點會讓另一些神經細胞十分興奮。於是,不同的斑點在大腦皮層的興奮區域產生了不同的高度興奮圖案,神經學家稱這些大腦皮層圖案為「定點陣圖」。人們一直認為,動物合上雙眼後,大腦皮層中將不會出現「定點陣圖」,取而代之的是神經細胞的隨機活動。
據10月30日英國《自然》雜志網路版報道,以色列魏茨曼科學院塔爾·肯奈特和他的同事通過一項高水平的實驗驚奇地發現,貓在昏迷時,其大腦卻似乎在系統地掃描內在的圖像。實驗中,研究人員將電壓敏感染料塗在昏迷貓的大腦皮層,利用顯微鏡,研究人員觀察到,染料顏色隨著大腦皮層神經細胞電刺激的狀態變化而改變,並記錄下了貓在昏迷時大腦皮層中自然發生的神經活動。通過比較他們發現,貓昏迷時的神經活動同它在清醒時觀察實際景色引起的大腦皮層神經活動類似。
研究人員強調,他們記錄的神經活動不是夢,因為該現象發生在大腦初級視覺皮層,這里被認為是被動記錄視覺刺激的區域,也就是說,記錄的神經活動發生在大腦進行信息處理鏈的低級階段,它正好是動物大腦對眼前情景的反映。美國加州大學研究人員達理奧·瑞格奇表示,目前佔主導地位的是「自下而上」觀點,該觀點認為信息只能從眼睛流向大腦中更高的處理中心。肯奈特他們的發現對「自上而下」的感知機制理論是強有力的支持。
然而,研究人員表示,他們還不清楚大腦皮層內在圖像的含義,它們也許是最值得注意的記憶、期望或物體的反映。但對人類而言,這種內在的圖像甚至可能代表著我們大腦中對周圍環境最理想的猜測,但睜開眼後,我們獲得的感官刺激也許會隨之更新大腦中的猜測。

大腦皮層與心理活動
大腦皮層的結構與功能
大腦皮層是物種進化的高級產物,在人類身上發展到最高階段。隨著種系的發展,皮層所佔大腦組織的總量比例相應增大。人類大腦皮層有140億神經細胞,主要由神經細胞胞體密集而成。擴展了的皮層面積遠遠超過顱骨所能容納的程度,它於是變得在顱內皺折和卷繞起來,好像把一塊海綿擁塞在一個頭盔里。
大腦皮層面積的增大,無疑是與它的結構的嚴密化和功能的精細分化聯系著的。皮層上神經細胞胞體的密集排列,承擔著尋找外界信息的極其復雜的加工。在此,以記憶為例,人類記憶的機制之一,是在同類外界輸入信息的重復作用下,眾多的、不同的神經細胞群交替地和重復地參與到整合活動中。記憶的保持或遺忘取決於這些神經細胞群參與工作的數量和質量。如果一次輸入所激活神經細胞群在下次被抑制或破壞,還有另外的細胞群參與來取代前者。這說明龐大的神經細胞群參與記憶活動,能保證記憶痕跡在長時記憶中保存。
那麼,記憶或思維如何成為有意識的呢?對於意識來說,在腦的中央核心部分,有眾多的、短而細的多支神經纖維的神經元,它們之間可進行相互之間往復的平行傳導。這種工作方式在腦各級組織中的廣泛傳導,給腦內留下一種持續的狀態,這種狀態在進化中逐漸成為一種感覺,它以主觀體驗的方式進行著自我監督,這就是意識的前身或起源。當這種腦的狀態與言語機制相結合,就形成了人類的語詞意識。
在人類,言語活動是信息加工的獨特載體。語詞代表著被極大概括化了的外界事物的涵義。因此,言語刺激和言語思維能激活所涉及的最大神經細胞,在廣泛的大腦皮層中進行整合。它涉及思維的分類與歸類,記憶的存貯與提取,情緒與動機,皮上與皮下的相互交錯聯系,這一切導致人的思維加工可在語詞意識的水平上進行,並在情緒中產生滿意與否的意識體驗。
以上描述作為舉例說明,無論是記憶的形成,思維的加工或意識的產生,盡管其物質基礎和形成機制還不能確切地予以解釋,但無疑是與腦這一體積雖小但卻是極其龐大和復雜的神經結構的發展聯系著的。
大腦皮層的結構與功能
1.大腦皮層的外觀形態分布與功能分工
大腦皮層有嚴密的形態結構和機能定位。從外觀上看,大腦由左、右兩個大致對稱的半球構成。兩個半球的外層就是大腦皮層。皮層由神經細胞胞體密集排列,其下部是由髓鞘化了的神經纖維所構成。人類大腦皮層的皺折形成了許多溝回和裂。按照這些溝和裂,可把大腦皮層分為額葉、頂葉、枕葉和顳葉。額葉與頂葉由中央溝分開,顳葉在外側裂下面,與枕葉和頂葉相連接,但沒有明確分開的溝。
大腦兩半球內側環繞著的額上回、顳下回、枕顳回、楔回以及顳下溝、頂枕溝等部位,是從兩半球的外側卷折過來的。靠近這些回溝更接近於中心位置的扣帶回、海馬回等,則屬於舊皮層,即皮層內邊界的邊緣葉部分;圍繞著它們以外的部分均為新皮層。大腦兩半球是分開的結構,唯有中間的胼胝體是兩半球聯結的部分。
大腦皮層不同的區域有不同的機能。按照上述的結構分布,大致相應地分為3類機能區:皮層感覺區、皮層運動區和皮層聯合區。皮層感覺區又可分為軀體感覺區、視覺區、聽覺區。
視覺區。皮層視覺區位於枕葉,是視覺的最高中樞。視覺神經從視網膜上行進入腦,通向低級中樞——外側膝狀體。在上行途中,雙眼視神經的一部分投射於同側外側膝狀體,另一部分交叉到對邊外側膝狀體,最後投射到皮層枕葉。由於視交叉是不完全的交叉,因此視覺信息向腦內傳遞帶有雙側性。
聽覺區。皮層聽覺區位於顳上回,是聽覺的最高中樞聽覺神經從聽覺感受器——內耳柯蒂氏器上行進入聽覺低級中樞——內側膝狀體,最後投射到皮層顳葉。由於聽覺神經進入腦內後也呈不完全交叉,故而聽覺信息向腦內傳遞也帶有雙側性。
軀體感覺區。軀體感覺區位於頂葉中央溝後面的中央後回。這里主管著熱、冷、觸、痛、本體覺等所有來自軀體的感覺。軀體特定部位的感覺在軀體感覺區有一定的機能定位,其定位有如下特點:頸部以下軀體感覺有對側性,即左(右)側軀體信息投射在右(左)側皮層;整個軀體感覺的機能定位呈倒立分布,即來自軀體上部的信息投射到軀體感覺區下部,來自軀體下部的信息投射到感覺區上部;皮層投射區域的大小,不以軀體器官的大小而定,而是以器官感覺的精細和復雜程度而定。如手和口部感覺精細,內涵豐富,在皮層上佔有極大的投射區。
皮層運動區。皮層運動區位於中央溝前面的中央前回。這部位含有大量的錐體細胞,故又稱錐體區。皮層運動區的機能定位與軀體感覺區相似,即頭面部運動由本側皮層支配,頭部以下軀體運動由對側皮層支配;皮層運動區的機構定位呈倒立分布,運動區上部支配軀體下部運動,運動區下部支配身體上部運動;同時,動作越精細,越復雜,在皮層的投射區越大。
皮層聯合區。大腦皮層中具有起著聯絡、綜合作用的結構和機能系統,稱為皮層聯合區。它是大腦皮層執行高級心理功能的部位。在種系進化的水平上越高,聯合區在皮層上占的比例越大。在人類,除上述感覺區和運動區以外的區域,均為聯合區,它占據整個皮層的一半位置。
聯合區不直接同感覺過程和運動過程相聯系,它的主要功能是整合來自各感覺通道的信息,對輸入的信息進行分析、加工和儲存。它支配、組織人的言語和思維,規劃人的目的行為,調整意志活動,確保人的主動而有條理的行動。因此,它是整合、支配人的高級心理活動,進行復雜信息加工的神經結構。
2.大腦皮層的三級區結構與功能
大腦皮層是由6層神經細胞組成的。在進化中,它由下層到上層依次生成,從而這些不同層次結構的功能也不盡相同。在功能上,它們被分為3個級區:初級區、次級區和聯絡區。
初級區。初級區主要指皮層第4層(感覺性內導層)和第5層(運動性外導層)大錐體細胞密集的部位。它直接接受皮層下中樞的傳入纖維和向皮層下部發出的纖維,與感覺器和效應器之間有著直接的功能定位關系。這些部位的神經細胞具有高度的特異性,分別從視、聽、肌肉等外周感受器與枕葉、顳葉、中央後回和中央前回聯系起來。這種聯系是由定位和功能相同的神經細胞聚集在一起,形成垂直於皮層表面的柱狀結構,從而區分出投射性的皮層視覺區、聽覺區、軀體感覺區和運動區,實現著初級的感覺性和運動性信息傳遞。整個初級區屬於較簡單的「投射」皮層結構。
次級區。次級區主要佔據著皮層結構比較復雜的第2、3層組織。這些部位由短纖維神經細胞所組成。它們大部分同外周感官沒有直接聯系。次級區的主要功能是對外周輸入的信息進行初步加工,它們還接受來自腦深部傳導的沖動。次級區是在種系演化晚期階段和人類中發展的,其功能是對所接受信息進行分析與整合,在復雜的心理活動中起作用。次級區屬於「投射—聯絡」皮層結構。
聯絡區。聯絡區是指位於皮層各感覺區之間和重疊部位。它所包含的皮層區域完全是由皮層的上層細胞所組成,與外周感官無直接聯系。聯絡區在皮層上構成兩大區域。其一分布於腦後部兩側枕葉、頂葉和顳葉之間的結合部位,是各感覺區的皮層重疊部分,下頂區是它的基本組成部位。人類下頂區十分發達,占據聯絡區的四分之一,實際上聯絡區是人類所特有的組織。其二位於皮層運動區前上方,它在人的行為的復雜程序序列中起作用。它同皮層所有其餘部分均有聯系。聯絡區對心理的高級功能,諸如詞義、語法、邏輯、抽象數量系統,綜合空間標志的整合,以及經驗的保存起作用;它協調各感覺區之間的活動,進行皮層最復雜的整合功能,被稱為「保存信息、接受加工」的聯絡區。
大腦皮質分層結構是長期進化的產物。三級區結構的發展在不同類動物中有不同的發展等級。例如,老鼠的大腦皮層只有初級區和次級區的初步分化,沒有聯絡區;猿猴的皮層有了聯絡區。只有到了人類,大腦皮質的分層次結構才分化得十分清楚。人的大腦皮層初級區受到發達的次級區的排擠,已佔據不大的部位,而頂—枕—顳重疊區和額葉皮層的聯絡區兩部分,是最發達的系統。人腦的功能作用,不是由相對分開的區域所完成,整個皮層結構是協同整合的機能系統。
3.腦的3個基本機能聯合系統
人的心理活動是復雜的機能系統,它們不由腦的局部部位所決定。正像從上述皮層三級區所看到的,每個區域和不同層次起著不同的作用。皮層下結構的功能也是如此。按照腦的功能分工,可劃分為3個基本的機能聯合系統,任何心理活動都必須有它們的參與:調節覺醒和緊張狀態的聯合系統;接受加工和保存信息的聯合系統;調節和控制復雜活動的聯合系統。通過這3個機能系統的工作,可看到人的心理從信息輸入、整合到反應的大致圖景。
調節覺醒、緊張狀態機能系統。為了心理活動的正常進行,保持大腦皮層一定的覺醒狀態和適宜的緊張度,具有決定性的意義。保證和調節皮層覺醒狀態和緊張度的器官,不是位於皮層本身,而是位於皮層下部位和腦乾的網狀結構。這些部位與皮層有上、下行的調節聯系通路。網狀結構上行激活系統激活皮層緊張度。同時通過網狀結構下行激活系統受到皮層的調節與控制。藉助於這種機制,皮層所需用以進行信息加工的興奮與抑制的整合能量,從皮層下網狀組織得到補充。
激活網狀結構下行纖維的皮層部位,首先從額葉開始,並通向丘腦和腦干。這一額葉—網狀結構通路,不但輸送外導信息,引起有機體的適應行為,更重要的是,額葉的高級功能——意圖形成、計劃制訂、監督計劃的執行等有意識活動,是靠額葉—網狀結構通路的機能活動實現的。事實上,即將從以下闡述所能看到的,上額葉受損傷,人的能動的心理活動的整個系統,也就是人的高級智能活動,將受到嚴重的破壞。
接受加工、保存信息機能系統。接受加工和保存信息的機能系統是心理整合的最主要的系統。它涉及大腦皮層的枕—顳—頂葉3個感覺區的3個級區的整合功能。初級投射區的特異性感覺輸入——分別為視覺、聽覺和軀體感覺的,在次級區即已被整合加工,但仍具有投射性;最重要的是在第三級聯絡區的廣大皮層進行的多方面整合。例如,認識周圍地理環境的綜合標志,不是由專門化的某一感覺系統所能完成,而是由頂—枕部聯絡區所整合的反應。因此,頂—枕部受損傷時,空間認知即發生障礙。從直觀知覺向以內部圖式和廣泛概括為前提的抽象思維的過渡,也必須在聯絡區參與下才有可能。在頂—枕—顳部受損傷時,不能把輸入的個別信息整合到統一的結構中去,從而對信息意義的理解發生困難。
顳葉是聽覺的中樞。顳葉次級區受損傷導致語音不識症,即「感覺性失語症。」這是左側顳葉次級區受損傷的基本特徵。它影響到聽覺記憶和思維,產生「聽覺記憶性失語症」。但是在頂—枕—顳葉三級聯絡區受損時,失去的則是對語法結構的理解。例如對「鳥巢在樹枝上」的句子,患者弄不懂「樹、鳥、巢、枝」的關系。這時,言語失去工具效應,發生命名障礙,語義不能納入一定意義的范疇,語義圖式完全遭到破壞。左半球額下因或額—顳區(Broca區)受損傷,則失去言語表達動機,構思不能主動發生,導致表達思想成為不可能的「運動性失語症。」
額葉受損傷時,患者在任務面前表現茫然不解。意識不到任務提出的條件,從而不能形成任何意圖與計劃。病人沖動式地得出答案,不能把答案與任務條件作比較,意識不到自己的答案毫無意義。實際上,額葉與整個皮層,特別是在三級聯絡區,有廣泛的聯系,額葉損傷所破壞的是人的能動的心理活動的整個結構。
調節復雜活動機能系統。調節復雜活動的機能系統位於大腦皮層前部中央前回的額葉。中央前回額葉是大腦的執行器官。它由皮層初級區第5層大椎體細胞纖維外導,通向達到肌肉運動器官,引起活動反應。這條通路稱為椎體通路(活動的實現還要經過另一條椎體外路來保證)。
人對外來信息不僅簡單地予以反應,在加工和保存信息中,產生意圖,制訂計劃、執行程序、監督和控制活動,這就是人類高級的有意識的活動。這些復雜的信息加工是在上述「接受加工、保存信息」的機能系統中進行的,是在額葉次級區和聯絡區藉助言語機制形成的,這就不僅涉及額葉本身,而且在聯絡區通向整個皮層。由此可見,活動調節機能系統有兩個方向的聯系,一個是下行通過間腦調節網狀激活系統,以形成行為的動力圖式;另一個是額葉與皮層所有其他部位的廣泛聯系,以實現對由意識所支配的行為的調節。因此,額葉不僅對調節皮層緊張度與激活水平起著重要的作用,而且對人的高級思維和決策,對問題解決、實現意志行為等意識活動的調節和控制,在整個皮層聯絡區的整合加工參與下,起著決定的作用。
綜上所述,人的心理是在大腦皮質的3個級區和腦的3個機能系統的協同活動中實現的。外界信息在皮層初級區向次級區、聯絡區傳遞,特別是在其中的高級區進行加工。信息的傳遞過程,第一機能系統保證皮層緊張度,第二機能系統進行分析與整合,第三機能系統保證有意識的、有目的的探索活動。這就是大腦皮層的概略的信息加工圖景。
大腦兩半球功能差異
看起來似乎是完全對稱的大腦兩半球,實際上在大小和重量上,尤其在功能上是差異的。這種大腦兩半球功能不對稱性稱為「單側化」。主要表現在左、右兩半球在實現語言、邏輯、數學和空間認知、雕刻、音樂等方面功能的差異。單側化的研究為人們認識腦的功能提供了新的知識和開辟了新的途徑。
1.單側化的證據和實驗研究
早在上個世紀,布羅卡發現大腦左半球額葉受損傷導致運動性失語症以來,大量研究已向人們揭示了左半球的語言功能。因此,對右利手者來說,左半球為言語優勢半球。然而對有半球的功能,長期以來一直不很清楚。近年來研究發現,右半球也有著單側優勢的重要功能。右利手者在右半球受損傷時,他們的空間和形象認知方面產生障礙,尤其在空間定向和對復雜圖形的知覺中,只能知覺局部細節而不能把握整體。有的患者不能識別人的面孔,有的患者不能確定地圖坐標。這些不正常現象在右半球受損傷中常見。
但是,這種現象在左利手患者中有時並不十分清楚。有的左利手者,與右利手者正相反,他們的右半球為語言優勢,左半球為空間知覺優勢。但是,有許多左利手者的兩半球功能全然沒有單側化現象。他們的兩半球的功能是均衡的,任何一側受損傷均可導致失語症,而且,未受損傷的半球能較好地補償受損傷半球的語言功能。這種現象使人迷惑不解,增加了認識兩半球功能差異性的難度。
單側化的進一步研究是在本世紀60年代從「割裂腦」技術中進行的(R. Spery,1960)。正常人的腦是作為一個整合的整體起作用的。兩個半球各自獲得的外界信息,均可立即通過腦中心的胼胝體內連接兩半球的神經互相傳送到對邊半球。但是在患某癲癇發作的病人中,由於胼胝體連接橋的作用,使一邊半球的神經發作引起對邊半球放電,從而導致兩個半球的普遍放電,加劇了癲癇發作。通過割裂腦手術——割斷胼胝體在兩個半球之間的連接僑,可有效地制止癲癇發作的嚴重情況。
2.大腦兩半球功能差異性
割裂腦的研究為證明大腦兩半球功能之差異提供了許多證據,但仍不能認為已經十分清楚。已經明確知道的是,左半球支配著言語表達能力,數學運算以及連續的分析綜合思維活動,並符合邏輯;右半球能理解簡單的語言,如摸出一個螺母表明對「螺母」詞作出了反應。但是右半球不能理解抽象的語言形式和進行抽象思維。從語言功能上說,對右利手者,左半球為優勢半球,右半球為非優勢半球。
許多研究也證明了右半球有著它的特殊功能。右半球支配著空間方位定向和圖形認知。它比左半球更好地完成三度空間辨認和繪畫立體圖形,在按照圖案構造立體模型上,比左半球顯示更有效的形象構思和形象透視能力。由此推論右半球有著方位知覺、觸摸覺、繪畫、雕刻等藝術活動方面的優勢。還有些研究者認為右半球比左半球更多地支配情緒和夢,從而把與情緒活動密切聯系的藝術才能歸結為右半球優勢。這需要作更多的研究才能予以確定。
兩個半球的專門化在個體發展中有一個明顯的發展過程,而且它是隨著個體掌握語言和言語能力完善化而顯示。在兒童時期,左半球受損傷,右半球代償語言功能將沒有多大困難。然而,成年人左半球受損傷,隨其受損程度,語言缺陷將是不可避免的和無可取代的。
本節闡述了大量的有關大腦皮層結構的機能定位問題。但必須具有這樣一種認識,即有關機能定位的知識大多數來自腦損傷引起的功能缺陷。但確切的損傷定位在病人活著的時候很難十分確切地予以鑒定,同時一處損傷,有時與不同的功能缺陷聯系著,而許多種心理功能又完全由某一腦區所掌管。因此模糊不清和模稜兩可的情況時常出現,這些困難只能靠大量的神經外科手術資料的積累來加以分析。這個問題即使得到克服,也還有另外一個問題需要對之具有明確的認識,即腦是心理的器官,了解心理活動要依靠腦科學知識;但這只是真理的一半。對腦這一物質基礎的依賴,首先需要對心理本身的一定認識。換句話說,不了解情緒的性質,就無從解釋腦皮質、皮下多部位與情緒的關系;不了解思維和知覺的區別,也難以分辨皮層不同級區與它們之間的定位關系;刺激額葉一定部位可引起某些回憶,但在對記憶知道更多之前,對此不能作出任何解釋。神經生理學和心理學的知識是互相作用和互相促進其研究進展的。

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