大脑两半球的解剖、功能与障碍

朱镛连

1 问题的源起

1.1 所谓脑的“优势半球” 大脑两半球间的功能偏向一方(称侧化)和不对称，起始于脑的“优势半球”这一概念。所谓“优势”是和言语联系在一起的。法国人Broca于1861年发现左半球额叶第三回后部与言语有关。当该区病变时即产生言语表达上的困难(后称运动性失语)。既然大脑半球左侧有言语功能，此时还没有发现右侧大脑半球有特殊功能而被称谓“沉默区”或“哑区”或非优势半球，这种想法延续了将近百年。

1.2 对脑的“优势半球”的挑战 20世纪初科学家们对脑的言语机制越发关注，对优势半球与言语关系也有越来越多争论，认为优势半球对语言功能不是绝对的，大脑两半球中都有语言的某种代表区，对右半球所谓“哑区”是不真实的。他们确定了右半球损伤后也可出现言语能力障碍，创造性文学语言能力将蒙受严重的影响，有深度言语能力障碍，对图片的深层理解出现困难，可以有口吃和语言阻塞。到上世纪60年代，科学家们对“优势半球”的绝对意义更加怀疑。对右半球的功能也越来越感兴趣。在这个时期中，科学家们在正常人和病人身上创立了不少研究两侧脑不同功能的方法。例如加拿大神经外科专家Penfield(当时与白求恩等齐名，60年代初曾到过我国讲学)。他在脑外科手术时使用微电极直接刺激两半球，发现无论是左或右半球都会出现辅音元音化现象和语言暂停现象。他与Jasper并总结出运动、感觉皮质代表区的矮人图。科学家还使用Wada试验，在脑部手术前来确定语言的主要半球。Wada试验是基于一对颈内动脉和一对椎动脉进脑后在脑底形成对称性的四方形的动脉环。由环的中间分开，左侧半球血液不进入右侧，反之亦然。这样当由一侧颈动脉注射异戊巴比妥钠麻醉药后，该侧半球即被麻醉，进入抑制状态。注射药物后，让患者举起双手并连续读数字。当药物起作用后，对侧手会跌落下，如此时也停止了读数，就可证明优势半球为注射侧(语言分工侧)，否则优势半球为对侧。作为术者可对语言功能采取保护措施。Wada试验还发现大脑语言功能半球并不依赖于手的右利或左利，并发现音乐的知觉是右半球的功能等。上述研究都表明，左、右半球存在着功能的专门化，即两半球功能存在着差异，优势表明两半球机能的不对称性，也就是说两半球以不相等的程度提供各种特殊功能。

1.3 Sperry时代 脑的两半球正常时是主要通过胼胝体连接起来的，由此相互沟通信息。当顽固性癫痫以切断两半球连接的胼胝体治疗时，即呈现两半球左右的割裂。Sperry等对两半球功能分别进行研究，称为“割裂脑(裂脑)的研究”。由此Sperry曾获得1961年的诺贝尔奖，并进入了Sperry时代。在此之前，“优势半球”概念好像是绝对的。到了Sperry时代，人们终究认识到左、右半球各有自己的“优势”。代之而产生的概念是“大脑两半球功能侧化”。他的学生Levy对裂脑后在视、听、语言、言语、图形认知、视觉空间功能、非语言表达能力以及两半球记忆特征上研究出的结果，得出了令人信服的里程碑性成就。

Levy(1974)说，人的大脑两半球存在于共生关系中，活动的能力与动机是相互补充的。考虑到两半球两套机能的性质，看来它们可能在逻辑上不相容。右半球综合空间，左半球分析时间；右半球知觉形状，左半球则知觉细节；右半球将感觉纳入印象，左半球则纳入言语描述；右半球缺乏语音的分析器，左半球则缺乏完整的综合器。所以，在谈到两半球机能不对称问题时，应更看到两侧半球相互补充，相互制约，相互代偿的一面。各种心理机能完整的反应都是两侧半球协调活动的结果。到上世纪末CT、MRI、f MRI、PET、SPECT等先进设备相继用于研究和临床，在脑功能的认识上又有所创新。

2 两半球解剖生理上的差别

总体上两半球是对称的。但在发育、形态和生化组织上可有所不同：①上颞叶和下额叶：左大脑半球相当于Wernicke区(言语感受区)的颞叶皮质和相当于Broca区(言语的运动区)的额叶皮质比右侧的同一部位要大；②优势半球(通常指左半球)颞叶表面总面积要比非优势半球约大1/3；③左侧半球外侧裂更长且更水平，而右侧是弯向上的；④左枕叶更宽和更长，右额叶宽，左侧脑垂系统枕角较右侧更大；⑤神经递质分布也不对称，左颞叶皮质的乙酰胆碱活动比右侧活跃；⑥几乎所有人类行为都需两侧半球活动的整合。两半球的许多活动的潜能有实质性的不同，而在绝大多数活动中起的作用也不同。

3 左、右半球功能上的差异

两侧半球功能是有差异的，但都不是绝对的。在同一功能上，在两半球可以是“我中有你，你中有我”。一般说，左半球功能偏向于理性思维，而右半球则多感性思维。因而左半球主要完成语言、逻辑的分析和数学思考认识行为等。右半球则主要负责直观的、综合的、几何的(立体空间功能)、音乐、绘图的思考认识和行为等。两半球功能是有差异的，但人类思维、行为的功能等则应视为两半球相互协同、补充的结果。科学家对两半球功能特别是潜能方面仍在不断研究。

3.1 左半球功能 ①控制右侧半身的运动功能；②接受右侧身体的感觉信息；③具有语言功能，掌握说话、文字领会、诵读、书写、作文等；④数学计算；⑤运动执行；⑥具有对对侧空间注意力；⑦具有逻辑分析能力，能够把复杂事物分析为单纯因素，比较偏向于理性思考。

3.2 右半球功能 ①控制左侧身体的运动功能；②接受来自左侧身体的感觉信息；③具有在感知理解上的作用：包括视和空间感知、语言感知、运动计划感知、身体图像感知、触觉感知和听感知，即个体与自身和环境相关知觉所涉及的功能；由此人类可以察觉自身和他们所在的环境、和人际关系；④具有在理解信息上的作用，这些信息是抽象的和创造性的，他们与具体的、逻辑性的相反；⑤具备绘画、识别图像功能，能计算物体间的距离和线性方向判断，熟悉面孔识别；⑥具备音乐能力，识别音调、旋律；⑦具有语言韵律的执行和接受，熟悉声音的识别；⑧具有视觉运动能力即结构构造能力，穿衣能力等；⑨具有对对侧空间注意力。

由以上可见两半球功能是有所不同，但不是对立的，而是互补、协同的，无所谓“优势”和“非优势”。Levy通过对裂脑人的研究，认为两半球有相补功能。Eccles(1975)则列表介绍了这些补充功能。见表1。

表1 两侧大脑半球补充功能

4 两侧脑的功能障碍

4.1 左侧脑障碍 ①感觉性和运动性失语症，即对言语的接受上和表达上障碍的失语症。由于左侧脑掌管语言，当病变扩大时尚可出现其他类型失语症，如传导性失语症、混合性失语症与遗忘性失语症等共十多种失语症。②对侧运动和感觉缺损即偏瘫和感觉减退或缺失；③失算，失去计算能力；④失写，失去损伤前所熟悉的书写能力；⑤失读，失去损伤前所熟悉的诵读能力，书写后不复能诵读；⑥在运动执行功能上受损，成为失用症；⑦对侧空间注意力受损成为右侧忽略症；⑧词话记忆包括手势语丧失。

4.2 右侧脑障碍 ①右脑障碍包括对躯体存在认识上的障碍，这种障碍使躯体存在失真，使环境失真，使个体自身知觉失真，即对躯体和环境存在认识上的障碍，可能不承认自己左侧偏瘫；不承认自己左侧肢体存在；有时认为左侧多一肢体或数个肢体；②左侧偏瘫；③左侧视觉忽略症，即视空间障碍；④语言韵律执行、接受功能消失，言语缺乏抑、扬、顿、挫；⑤绘画能力下降，不能画三角形或复杂图形，将垂直线和水平线看作斜线；⑥面孔失认，面孔区别力下降；⑦不能歌唱，声音失认；⑧结构构造能力障碍，对空间结构各部不能正确排列；穿衣失用，不能认识衣服与身体的关系；⑨运动计划知觉性障碍，失用。

5 低能特才综合征(savant sydrome)

低能特才综合征或孤独症者特才(austistic savant)，也有人用白痴特才(idiot savant)，指的都是一回事。“savant”在我国英汉字典上意为著名专家、博学之士或学者等，但如译为“专家综合征”就不易了解是怎么一回事。

低能特才者即一个人智能在正常人下，却能完成或表现出一种特殊的才干或在一种特殊区域中的能力。科学家认为他与左脑功能受损，右脑起补偿作用有关，故在本文中作些介绍。患有低能特才者一半为孤独症者，孤独症患者的智商一般都低，约25%的患者智商只大于35。在孤独症患者中约10%有本病。低能特才综合征患者智商也低，高于35，介于40～70之间(正常人最低70)。男女比例3∶1或6∶1，在非孤独症人群中患本综合征者少于1%，包括精神发育迟缓和其他发育障碍者。

低能特才患者有特殊天资或在特殊区域表现有特殊技能。如惊人速度的数学计算能力，其他像在音乐、视艺术上表现出的技能是超越记忆力的，他尽管可以不懂，但能记住数国语言。他可以记住广泛的资料，例如运动上的统计、人群数字、历史性和传记资料。一个本综合征患者，在指定一个非特殊日子，数秒钟内能正确算出在过去或在将来是星期几。

5.1 低能特才综合征的病因 病因不清。可能为基因改变。有人认为母亲妊娠，胎儿在子宫中，大脑左半球较右半球发育较迟完成，因而较易受到损害。且认为男性胎儿循环中的睾丸素能够减慢脑的生长和损伤左半球神经元的连接和发育。右半球为了补偿左半球的受障，发育得较大和更为优势，使有一种超特殊化的功能。这个理论得到本综合征男性多于女性与受损补偿内容：创新、艺术技能、视空间能力和抽象性功能均趋向限于右脑功能所支持。此外，在当代脑CT、PET、MRI和单光子断层扫描对本综合征患者检查时可见左脑有缺失证据。

研究者对自愿健康者的本综合征患者以反复经颅磁刺激，发现某些人曾获得低能特才型技能有所改进，如在绘画和阅读上，但都不是戏剧性的，且不是每一个都有。某些人在以后甚至有一过性的记忆力丧失。

一些研究者认为在较大人群中，低能特才是静止存在的，坚信在人群中与低能特才者有同一神经环路，只是在社会鼓励左脑功能下，这种接近特技的功能才丧失。

5.2 低能特才者举例 我国胡一舟(爱称舟舟)，现年33岁，曾多次现身于文艺舞台和电影录像中，能够指挥著名乐团，神采飞舞，自信而优雅，充满灵气。据报道，舟舟智商只30多些，相当于4～5岁孩子。他平时不识票面，不会做10以内的加减法，不能区别方和圆，也不知道自己的年龄，是一个低能患者。他也没有经过音乐的特殊训练，但是一听到音乐，特别是几支熟悉的交响曲时，即眉飞色舞，手和着音乐节拍动起来。我想这是低能特才者的一个典型例子。可惜未能见到他关于脑部检查的结果。

一个成名艺术家叫Stephen Wiltshire，是一个孤独症患者，也是一个特才者。他乘坐直升飞机在空中巡视12 min后，将目标物一一记在脑中。以后在丝织薄膜上以高度正确和详尽的速写绘出伦敦约10 km2的12座主要标志建筑物和200座大楼。所有的素描都是合乎比例和合乎事物间的正确关系。

1964年美国精神病年会上有两名双胞胎孤独症患者。他们都不能完成一般生活上的计算，然而却具有向前4000年以不可置信的速度正确计算出特定日子是星期几，他们还能计算大数目的乘、除和开方根。

某些低能特才者可具有奇特机械性和空间技能，能够结构性和精确性地特制出模型，在没有工具时能精确地测出距离。还有一个低能特才者能记住8600本书和具有地理、音乐、文学、历史、运动百科全书般的知识，他有非凡的阅读能力，以左眼扫视书面同时以右眼看另一书面仍能记住。

6 设想

本文内容与举例希望能作为神经精神病工作者、心理工作者和神经康复工作者在自己工作上参阅。更重要的是希望在开发和拓展两侧半球脑的潜能上起一点激励作用。如当左脑言语功能障碍时，可应用右脑丰富的音乐功能，即旋律音韵疗法来帮助代偿左脑言语功能的恢复。对那些重症如植物状态或低意识患者治疗上对他们残存的脑组织如何发挥更大作用的研究也是应该予以重视的。

[1]朱镛连.与神经康复有关的解剖、生理、药理、病理及脑脊液检查[M].//朱镛连，张皓，何静杰.神经康复学.2版.北京：人民军医出版社，2010：30.

[2]朱镛连，宋遵武，李漪.皮质下结构在语言活动中的作用[J].中华神经精神杂志,1987,20：14-18.

[3]李心天.大脑两半球机能不对称性[M].//李心天.医学心理学.北京：北京医科大学中国协和医科大学出版社,199：531-539.

[4]薛海波，肖世富.行为的神经生物学基础[M].//陈生弟.神经变性疾病.北京：人民军医出版社,2006：253-256.

[5]郭念峰.大脑两半球功能分工与协同[M].//汤慈美.神经心理学.北京：人民军医出版社,2001：102-131.

[6]刘宗惠，胡威夷，段国升，等译.神经系统疾病定位诊断学[M].北京：海洋出版社,1995：295-302.

[7]Gutnun SA.Quick Reference Neuroscience for Rehabilitation Professions[M].N.Y.：Slack,2008：218-221.