大腦兩半球的解剖、功能與障礙

朱鏞連

1 問題的源起

1.1 所謂腦的“優(yōu)勢(shì)半球” 大腦兩半球間的功能偏向一方(稱側(cè)化)和不對(duì)稱，起始于腦的“優(yōu)勢(shì)半球”這一概念。所謂“優(yōu)勢(shì)”是和言語聯(lián)系在一起的。法國(guó)人Broca于1861年發(fā)現(xiàn)左半球額葉第三回后部與言語有關(guān)。當(dāng)該區(qū)病變時(shí)即產(chǎn)生言語表達(dá)上的困難(后稱運(yùn)動(dòng)性失語)。既然大腦半球左側(cè)有言語功能，此時(shí)還沒有發(fā)現(xiàn)右側(cè)大腦半球有特殊功能而被稱謂“沉默區(qū)”或“啞區(qū)”或非優(yōu)勢(shì)半球，這種想法延續(xù)了將近百年。

1.2 對(duì)腦的“優(yōu)勢(shì)半球”的挑戰(zhàn) 20世紀(jì)初科學(xué)家們對(duì)腦的言語機(jī)制越發(fā)關(guān)注，對(duì)優(yōu)勢(shì)半球與言語關(guān)系也有越來越多爭(zhēng)論，認(rèn)為優(yōu)勢(shì)半球?qū)φZ言功能不是絕對(duì)的，大腦兩半球中都有語言的某種代表區(qū)，對(duì)右半球所謂“啞區(qū)”是不真實(shí)的。他們確定了右半球損傷后也可出現(xiàn)言語能力障礙，創(chuàng)造性文學(xué)語言能力將蒙受嚴(yán)重的影響，有深度言語能力障礙，對(duì)圖片的深層理解出現(xiàn)困難，可以有口吃和語言阻塞。到上世紀(jì)60年代，科學(xué)家們對(duì)“優(yōu)勢(shì)半球”的絕對(duì)意義更加懷疑。對(duì)右半球的功能也越來越感興趣。在這個(gè)時(shí)期中，科學(xué)家們?cè)谡Ｈ撕筒∪松砩蟿?chuàng)立了不少研究?jī)蓚?cè)腦不同功能的方法。例如加拿大神經(jīng)外科專家Penfield(當(dāng)時(shí)與白求恩等齊名，60年代初曾到過我國(guó)講學(xué))。他在腦外科手術(shù)時(shí)使用微電極直接刺激兩半球，發(fā)現(xiàn)無論是左或右半球都會(huì)出現(xiàn)輔音元音化現(xiàn)象和語言暫?，F(xiàn)象。他與Jasper并總結(jié)出運(yùn)動(dòng)、感覺皮質(zhì)代表區(qū)的矮人圖?？茖W(xué)家還使用Wada試驗(yàn)，在腦部手術(shù)前來確定語言的主要半球。Wada試驗(yàn)是基于一對(duì)頸內(nèi)動(dòng)脈和一對(duì)椎動(dòng)脈進(jìn)腦后在腦底形成對(duì)稱性的四方形的動(dòng)脈環(huán)。由環(huán)的中間分開，左側(cè)半球血液不進(jìn)入右側(cè)，反之亦然。這樣當(dāng)由一側(cè)頸動(dòng)脈注射異戊巴比妥鈉麻醉藥后，該側(cè)半球即被麻醉，進(jìn)入抑制狀態(tài)。注射藥物后，讓患者舉起雙手并連續(xù)讀數(shù)字。當(dāng)藥物起作用后，對(duì)側(cè)手會(huì)跌落下，如此時(shí)也停止了讀數(shù)，就可證明優(yōu)勢(shì)半球?yàn)樽⑸鋫?cè)(語言分工側(cè))，否則優(yōu)勢(shì)半球?yàn)閷?duì)側(cè)。作為術(shù)者可對(duì)語言功能采取保護(hù)措施。Wada試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)大腦語言功能半球并不依賴于手的右利或左利，并發(fā)現(xiàn)音樂的知覺是右半球的功能等。上述研究都表明，左、右半球存在著功能的專門化，即兩半球功能存在著差異，優(yōu)勢(shì)表明兩半球機(jī)能的不對(duì)稱性，也就是說兩半球以不相等的程度提供各種特殊功能。

1.3 Sperry時(shí)代 腦的兩半球正常時(shí)是主要通過胼胝體連接起來的，由此相互溝通信息。當(dāng)頑固性癲癇以切斷兩半球連接的胼胝體治療時(shí)，即呈現(xiàn)兩半球左右的割裂。Sperry等對(duì)兩半球功能分別進(jìn)行研究，稱為“割裂腦(裂腦)的研究”。由此Sperry曾獲得1961年的諾貝爾獎(jiǎng)，并進(jìn)入了Sperry時(shí)代。在此之前，“優(yōu)勢(shì)半球”概念好像是絕對(duì)的。到了Sperry時(shí)代，人們終究認(rèn)識(shí)到左、右半球各有自己的“優(yōu)勢(shì)”。代之而產(chǎn)生的概念是“大腦兩半球功能側(cè)化”。他的學(xué)生Levy對(duì)裂腦后在視、聽、語言、言語、圖形認(rèn)知、視覺空間功能、非語言表達(dá)能力以及兩半球記憶特征上研究出的結(jié)果，得出了令人信服的里程碑性成就。

Levy(1974)說，人的大腦兩半球存在于共生關(guān)系中，活動(dòng)的能力與動(dòng)機(jī)是相互補(bǔ)充的?？紤]到兩半球兩套機(jī)能的性質(zhì)，看來它們可能在邏輯上不相容。右半球綜合空間，左半球分析時(shí)間；右半球知覺形狀，左半球則知覺細(xì)節(jié)；右半球?qū)⒏杏X納入印象，左半球則納入言語描述；右半球缺乏語音的分析器，左半球則缺乏完整的綜合器。所以，在談到兩半球機(jī)能不對(duì)稱問題時(shí)，應(yīng)更看到兩側(cè)半球相互補(bǔ)充，相互制約，相互代償?shù)囊幻?。各種心理機(jī)能完整的反應(yīng)都是兩側(cè)半球協(xié)調(diào)活動(dòng)的結(jié)果。到上世紀(jì)末CT、MRI、f MRI、PET、SPECT等先進(jìn)設(shè)備相繼用于研究和臨床，在腦功能的認(rèn)識(shí)上又有所創(chuàng)新。

2 兩半球解剖生理上的差別

總體上兩半球是對(duì)稱的。但在發(fā)育、形態(tài)和生化組織上可有所不同：①上顳葉和下額葉：左大腦半球相當(dāng)于Wernicke區(qū)(言語感受區(qū))的顳葉皮質(zhì)和相當(dāng)于Broca區(qū)(言語的運(yùn)動(dòng)區(qū))的額葉皮質(zhì)比右側(cè)的同一部位要大；②優(yōu)勢(shì)半球(通常指左半球)顳葉表面總面積要比非優(yōu)勢(shì)半球約大1/3；③左側(cè)半球外側(cè)裂更長(zhǎng)且更水平，而右側(cè)是彎向上的；④左枕葉更寬和更長(zhǎng)，右額葉寬，左側(cè)腦垂系統(tǒng)枕角較右側(cè)更大；⑤神經(jīng)遞質(zhì)分布也不對(duì)稱，左顳葉皮質(zhì)的乙酰膽堿活動(dòng)比右側(cè)活躍；⑥幾乎所有人類行為都需兩側(cè)半球活動(dòng)的整合。兩半球的許多活動(dòng)的潛能有實(shí)質(zhì)性的不同，而在絕大多數(shù)活動(dòng)中起的作用也不同。

3 左、右半球功能上的差異

兩側(cè)半球功能是有差異的，但都不是絕對(duì)的。在同一功能上，在兩半球可以是“我中有你，你中有我”。一般說，左半球功能偏向于理性思維，而右半球則多感性思維。因而左半球主要完成語言、邏輯的分析和數(shù)學(xué)思考認(rèn)識(shí)行為等。右半球則主要負(fù)責(zé)直觀的、綜合的、幾何的(立體空間功能)、音樂、繪圖的思考認(rèn)識(shí)和行為等。兩半球功能是有差異的，但人類思維、行為的功能等則應(yīng)視為兩半球相互協(xié)同、補(bǔ)充的結(jié)果。科學(xué)家對(duì)兩半球功能特別是潛能方面仍在不斷研究。

3.1 左半球功能 ①控制右側(cè)半身的運(yùn)動(dòng)功能；②接受右側(cè)身體的感覺信息；③具有語言功能，掌握說話、文字領(lǐng)會(huì)、誦讀、書寫、作文等；④數(shù)學(xué)計(jì)算；⑤運(yùn)動(dòng)執(zhí)行；⑥具有對(duì)對(duì)側(cè)空間注意力；⑦具有邏輯分析能力，能夠把復(fù)雜事物分析為單純因素，比較偏向于理性思考。

3.2 右半球功能 ①控制左側(cè)身體的運(yùn)動(dòng)功能；②接受來自左側(cè)身體的感覺信息；③具有在感知理解上的作用：包括視和空間感知、語言感知、運(yùn)動(dòng)計(jì)劃感知、身體圖像感知、觸覺感知和聽感知，即個(gè)體與自身和環(huán)境相關(guān)知覺所涉及的功能；由此人類可以察覺自身和他們所在的環(huán)境、和人際關(guān)系；④具有在理解信息上的作用，這些信息是抽象的和創(chuàng)造性的，他們與具體的、邏輯性的相反；⑤具備繪畫、識(shí)別圖像功能，能計(jì)算物體間的距離和線性方向判斷，熟悉面孔識(shí)別；⑥具備音樂能力，識(shí)別音調(diào)、旋律；⑦具有語言韻律的執(zhí)行和接受，熟悉聲音的識(shí)別；⑧具有視覺運(yùn)動(dòng)能力即結(jié)構(gòu)構(gòu)造能力，穿衣能力等；⑨具有對(duì)對(duì)側(cè)空間注意力。

由以上可見兩半球功能是有所不同，但不是對(duì)立的，而是互補(bǔ)、協(xié)同的，無所謂“優(yōu)勢(shì)”和“非優(yōu)勢(shì)”。Levy通過對(duì)裂腦人的研究，認(rèn)為兩半球有相補(bǔ)功能。Eccles(1975)則列表介紹了這些補(bǔ)充功能。見表1。

表1 兩側(cè)大腦半球補(bǔ)充功能

4 兩側(cè)腦的功能障礙

4.1 左側(cè)腦障礙 ①感覺性和運(yùn)動(dòng)性失語癥，即對(duì)言語的接受上和表達(dá)上障礙的失語癥。由于左側(cè)腦掌管語言，當(dāng)病變擴(kuò)大時(shí)尚可出現(xiàn)其他類型失語癥，如傳導(dǎo)性失語癥、混合性失語癥與遺忘性失語癥等共十多種失語癥。②對(duì)側(cè)運(yùn)動(dòng)和感覺缺損即偏癱和感覺減退或缺失；③失算，失去計(jì)算能力；④失寫，失去損傷前所熟悉的書寫能力；⑤失讀，失去損傷前所熟悉的誦讀能力，書寫后不復(fù)能誦讀；⑥在運(yùn)動(dòng)執(zhí)行功能上受損，成為失用癥；⑦對(duì)側(cè)空間注意力受損成為右側(cè)忽略癥；⑧詞話記憶包括手勢(shì)語喪失。

4.2 右側(cè)腦障礙 ①右腦障礙包括對(duì)軀體存在認(rèn)識(shí)上的障礙，這種障礙使軀體存在失真，使環(huán)境失真，使個(gè)體自身知覺失真，即對(duì)軀體和環(huán)境存在認(rèn)識(shí)上的障礙，可能不承認(rèn)自己左側(cè)偏癱；不承認(rèn)自己左側(cè)肢體存在；有時(shí)認(rèn)為左側(cè)多一肢體或數(shù)個(gè)肢體；②左側(cè)偏癱；③左側(cè)視覺忽略癥，即視空間障礙；④語言韻律執(zhí)行、接受功能消失，言語缺乏抑、揚(yáng)、頓、挫；⑤繪畫能力下降，不能畫三角形或復(fù)雜圖形，將垂直線和水平線看作斜線；⑥面孔失認(rèn)，面孔區(qū)別力下降；⑦不能歌唱，聲音失認(rèn)；⑧結(jié)構(gòu)構(gòu)造能力障礙，對(duì)空間結(jié)構(gòu)各部不能正確排列；穿衣失用，不能認(rèn)識(shí)衣服與身體的關(guān)系；⑨運(yùn)動(dòng)計(jì)劃知覺性障礙，失用。

5 低能特才綜合征(savant sydrome)

低能特才綜合征或孤獨(dú)癥者特才(austistic savant)，也有人用白癡特才(idiot savant)，指的都是一回事?！皊avant”在我國(guó)英漢字典上意為著名專家、博學(xué)之士或?qū)W者等，但如譯為“專家綜合征”就不易了解是怎么一回事。

低能特才者即一個(gè)人智能在正常人下，卻能完成或表現(xiàn)出一種特殊的才干或在一種特殊區(qū)域中的能力?？茖W(xué)家認(rèn)為他與左腦功能受損，右腦起補(bǔ)償作用有關(guān)，故在本文中作些介紹?；加械湍芴夭耪咭话霝楣陋?dú)癥者，孤獨(dú)癥患者的智商一般都低，約25%的患者智商只大于35。在孤獨(dú)癥患者中約10%有本病。低能特才綜合征患者智商也低，高于35，介于40～70之間(正常人最低70)。男女比例3∶1或6∶1，在非孤獨(dú)癥人群中患本綜合征者少于1%，包括精神發(fā)育遲緩和其他發(fā)育障礙者。

低能特才患者有特殊天資或在特殊區(qū)域表現(xiàn)有特殊技能。如驚人速度的數(shù)學(xué)計(jì)算能力，其他像在音樂、視藝術(shù)上表現(xiàn)出的技能是超越記憶力的，他盡管可以不懂，但能記住數(shù)國(guó)語言。他可以記住廣泛的資料，例如運(yùn)動(dòng)上的統(tǒng)計(jì)、人群數(shù)字、歷史性和傳記資料。一個(gè)本綜合征患者，在指定一個(gè)非特殊日子，數(shù)秒鐘內(nèi)能正確算出在過去或在將來是星期幾。

5.1 低能特才綜合征的病因 病因不清。可能為基因改變。有人認(rèn)為母親妊娠，胎兒在子宮中，大腦左半球較右半球發(fā)育較遲完成，因而較易受到損害。且認(rèn)為男性胎兒循環(huán)中的睪丸素能夠減慢腦的生長(zhǎng)和損傷左半球神經(jīng)元的連接和發(fā)育。右半球?yàn)榱搜a(bǔ)償左半球的受障，發(fā)育得較大和更為優(yōu)勢(shì)，使有一種超特殊化的功能。這個(gè)理論得到本綜合征男性多于女性與受損補(bǔ)償內(nèi)容：創(chuàng)新、藝術(shù)技能、視空間能力和抽象性功能均趨向限于右腦功能所支持。此外，在當(dāng)代腦CT、PET、MRI和單光子斷層掃描對(duì)本綜合征患者檢查時(shí)可見左腦有缺失證據(jù)。

研究者對(duì)自愿健康者的本綜合征患者以反復(fù)經(jīng)顱磁刺激，發(fā)現(xiàn)某些人曾獲得低能特才型技能有所改進(jìn)，如在繪畫和閱讀上，但都不是戲劇性的，且不是每一個(gè)都有。某些人在以后甚至有一過性的記憶力喪失。

一些研究者認(rèn)為在較大人群中，低能特才是靜止存在的，堅(jiān)信在人群中與低能特才者有同一神經(jīng)環(huán)路，只是在社會(huì)鼓勵(lì)左腦功能下，這種接近特技的功能才喪失。

5.2 低能特才者舉例 我國(guó)胡一舟(愛稱舟舟)，現(xiàn)年33歲，曾多次現(xiàn)身于文藝舞臺(tái)和電影錄像中，能夠指揮著名樂團(tuán)，神采飛舞，自信而優(yōu)雅，充滿靈氣。據(jù)報(bào)道，舟舟智商只30多些，相當(dāng)于4～5歲孩子。他平時(shí)不識(shí)票面，不會(huì)做10以內(nèi)的加減法，不能區(qū)別方和圓，也不知道自己的年齡，是一個(gè)低能患者。他也沒有經(jīng)過音樂的特殊訓(xùn)練，但是一聽到音樂，特別是幾支熟悉的交響曲時(shí)，即眉飛色舞，手和著音樂節(jié)拍動(dòng)起來。我想這是低能特才者的一個(gè)典型例子?？上茨芤姷剿P(guān)于腦部檢查的結(jié)果。

一個(gè)成名藝術(shù)家叫Stephen Wiltshire，是一個(gè)孤獨(dú)癥患者，也是一個(gè)特才者。他乘坐直升飛機(jī)在空中巡視12 min后，將目標(biāo)物一一記在腦中。以后在絲織薄膜上以高度正確和詳盡的速寫繪出倫敦約10 km2的12座主要標(biāo)志建筑物和200座大樓。所有的素描都是合乎比例和合乎事物間的正確關(guān)系。

1964年美國(guó)精神病年會(huì)上有兩名雙胞胎孤獨(dú)癥患者。他們都不能完成一般生活上的計(jì)算，然而卻具有向前4000年以不可置信的速度正確計(jì)算出特定日子是星期幾，他們還能計(jì)算大數(shù)目的乘、除和開方根。

某些低能特才者可具有奇特機(jī)械性和空間技能，能夠結(jié)構(gòu)性和精確性地特制出模型，在沒有工具時(shí)能精確地測(cè)出距離。還有一個(gè)低能特才者能記住8600本書和具有地理、音樂、文學(xué)、歷史、運(yùn)動(dòng)百科全書般的知識(shí)，他有非凡的閱讀能力，以左眼掃視書面同時(shí)以右眼看另一書面仍能記住。

6 設(shè)想

本文內(nèi)容與舉例希望能作為神經(jīng)精神病工作者、心理工作者和神經(jīng)康復(fù)工作者在自己工作上參閱。更重要的是希望在開發(fā)和拓展兩側(cè)半球腦的潛能上起一點(diǎn)激勵(lì)作用。如當(dāng)左腦言語功能障礙時(shí)，可應(yīng)用右腦豐富的音樂功能，即旋律音韻療法來幫助代償左腦言語功能的恢復(fù)。對(duì)那些重癥如植物狀態(tài)或低意識(shí)患者治療上對(duì)他們殘存的腦組織如何發(fā)揮更大作用的研究也是應(yīng)該予以重視的。

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