互动科普

大脑功能的分区制图

Carol Ezzell

人类大脑各个不同部位功能的制图不仅很难进行，而且还有争议。

在19世纪，叫做“颅象学家”的执业者们将人的大脑表层划分成35个不同的部位，他们认为，其中的每一个部位影响着人的个性或人格的某个确定的方面，如“灵性”、“欢快”或“夫妇关系上的趋向”之类。颅象学家们宣称，通过人头盖骨上的隆起部分的位置和大小，他们可以断定某个人的个性。例如，如果某个人大脑表层的“审慎”区上面的颅骨部位呈隆起状，那就意味着该人已谨慎到了这个地步——他的大脑的这个特定部位已因为多次使用而变大了，就像一块肌肉因反复使用而发达了一样。

如今，150多年过去了，一些研究人员开始怀疑，现代人基本上用高科技手段所作的大脑皮层一大脑的“灰白质”——各个不同部位的功能“制图”尝试是否与颅象学家们自称能做到的毫无二致。美国国立精神健康研究所器官内部研究计划分部（the National Institute of Mental Health’s Division of Intramural Research Programs，简称“NIMHDIRP”）主任罗伯特·德西蒙（Desimone）说：“有的人蔑视这种观点——大脑皮层的各个不同部位有着独特的功能。他们把它叫做‘神经颅象学’。”

同时，那些认为细致的功能——如看见各种颜色或听见某些声音——可归一因于大脑皮层的一些小块区域的人有时在对这些小块区域的边缘在何处的看法上冲突激烈。例如，1998年，在《自然神经科学》杂志（Nature Neuroscience）上，马萨诸塞总医院（Massachusetts General Hospital，简称“MGH”）的罗杰·B. H. 图特尔（Tootell）和努钦·哈迪卡尼（Nouchine Hadjikhani）就与西默·泽基（Semir Zeki）及其在伦敦大学学院的同事展开了一场学术大论战。他们争论的焦点是，图特尔、哈迪卡尼及其同事究竟是发现了大脑后部视觉皮层中负责色知觉的一个新的部位，还是只是“再发现了”泽基在此之前即已认为自己已发现的一个部位。这一争论至今尚未结束。

上述问题之所以产生，部分原因在于，一些研究人员所分析的是恒河猕猴的大脑，而另一些研究人员或针对的是人类大脑的显象过程，或研究的是患有仅影响大脑特定部位的伤病的患者。仿佛在猴类身上行使着某种功能的某些大脑部位在人类身上所起的作用时常并不相同。此外，不同的猴和人个体的大脑也略有不同之处，这使得人们很难确定研究人员在研究两副或更多的大脑时所针对的是否相同的部位。

由于脑功能磁共振成象技术（functional Magnetic resonance imaging，简称“fMRI”）已开发成功，使得阐明大脑特定部位的功能已变得有可能做到。与其它成象技术不同的是，脑功能磁共振成象技术使得研究人员可以监测大脑的局部血流——脑活动的一种标志，而无需对监测对象使用放射性物质或磁性对比剂。然而，脑功能磁共振成象机运行费用昂贵，而且迄今为止，只有相当少的神经科学家拥有这种装置。

最近，约瑟夫·P·劳斯切克（Rauschecker）及其在乔治敦大学医学中心的同事已利用脑功能磁共振成象技术生成了听觉皮层（位于大脑的左右两侧）的详细功能图。他们发现，听觉皮层分成分离的多个区域，它们以分层的方式处理听觉信息。该部位中心的核心区域负责分析纯音，围绕着核心区域的所谓“带状区域”（beltareas）则负责响应结合成一个更为复杂的蜂鸣状听觉刺激的多个声音。

20世纪70年代，借助于对视觉皮层的研究，有人首先提出了分层处理的观念，该观念认为，大脑先从多个听觉刺激中提取出其最基本的特征，然后再把它们重新组合起来，以反映世界的复杂性。然而，多年来，科学家们所赞同的是这一观点——听觉皮层将声音分解成许多单一的频率，然后对它们进行并行处理。

劳斯切克的新的研究成果可能会激起强烈反响。他说：“有的人认为，纯音是最适合用来给听觉功能制图的。然而，要听见一个语音或一个复杂的声音，你还得把信息重新组合在一起。”

[郑忆石／译   冉隆华／校]