大脑皮质功能定位

通过临床病理学和动物实验研究，证明大脑皮质各不同区域有着功能的分野。例如在大脑皮质有三个主要的感觉区：即一般感觉区、视区和听区。此外还有躯体运动区，受电刺激可引起骨胳肌的收缩。在这些区域以外，新皮质的其余部分大都归于联络区。联络区与初级感觉皮质有着较密切的关系，并涉及高级的行为和智力活动。脊椎动物进化的趋势是联络区逐渐增大，到人类则增至最大。
近年通过对大脑皮质广泛深入的研究，认识到皮质接受和发出纤维的投射地区较以前所知更为广泛。如中央后回不再是接受躯体感觉输入的唯一地区。中央前回也不是唯一发出运动冲动的地区。还发现强刺激属于感觉皮质的中央后回，可引起个别的和复合的运动，刺激枕叶(19区)也可使两眼协同转向对侧。似乎把这些地区称作感觉运动区更为恰当。然而，在名称上仍把在功能上以运动为主的皮质称为运动区，把感觉为主的皮质称为感觉区。
大脑皮质的感觉区 皮质的感觉区可分第Ⅰ与第Ⅱ。第Ⅰ感觉区是皮质的限定地区，接受特定的感觉输入，包括躯体感觉区、视区、听区、味觉区及前庭区。第Ⅱ感觉区位于第Ⅰ感觉区的近旁，直接或间接地接受来自背侧丘脑的投射。第Ⅱ感觉区在动物上已确定的有躯体感觉区、视区和听区，在人类已确定的有躯体感觉区。
❶第Ⅰ躯体感觉区，主管躯体浅部和深部的一般感觉，位于中央后回并延伸到中央旁小叶的后部。此区成自三个窄条皮质(3、1、2区)，接受来自背侧丘脑腹后核中继的内侧丘系、脊髓丘脑束和三叉二级纤维的投射。对猴的实验表明：腹后核主要投射到3区，1区只接受全部纤维的30%，但接受许多投射到3区的侧支。2区似主要接受3区和1区的侧支。身体各部在中央后回的定位有如倒置的人体，即头部在下，手、上肢、躯干、下肢和足依次向上排列，下肢延入中央旁小叶。在皮质，头部、手和口区相对地大，头部的投影是正的。刺激人一侧的中央后回，告诉身体对侧有麻木和触电觉，有时觉到身体某部有运动的感觉，但未引起真正的运动。有人认为感觉皮质与痛、温觉的感知无关。此部皮质可对身体各部所处空间位置、刺激

图1 躯体感觉皮质定位示意图

强度和接触身体表面物体的异同进行辨别。第Ⅰ感觉区受损，使被动运动、两点辨别刺激强度的能力丧失。患者不能正确指出受刺激的体表位置，不能识别被动运动的方向和范围，不能识别轻重、粗细，其结果是丧失对物体的实体感。
❷第Ⅱ躯体感觉区，位于中央前后回的最下部，外侧沟的上沿，并延伸至顶叶。身体各部按与第Ⅰ体感区相反的顺序排列。在Ⅱ区有身体两侧的代表区，但以对侧为主。在人，面部、舌、口部和喉的代表区尚未得到证实。刺激人的第Ⅱ体感区，在四肢部产生与刺激Ⅰ区相同的感觉，但一些细胞只对伤害性刺激表现反应。
❸第Ⅰ视区(17区)，位于距状沟两唇，也延伸到半球外侧面的枕极。此区皮质甚薄(1.5—2.5mm)，在新鲜脑的切面标本上，见Baillarger外带较厚，成白色条纹，称Gennari带。视皮质接受膝距束的纤维。来自黄斑区的纤维，投射到17区的后1/3部，视网膜中环和外环的纤维依次投射到该区靠前的部分。17区接受自两侧视网膜同侧一半传来的冲动。自视网膜下象限发来的冲动，传导至距状沟下唇；上象限传至上唇。第Ⅰ视区的作用是形成视觉(颜色、形状、大小、照度等)。该区刺激性病变可产生不成形的幻觉，如在视野区内出现闪光和暗点。双侧17区受损可引起皮质性视盲。
❹第Ⅱ、Ⅲ视区(18、19区)，位于大脑半球的内侧面和外侧面，环绕第Ⅰ视区。此二区接受从17区发来的冲动，并与其他皮质和丘脑枕有往返的联系。第Ⅱ、Ⅲ视区是第Ⅰ区的联络区，其机能是把现时的与过去的视觉经验相结合，以识别其所见，并判断其意义。18、19两区广大部分的损伤，可引起视觉的不识症，对来自对侧视野范围内的物象不能识别。
❺听区(41、42区)，位于颞横回 (Heschl回)。听区接受内侧膝状体经膝体颞叶束或听辐射投射的纤维。听辐射大部投射到41区，小部投射到42区。听皮质对音调有空间定位。低频的冲动投射到听区的前外侧部，高频的投射到后内侧部。内侧膝状体主要接受对侧听感受器的冲动。但也接受同侧输入的冲动。损伤一侧听区使两耳听力降低，但以对侧受损较重。切除一侧听皮质引起对侧耳声音定位的障碍，特别

图2 大脑半球背外侧面机能定位图
1,2,3.躯体感觉区 4.躯体运动区 5.额眼区 17.视区 41. 味觉区 42. 听区

是辨距的障碍。
❻味觉区，位于顶叶岛盖一般感觉区的腹侧，邻接舌、咽一般感觉区的皮质区，相当于Brodmann的43区以及脑岛旁皮质。味觉的中枢传导路径尚不确知，背侧丘脑的中继核是腹后内侧核的内侧部。
❼前庭区，位于顶叶中央后回的下部，紧靠第Ⅰ躯体感觉区的面部后方(2区)。自前庭核经至皮质的路径不甚明了，在背侧丘脑的中继核可能是腹后核的内侧部(图1,2)。

图3 大脑半球内侧面机能定位图
(1)补充运动区 (2)视区 (3)躯体感觉区 (4)躯体运动区

大脑皮质的运动区 主要在额叶。
❶第Ⅰ躯体运动区位于中央前回、中央旁小叶前部和中央沟前壁，包括4区和位于中央前回的6区部分。第Ⅰ躯体运动区皮质最厚(4.5mm),4区的内锥体层含有Betz巨锥体细胞。此区主要接受中央后回以及背侧丘脑腹外侧核发来的纤维； 自此区发出的纤维主要组成锥体束。电刺激此区引起身体对侧肌的收缩。头部的一些肌(如眼球外肌、前额肌、咀嚼肌、咽喉肌)也受同侧皮质的支配。在皮质上身体各部肌群的代表区如躯体感觉代表区，为一倒置的人体，但头部是正的，刺激第Ⅰ躯体运动区可引起身体对侧一个肌群或单独肌的收缩。损毁4区可引起它所支配肌运动的瘫痪，这种瘫痪一般是弛缓性的。当损伤超过4区范围而涉及6区时，则出现痉挛性瘫痪。
❷第Ⅱ躯体运动区，位于外侧沟的背侧壁，第Ⅰ感觉运动区的腹侧，与第Ⅱ躯体感觉区有某些重叠。电刺激灵长类和人的皮质证明此区的存在，但其机能意义尚不确知。
❸补充运动区，位于额上回内侧面、4区的前方。刺激人的补充运动区可抬举对侧上臂、转头、转眼，并使两侧的躯干肌和下肢肌协同收缩。此外，还可引起瞳孔散大、心跳加快、喊叫以及偶有感觉的现象。切除人的一侧补充运动区亦不引起姿势维持和运动功能永久缺陷。
❹额眼区，在人位于额中回的后部(相当于部分的8区)和相邻的额下回部分。电刺激人的额眼区引起眼球向对侧同向偏斜，偶见上下肢的运动，认为这是两眼作随意的搜索和探望的中枢。额眼区的神经通路尚不确知。
❺运动性语言中枢(Broca区)，位于额下回的岛盖部和三角部，相当于Brodmann的44、45区。它主管语言运动的组合。损伤优势半球（左侧）的运动性语言区，出现运动性失语症(图3,4)。
大脑皮质的联络区 大脑皮质各感觉区从感受器接受

图4 躯体运动皮质定位示意图

各种特定的感觉冲动，引起明确的感觉，但这种感觉尚未达到认识事物所必要的知觉阶段。知觉尚需要依靠联络区广泛皮质的活动，把各种原始的刺激并合成复合的多觉性知觉，如把触觉和运动感觉的刺激构成图形、大小和纹理的知觉；把视觉的冲动归并成视觉对向的知觉等。任何物体最后都表现为各种感觉资料所并成的记忆集团，摸着或看到一个物体所发起的触觉或视觉冲动就能唤起这种记忆，这就对这个物体认识了。传入的皮质冲动发起记忆集团引起对该事物的认识，即称为认识力，这是人对事物的理解和知识的基础。联络区的损伤，使这个机制发生障碍就称为不识症。不识症若牵连到理解语言的机构，就使患者对口说或写出的文字以及语句中文字之间关系的信号性意义不能理解，称为感觉性失语症。在第Ⅰ躯体运动区的前方有若干中枢主管具有更为复杂的目的性技巧运动，如行走、手的操作和说话等复杂动作。这是由于皮质内存在以前做过这种相似动作的记忆集团。皮质发动和执行这些活动称为“运用”能力。这些区域的损伤，往往造成运动记忆的障碍，而不引起肌运动的麻痹，但患者很难或不能执行复杂的目的性运动，这称作运用不能。运用不能若影响语言运动的机构，包括说话和书写的联络皮质 （额下回后部和额中回后部），称为运动性失语症，其受害最厉害的是在语言的表达方面。在说话和书写时，患者很难组成完整的语句，说出的话和写出的文字，词意颠倒、杂乱无章、不能使人理解。
前额叶位于6、8区的前方，在进化上出现较晚，只在灵长类，特别是人类才高度发展。此皮质区与额叶眶面共同组成前额皮质。前额叶接受大量来自背侧丘脑背内侧核的纤维，后者带来许多来自下丘脑自主性冲动，中央沟后方的皮质所形成的复杂记忆模式也传给前额叶，以合成更为复杂的记忆集团，这是形成抽象思维或智力活动的基础。背内侧核的活动代表了意识中较原始的情调成分也进入了额前叶。临床上作额前皮质切除或额叶切除以解除精神病患者的焦虑和强迫性观念以及解除痛症病人不能克制的疼痛(作了手术的病人不再自述疼痛，缓解的功效似是解除了焦虑和恐惧，这常是伴随疼痛而存在的)，这使我们对额前皮质的功能获得更多的了解。术后的病人表现不同程度的智力退化(判断力低，抽象思维能力差)、道德低落和情绪行为的改变等属于人格方面的缺陷。额前皮质可以监视人的行为并主管高级心灵方面的活动。
左右大脑半球在形态和纤维联系上是相同的，但在某些高级功能上却有不同之处。早已知道，在人类，右利的人，语言功能更多地依赖左侧大脑半球； 只有左侧大脑半球受损伤才发生语言功能的障碍，因此称之为优势半球，而另一半球似乎是“非优势”的。现在已知，所谓优势半球是具有从事文字符号分析方面的特化； 而“非优势”半球是从事于空间关系方面的特化，如识别人的面貌，凭借外形来识别各种物体，识别音乐的主旋律。两个大脑半球的特化可视为是一种互补长短的特化。大脑半球的特化与左利或右利有关。右利人，分析语言文字的半球在左侧。左利的人，其中少数分析语言文字半球在右侧，多数仍在左侧。决定大脑半球的特化和左利或右利的因素还不了解，有人认为可能与遗传有关。