Question

一、大脑的结构

人的大脑分为左右两个半球，中枢神经系统体积的一半以上由大脑占据，重量大约是脑的重量的 60%。大脑是各种心理活动的中枢。

大脑半球的表面布满深浅不同的沟或裂，沟裂间隆起的部分称为脑回，其中有三条大的沟裂：中央沟、外侧裂、顶枕裂，中央沟前后的隆起分别是中央前回和中央后回，这些沟裂将大脑半球分为额叶、顶叶、枕叶和颞叶几个区域。

大脑半球的表面由大量神经细胞和无髓鞘神经纤维覆盖，称为灰质，即大脑皮层。皮层从外到内分为分子层、外颗粒层、锥体细胞层、内颗粒层、节细胞层、多形细胞层。其中，颗粒细胞接受感觉信号，锥体细胞传递运动信息。大脑半球内面由大量神经纤维的髓质构成，称为白质，它的功能是负责大脑回间、叶间、两半球及皮层与皮下组织的联系，其中胼胝体是非常重要的横行联络纤维，位于大脑半球底部，负责两半球的协同活动。

二、大脑皮层的分区及机能

大脑皮层的分区和功能定位研究，始于 19 世纪欧洲的一些颅相学家，后来由法国医生布洛卡揭开这层面纱。1861 年，他在解剖病人尸体时发现，大脑左半球发生病变的病人，身体右侧瘫痪，同时患者不能说话，这可以证明脑的左半球是言语中枢，位于额叶后下部，后来人们把这一区域称为运动性语言中枢，也称“布洛卡区”。若运动性语言中枢受损，会影响病人的表达能力，但病人可以理解语言的意义。

威尔尼克研究发现，位于颞叶的后下部也是言语中枢，如果这部分损伤，病人将不能理解语言的意义，但是讲话流利，称为“威尔尼克区”，也称为听觉性言语中枢。

视觉皮层与图像的接受和解释有关，它位于枕叶内，大脑的正后方，右视觉皮层与左视野相关，左视觉皮层与右视野相关。若一侧视觉皮层损伤，那眼睛只会看到事物的一半。听觉皮层位于颞叶，左边听觉皮层处理来自右边的声音，右边听觉皮层处理来自左边的声音。嗅觉皮层位于额叶，左嗅觉皮层处理来自左鼻孔的气味，右嗅觉皮层处理来自右鼻孔的气味。触觉皮层位于顶叶和额叶分开的地方，与顶叶相关。触觉皮层和身体表面是交叉对应的，左触觉皮层处理身体右侧的信息，右触觉皮层处理身体左侧的信息。运动皮层位于额叶和顶叶交界处的正前方，与额叶相关。运动皮层与激发身体不同部位的运动有关，左运动皮层控制身体右侧，右运动皮层控制身体左侧。

大脑的视觉皮层、听觉皮层、嗅觉皮层、触觉皮层、运动皮层称为第一区域，记录来自外部的信号；额叶的主体部分称为第二区域，负责分析记录信号。当这些信号被完全理解后，就进入额叶的第三区域，形成一般的行动计划，然后由第二区域负责执行行动计划，将头脑的活动变为具体的动作。

三、大脑的功能

心理是脑的功能，脑如何产生心理，心理的脑机制又是怎样的，围绕这些问题，从 20 世纪以来产生了关于脑功能的各种学说。

1.定位说

加尔和斯柏兹姆提出的颅相说拉开了脑功能定位研究的序幕。加尔专门从事头盖骨和脑的研究，他认为，颅骨的外部特征与内部脑的结构相关，并坚信心理特征与颅骨形成有一定的相关。加尔研究认为，颅骨突出表示下面的皮层发育完好，颅骨凹陷表示下面的皮层发育不足。加尔通过观察周围熟悉人的心理特征以及颅骨外形特征，提出了 27 种重要的功能区，并绘制成图。后来施普茨海姆加以修订，增补为 35 个功能区，如聪明、破坏性、忠实、自爱、好色等都有对应的颅骨特征和位置。

颅相说仅仅是一种主观的判断，没有获得科学家的认同，但是，颅相说把人的心理官能与颅骨的外形特征联系起来，企图揭示它们之间的对应关系，推动了脑功能定位的研究，具有积极的意义。

失语症病人的研究，开始了真正的定位说。18～19 世纪，布洛卡言语中枢、威尔尼克区、运动中枢与感觉中枢等相继被发现，表明大脑的不同部位或区域有其特定的功能。20 世纪四五十年代，加拿大神经学家潘非尔德用电刺激方法研究颞叶时发现，微弱的电刺激，病人会回忆起童年时的一些事情，这说明记忆定位于颞叶。同时，美国脑科学家斯佩里等的大脑两半球功能一侧化理论是大脑皮层定位说的延续和扩展。随着科学技术的不断进步，人们清楚地认识到海马与记忆有关，杏仁核与情绪有关，下丘脑与进食和饮水有关，这些发现进一步发展了脑功能定位说。

2.整体说

一些学者在定位说风行之际，提出了脑功能的整体说，法国医生弗卢龙是最重要的代表。19 世纪中叶，弗卢龙用鸡和鸽子做了一系列的实验，实验采用局部毁除法对动物大脑的分布进行切除，然后观察其行为表现。实验结果表明，在切除小部分皮层后，动物开始很少活动，不吃不喝，但是随着时间的推移，动物能恢复到接近正常的状态。在此基础上，他又进行了多次类似的实验，结果都是动物可以恢复到正常的状态。弗卢龙的实验结果对加尔的颅相说提出了批评，但是，他所用的实验对象没有新皮层，而且动物智能和人的智能是完全不同的。

20 世纪初，整体说再次引起研究学者的注意，最著名的代表人物是美国研究者拉什利。拉什利采用脑毁损技术对白鼠进行了一系列走迷宫的实验，实验结果发现，在白鼠大脑损伤后，其行为习惯出现很大的障碍，这种障碍与脑损伤的部位无关，而与损伤的面积有关（平均相关为 0.75）。在此基础上，他提出了两条重要的原理：均势原理和总体活动原理。按照均势原理，大脑皮层各个部分几乎以均等的程度对动物活动发生作用；按照总体活动原理，脑是以总体发生作用，活动的效率与受损伤的部位无关，而与受损伤的面积大小成反比。

3.机能系统说

二战期间，苏联著名的神经心理学家鲁里亚及其同事，对在战争中造成大脑损伤的病人进行了机能恢复的相关研究。根据他们的临床经验以及对病人的相关训练，鲁里亚批评了大脑机能定位的错误理论，他从脑损伤病人的案例中发现，脑的一定部位的损伤，会引起某种综合征，即一系列过程的障碍，而不是导致某一孤立的心理机能的丧失。鲁里亚认为，脑是一个复杂的动态机能系统，他把脑分成三个紧密相连的机能系统：

第一机能系统是调节激活与维持机体觉醒状态的系统，也称为动力系统，由脑干网状结构和边缘系统等组成。其基本的功能是维持大脑皮层的一般觉醒状态，提高它的兴奋性和感受性，并实现对行为的自我调节。

第二机能系统是信息接受、加工和存储的系统，位于大脑皮层的后部，包括皮层的枕叶、颞叶和顶叶以及相应的皮层下组织。它的基本功能是接受来自机体内、外的各种刺激（包括听觉、视觉、一般机体感觉），对信息进行空间和时间的整合，并保存这些整合后的信息。

第三机能系统也称为行为调节系统，负责编制行为程序，调节和控制行为。包括额叶的广大脑区。它的基本功能是产生活动意图，形成行为程序，实现对负责行为形式的调节与控制。这一脑区分为三个不同的等级：一级区是皮层运动区，位于中央前回内，大脑发出的动作指令通过此区直接调节身体各部位的动作反应；二级区是运动前区，位于运动区的前方，主要功能是实现对行为的组织以及制定运动程序；三级区位于额叶的前面，主要功能是产生活动的意图，形成运动程序，从而实现对复杂行为的调节与控制。

鲁里亚认为，人的各种行为和心理活动是三个机能系统相互作用、协调活动的结果。其中，每个机能系统又起各自不同的作用。他的研究丰富和发展了脑功能的理论，引起了各国相关研究者的重视。

4.模块说

20 世纪 80 年代中期，美国生理学家加查尼加在认知科学和认知神经科学中提出了一种重要的理论，即模块说。这种学说认为，在结构和功能上，人脑由高度专门化、相对独立的模块组成。这些模块复杂而巧妙的结合，是实现复杂而精细的认知功能的基础。该理论认为，脑所形成的功能模块是一种快速的信息过程。认知神经科学的相关研究成果都支持模块说。