大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座

第八讲

大脑联合皮层和功效不对称性大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第1页

大脑皮层组成：感觉皮层：视皮层（17、18、19区等），听觉皮层（41、42区），躯体感觉皮层（1、2、3区），味觉皮层（43区），嗅觉皮层（28区）

运动皮层：初级运动皮层（4区），运动前区和辅助运动区（6区）联合皮层：顶叶联合皮层，颞叶联合皮层，前额叶联合皮层联合皮层功效：在感觉输入与运动输出之间起联络作用。在系统发生上，联合皮层出现最晚。在个体发生中，联合皮层是CNS中成熟最晚结构。在脑高级功效中起着关键作用。大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第2页大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第3页一、顶叶联合皮层包含Brodmann5，7，39，40区。不参加纯感觉或运动功效，而是接收来自感觉皮层信息并对其进行调整，将信息传递至运动皮层，从而控制行为。大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第4页1、人顶叶联合皮层功效神经心理学研究顶叶联合皮层受损或病变后，病人在触知觉及空间知觉方面出现异常触知觉：丧失经过触觉来识别物体形状和大小能力。空间知觉：右侧顶叶联合皮层受损患者出现以下：地理概念丧失：不能识别日常生活中经常经历道路或场所；衣着失行：不能正确穿衣服，出现前后左右不分；半侧空间忽略：日常生活中无视对侧空间中要素或事实；空间组成失行：不能经过正确空间搭配把个别部件或要素组成整体结构。大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第5页大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第6页大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第7页2、猴顶叶联合皮层功效切除毁损研究切除毁损研究表明：猴顶叶联合皮层在精细触知觉、空间知觉及视觉－运动控制方面起关键作用。

5区主要参加躯体感觉信息整合

7区主要参加空间视觉信息整合大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第8页3、猴顶叶联合皮层功效神经生理学研究大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第9页二、颞叶联合皮层与听觉信息处理相关颞上回（22区）与视觉信息处理相关颞下回（20，21，37区）与记忆和情感相关内侧颞叶（海马，海马旁回，杏仁核等）。大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第10页1、人颞下回功效神经心理学研究颞下回损伤或切除，病人表现为视知觉（颜色、物体、相貌认知）障碍和记忆障碍。患者对颜色、熟悉物体或面孔识别或分辨能力受损，对含有相同或类似特征、性质物体进行组织和分类能力受损，对视觉刺激产生解释性错误。颞下回或内侧颞叶受损患者，出现记忆障碍。大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第11页20区、21区切除后，猴对复杂图形分辨学习能力受损。2、猴颞下回功效切除毁损研究大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第12页3、猴颞下回功效神经生理学研究猴颞下回20区和21区存在对复杂图形或物体进行识别、分类及记忆神经元大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第13页大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第14页大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第15页三、前额叶联合皮层位于大脑最前端，包含Brodmann9～11，45～47区，是最高级别联合皮层。前额叶皮层在脑高级功效中起着主要作用：注意力调控、学习和记忆、行为抑制、行为计划和策略、思维与推理等。大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第16页解剖学特征：人类前额叶皮层占整个大脑皮层面积29％。含有显著发达Ⅳ层；接收丘脑背内侧核直接投射；含有广泛传入传出纤维联络。大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第17页1、前额叶皮层注意力调控功效大脑在选择要处理信息时，注意机制起着关键作用猴前额叶皮层含有与视觉选择性注意相关神经元，广泛存在于主沟区及附近，与顶叶和颞叶后部形成广泛纤维投射。前额叶损伤病人注意力低下，不易把注意力集中到被尤其暗示或提醒事情上，轻易受无关刺激干扰。大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第18页大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第19页Stroop干扰任务Stroop干扰任务（Stroopinterferencetask）通惯用于检测注意力调控能力试验标准：将描述颜色单词用不一样颜色打印，给被试展现这些单词，要求被试说出单词表示什么颜色或单词是用什么颜色打印。Redblackgreen大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第20页2、前额叶皮层学习和记忆功效规则学习（rulelearning）是指人和动物能够依据经验对不一样环境刺激作出不一样行为反应，即人和动物能够学会不一样规则。依赖于在不一样、但行为上相关信息之间形成联合关系，属于联合学习。前额叶皮层受损时，联合学习和工作记忆能力低下Asaad等人训练猴特定视觉刺激与特定运动反应之间联合A——右B——左2.1前额叶皮层与规则学习A——左B——右大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第21页由认知心理学家Baddeley和Hitch在20世纪70年代中期提出通常指为了完成某一个操作任务，脑内需要主动保留或复述某种有用信息，使即时记忆在时间上得到延续工作记忆系统模式

中央执行机构（centralexecutive）：注意调控系统视觉空间速写板：保留和处理视空间映象语音回路：保留和处理言语关联信息中央执行机构视觉空间速写板语音回路2.1前额叶皮层与工作记忆大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第22页大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第23页暗示期延缓期反应期猴操作眼动延缓反应任务大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第24页3、前额叶皮层行为抑制功效前额叶皮层含有抑制性功效，使得我们知道不该做事情（如社会道德、规则和法律禁止事情）不能去做。患者在社会及情感行为表现异常，出现反社会行为。病人经常不能依据暗示信号调整本身行为。大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第25页4、前额叶皮层行为计划和策略形成每一个人都能够总结过去，规划未来，这种能力源于我们高度发达前额叶皮层。人与动物区分在于人能够对未来行为活动事先进行严密规划患者策略形成能力受损，缺乏有条不紊计划大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第26页威斯康辛卡片分类测试（Wisconsincard-sortingTest，WCST任务）大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第27页5、前额叶皮层发散性思维能力人类含有强大思维和逻辑推理能力，也与我们高度发达前额叶皮层相关发散性思维是指脑内枚举含有相同或相同特征事物能力大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第28页四、优势半球与大脑不对称性通常认为，人类左右大脑半球含有一样大小、重量和表面积；主要脑叶看起来也是对称；近百年来，人们发觉单侧脑损伤显示出一些主要功效存在差异；最主要例子是左半球损害影响语言功效（1861年，Broca），首次证实大脑左右半球功效存在不对称性；1864年，HughlingsJackson提出人类大脑半球不是完全对称，在右利手人，左半球是语言优势半球，右半球是非优势半球。大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第29页从上世纪开始，科学家逐步发觉，人类一些行为更多地受左半球控制，而另一些行为则更多地受右半球控制。20世纪50～60年代，Zangwill、Hecaen、Milner等发觉，右半球更多地参加空间视觉信息处理。斯佩里（Sperry，美国人）经过裂脑试验，证实了大脑不对称性“左右脑分工理论”，并所以荣获1981年度诺贝尔医学生理学奖。

大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第30页在单侧半球部分或全部受损情况下观察病人行为改变。Wada试验：单侧颈动脉注射sodiumamytal（戊巴比妥钠），选择性使同侧半球短暂失活，观察受试者行为改变。裂脑试验（Sperry等）：切断胼胝体，检测两半球功效。功效成像技术，观察正常人在进行某种认知任务时大脑半球活动。1、大脑半球功效不对称性研究方法大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第31页大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第32页Split-brainsurgeryinahuman裂脑试验（SplittingtheBrain）大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第33页Testingthedividedbrain大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第34页“Lookatthedot.”Twowordsseparatedbyreddotappearprojectedinfrontofperson.“Whatworddidyousee?”“Pointwithyourlefthandtothewordyousaw.”or大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第35页2、大脑两半球功效对称性试验发觉：大多数情况下，左右两侧半球都含有独立知觉、判断和感觉－运动整合功效，即左右两半球能够分别对视觉经验和触觉经验进行整合，说明左右半球在功效上含有完整性和独立性。大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第36页3、大脑两半球功效不对称性试验也发觉，左右两半球在一些功效上含有显著不对称性，尤其在语言功效方面（语言表示）更为突出左半球：语言文字，数学技巧，分析思维右半球：音乐，图形，情绪，时空概念，整体思维96％右利手语言优势在左半球，70％左利手语言优势也在左半球，15％左利手语言优势在右半球，15％左利手没有显著语言优势半球。同性恋患者脑不对称性减弱女性脑不对称性不如男性显著大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第37页大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第38页4、功效不对称性与结构不对称性相互联络大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第39页外侧裂不对称性大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第40页颞平面不对称性大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第41页大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第42页5、功效一侧化生物学意义从种系发生看，脑不对称性并不局限于人类，但脑不对称性在人类显著。人类大脑功效为何会出现一侧化？个体发育中，大脑功效一侧化是怎样产生？是否与遗传相关还不清楚。大脑功效一侧化带来什么好处？大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第43页个体发育中，大脑功效一侧化是怎样产生？脑形态上不对称性在胚胎4~6月开始，在出生前，与语言相关大脑皮层结构已经存在左右不对称，即婴儿在学习语言表示前，左半球结构优势已经存在。在婴儿期或儿童期，左半球受损时，右半球会取代左半球行使语言功效。婴儿期已经存在左半球结构优势使得语言功效优先在左半球发育，而语言发育促使左半球语言区变得比右半球对应区更发达。大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第44页脑不对称性与遗传和环境关系？

Turner综合症时尚性染色体为非整数倍，同时存在脑结构和功效不对称性。在生命早期，男性激素（睾丸酮）能减慢左半球发育（1987，Geschwind&Galaburda）大脑联合皮层和功能一侧化专家讲座第45页

Alzheimer病出现临床和病理学不对称性。Schizophrenia（精神分裂症）与正常脑结构与功效不对称性发育不良相关，在病理学上表现为左半球比右半球较易受累，可能与管理脑不对称性基因缺点相关