大脑皮质上的隐形“哈哈镜”

大脑皮质上的隐形“哈哈镜”

如果我们把家兔麻醉，打开它的脑颅骨，暴露出大脑皮质，用电极刺激大脑皮质就会发现，电刺激皮质不同的区域会引起家兔产生不同的躯体运动。这说明大脑皮质的不同部位具有不同的管理职能。

早在1861年，法国有一个叫布洛卡的医生在解剖尸体时发现，死者生前身体右边瘫痪的，病变的部位往往发生在左侧大脑半球额叶上，患者同时患有失语症（不能说话）。布洛卡确认，人的语言中枢位于大脑左半球的额叶。

布洛卡的发现引起了许多科学家的注意。后来许多科学家在动物身上采用不同的研究手段进行了大量精细的研究。1869年，英国科学家杰克逊通过动物实验做出了如下的推测：大脑半球的中央沟前半球管理运动，后半球与感觉功能有关。

而德国青年医生弗里茨和希奇希并不满足于对脑功能的简单推测，他们认为只有让实验证据说话才最有说服力。于是在1870年，他们用微细的电极插入到狗的大脑皮质，当刺激狗大脑右半球的前额区时，狗的左侧腿肌肉发生了活动；但是当刺激脑的后侧时就不出现任何肌肉活动。他们的实验有力地证实了杰克逊的推测。因此，他们首次提出了大脑皮质“运动区”的概念。这两位杰出的医学家所开创的研究大脑皮质机能定位的方法，一直到现在还被人们普遍采用。

在众多科学家多年的共同努力下，大脑不同区域职能分工的秘密终于被揭开了。目前，人们已经搞清楚的大脑皮质机能区域有：位于中央沟前方的中央前回，是管理躯体骨骼肌运动的主要区域，被称为“躯体运动区”（躯体运动中枢）。位于中央沟后方的中央后回，是主管体表感觉的重要区域，被称为“体表感觉区”（体表感觉中枢）。位于大脑半球后部的枕叶，是管理视觉的区域，被称为“视觉中枢”。大脑半球的颞叶是产生听觉的区域，被称为“听觉中枢”。位于大脑半球内侧面胼胝体上方的扣带回，是产生嗅觉的区域，被称为“嗅觉中枢”。另外，在人类的大脑半球上还存在着一个动物所不具有的重要中枢，这就是语言中枢。

科学家们发现，如果重复电刺激大脑皮质中央前回某一个区域时，可以反复引起躯体对侧的某一部位的肌肉收缩；如果刺激另一区域时，可引起躯体对侧另一部位的肌肉收缩；当刺激中央前回下方的某些部位时，可引起双侧头面部肌肉的收缩。

原来，躯体运动区的不同部位在固定管理着身体不同部位的肌肉活动！科学家们经过精细的实验研究，终于绘制出了一幅中央前回管理全身运动的“机能地图”。这幅地图实际上是整个人体在中央前回上的缩影。但这个缩影是通过“哈哈镜”镜头拍出来的，它把整个人体扭曲得简直不成样子。中央前回上管理某一运动的区域大小，与被管理的躯体部位的实际大小竟然没有任何关系！所以，全身各个部位就在中央前回上形成了一个畸形的身体缩影。

大脑皮质的主要神经中枢

看到这样一个大头、大嘴、大手，小身躯、小腿脚的奇怪身体投影，你一定会觉得很可笑。那为什么会是这样一幅怪体形呢？

原来，不管我们身体的某个部位大小如何，如果这个部位的肌肉运动越是精细、灵巧，中央前回运动区管理它的神经元数量就越多，所占的区域就越大。所以，运动区的大小是与其管理部位运动的精细复杂程度相关的。我们人类双手长期从事各种劳动，灵巧无比，精细灵活得可以在显微镜下制作微雕作品，所以它的运动区特别得大。

我们人类具有独特的语言活动，说话口齿伶俐，唱歌委婉动听，这需要口、舌、齿、唇等部位灵巧地协调配合。我们人类是最富于面部表情的，喜、怒、哀、乐的复杂感情都通过面部准确地反映出来并与他人交流，所以人类头面部的运动区格外大。

中央前回管理运动还有另外一些特点：整个身体的投影是倒置的，即上半身的运动由中央前回的下方管理；下半身的运动由中央前回的上方管理。对于躯干和四肢来说，都分别由对侧的中央前回来管理；而头面部的肌肉活动，是由两侧的中央前回共同管理的。

为什么头面部的肌肉活动需要大脑皮质的双侧运动区管理呢？你想，我们的四肢是完全可以单侧活动的。但是我们说话、吃东西能够只靠单侧面部的肌肉活动吗？这样看来，在大脑皮质运动区上的身体“怪影”是非常合乎情理的。

加拿大的医生潘费尔德博士，为揭开人类大脑皮质感觉区的秘密做出了突出的贡献。由于潘费尔德职业上的便利，他能够在病人身上直接进行大脑皮质机能定位的研究。

1936年的一天，潘费尔德博士对一位局部麻醉少女的大脑皮质进行微弱的电流刺激。突然，这个少女惊叫起来：“有一个人正向我走过来！”当电刺激大脑皮质的另一部位时，竟然唤起了这个少女对往事的回忆。后来他把全身躯体感觉在中央后回上的投影图描绘了出来，发现在中央后回上，我们人的全身竟然是一幅被肢解了的、十足的“丑八怪”。

全身感觉在中央后回上的定位特点与前面提到的运动区定位特点很相似：左半侧躯体的感觉，上传到右侧大脑半球的中央后回；右半侧躯体的感觉，上传到左侧大脑半球的中央后回；头面部的感觉，同时上传到两侧的中央后回，由双侧大脑半球共同管理；下半身的感觉传到中央后回的上部，上半身的感觉传到中央后回的下部，总体上呈一种倒置的投影关系；但是，头面部的感觉还是正立位置的。潘费尔德博士还发现，投影区的大小与身体感觉部位的大小毫无关系，而是与这个部位的感觉精细、敏感程度成正比。

我们人体在中央后回上的感觉投影，表现为手大、嘴大。手指的触觉分辨能力十分精细；嘴唇对物体的精细分辨能力也很强；舌的触觉和味觉极为发达。这些感觉灵敏的部位，其相应的感受装置比较多、密度大，大脑皮质感觉区与其联系的神经元数量必然要多、区域要大，这样就有助于大脑对这些感觉进行细致精密地分析。这就是我们全身感觉在中央后回上形成“丑八怪”感觉投影的道理。