第七章言语、思维的脑机制基础

主要内容脑和言语障碍脑与思维言语大脑两半球的功能一侧化言语知觉的认知理论语言是由词和语法规则组成的符号系统；言语则是运用语言表达思想进行交际的过程；思维是利用语言表达的概念进行判断、推理和解决问题的过程，也可以说是一种内部语言的运用过程。第一节脑和言语障碍一、大脑皮质的特化的语言区（一）布罗卡区（Broca’sarea）解剖学位置：左侧额叶皮质中的靠近控制舌和面肌运动皮质的额下回。由法国神经病学家布罗卡在1861年发现。损伤导致运动性失语症。一、大脑皮质的特化的语言区（二）威尔尼克区（Wernicke’sarea）解剖学位置：颞叶和顶叶交界处，位于颞上回后部，连接角回的区域。1875年德国神经病学家威尔尼克区首先发现损伤导致感觉性失语症。Wernicke-Geschwind模型Wernicke-Geschwind模型的不足之处1.Wernicke-Geschwind模型中强调的Wernicke区和Broca区在语言接受与表达方面的重要性实际上是基于范围大的多的损伤。2.Wernicke-Geschwind模型强调皮层区域的重要性。而现有的证据表明，皮层下结构对语言也是非常重要的。3.听觉输入的语言信息的确由听皮层传至角回，然后至Wernicke区，再传递至Broca区。然而，视觉输入的语言信息并不经过Wernicke区，而是从视觉联合皮层直接传至Broca区。因此通过眼睛看到的词并不转化为听觉表象。事实上，对一个词的视知觉和听知觉是由感觉模式特异的通路相互独立地处理的。这些通路各自独立地到达Broca区以及与语言含义和语言表达相关的更高级区域。注意：大脑的言语功能除和上述两区相关外，还和联络皮层区、皮层下结构，特别是基底神经节和丘脑底部有关。二、失语症（一）概念：是一类由于脑局部损伤而出现的语言理解和产出障碍，病人意识清晰、智能正常，与语言有关的外周感觉和运动系统功能无恙。不包括：（1）意识障碍及普遍智力减退致的语言症状；（2）感官及运动器官病损引起的语言障碍。二、失语症（二）主要类型1、运动性失语症（布洛卡氏失语症）病症特点：听得懂，但说不好分类：1）完全运动性失语症：基本不能发音2）不完全运动性失语症：能发出个别语音，但构不成词句（杂乱无章）；如问候时说“好你吧”产生原因：Broca区（布洛卡区）受损二、失语症2、感觉性失语症（威尔尼克氏失语症）病症特点：能听、能说，但说出来的话杂乱无章、毫无意义；听不懂别人的话，看不懂别人的文字分类及产生原因：听觉性失语症：Wernicke区（威尔尼克区）受损视觉失语症（失读症）：顶下小叶和角回受损形象比喻：病人似乎遇到一些人，双方都说着对方不懂的语言二、失语症3、传导性失语症病症特点：听得懂（理解正常），也能正常讲话和说出物体的名称，但无法重复别人的话，亦不能按照别人的命令做出相应的反应。产生原因：威尔尼克区和布洛卡区之间的神经联系（弓状束）受损。二、失语症4、皮层间失语症病症特点：病人可以复述别人的话，但不理解其意义，也不能自发地用正确语言表达自己的意思。能叫出物体的名称，但不理解其意义。产生原因：许多次级感觉皮层受损所致，使语言理解和产出功能与其他认知活动间的功能联系遭到破坏。二、失语症5、命名性失语症病症特点：病人可以理解语言，并能产出有意义的语言；但往往不能正确叫出物品的名称。通常只是能对物品进行描述。例如：对着钢笔，患者总是千方百计进行描述“是用来写字的，要灌水才能用...…”产生原因：颞叶皮层受损。三、失读症（阅读困难症）特点：智力正常，却很难阅读；可伴随其它失语症出现，亦可单独出现各类失读症：研究表明：大脑皮层各区之间长距离纤维发育不足，可能是失读症、自闭症和精神分裂症的共同原因，因为这类疾病共同的行为表现是语言交际方面的障碍。四、缄默症症状特点：病人意识不正常，情感和记忆空白。产生原因：扣带回皮层、扣带回内侧和周围的顶叶皮层以及基底前脑和丘脑病变的结果，具有明显的核心意识障碍。第二节脑和思维人类的思维活动包括思维过程、思维形式和思维内容相互制约的三方面。精神分裂症病人的思维三方面的统一遭到破坏而分裂。思维内容的障碍：各种形式的妄想思维形式的障碍：破裂性语言、词语新作和刻板性语言思维过程的障碍：象征性思维、强制性思维和思维贫乏阳性精神分裂症和阴性精神分裂症一、阳性精神分裂症及其脑机制1、多巴胺递质功能亢进说早期精神药理学资料表明多巴胺神经递质功能亢进或降低与精神分裂阳性症状的出现、加重或缓解之间呈一定相关性。因此，70年代初曾认为多巴胺神经递质的生成及功能亢进是阳性精神分裂症产生的脑机制。一、阳性精神分裂症及其脑机制2、多巴胺受体亢进说近年来的临床经验表明，精神分裂症病人脑内多巴胺含量的直接测定未能发现与病情变化的一致关系。相反，意外死亡的精神分裂症病人脑生化分析表明，其脑内多巴胺受体含量高于正常人两倍之多。于是，精神分裂症多巴胺假说为多巴胺受体理论所取代。一、阳性精神分裂症及其脑机制3、精神分裂症的多源病理学说进入21世纪后，认为精神分裂症是一大类多源病理机制的复杂疾病，含有多种神经递质及其多种受体功能异常。二、阴性精神分裂症的脑形态学改变最近20多年广泛应用的CT和脑核磁共振成像(NMR)技术，逐渐积累了一些科学事实，证明了精神分裂症的阴性症状有其脑形态学基础。1．温伯格等人(D。R．Weinberger)：报道慢性精神分裂症病人的CT检查结果中，其侧脑室比正常人大两倍之多，表明阴性症状为主的精神分裂症病人存在脑缓慢进行性萎缩。2．斯蒂文斯(J．R．Stevens)：对某医院长期住院的精神分裂症病人和非精神分裂症病人死后进行脑组织学检查，结果发现精神分裂症病人脑内神经细胞明显丧失，许多脑结构为异常多的胶质细胞所占据。二、阴性精神分裂症的脑形态学改变3．罗伯特(G．W．Roberts’1990)：总结了70年代中期以来精神分裂症的脑CT研究，推论出精神分裂症病人的旁海马回和颞叶是在胚胎发育过程中受损所致。4．丹尼尔(R．Daniel)：利用NMR脑成像技术，研究了精神分裂症病人的脑形态学变化，进一步证实了脑CT的结果，病人脑室明显扩大，旁海马回明显萎缩。利用PET成像技术研究精神分裂症病人脑区域性糖代谢率，许多报告基本一致，发现脑额叶皮层糖代谢率显著低于正常人，旁海马回和额叶的脑区域性血流量也显著降低。三、两类精神分裂症思维障碍脑机制的关系对于两类精神分裂症是否具有共同的脑机制，目前缺乏系统的证据。梅伊阿（M.Mayia）和卡尔（A.Carlsson)等（1990）提出：精神分裂症病理过程最初发生在中脑的多巴胺神经元和蛋脑皮层的谷氨酸神经元之间的功能平衡性破坏。最近几年的研究发现：由3个基因突变导致的脑各区间长距离纤维发育不足可能是精神分裂症、自闭症和失读症的重要基础。日本科学家K.Kasai等（2002）研究认为精神分裂症是一类多源性病理基础的疾病。四、言语、思维的脑机制综合一、二研究结果，结合知觉形成的脑机制，可以认为：由大脑3个相互作用的机能结构单元完成言语、思维的功能。沈政，《生理心理学》，P123图7-1首先，一些非言语活动区接触外部事物产生知觉，作为形成概念的基础。其次，语言功能区或概念形成区是位于额、颞叶皮层、基底神经节和间脑某些结构间的复杂网络。这一功能结构可分为名词、概念区、构词与句子执行区和动词调节区。四、言语、思维的脑机制最后，言语、思维调节的高级功能区，不仅在言语、思维功能间发生调节作用，也在言语思维和情感意志间发挥调节作用。如果这一高级调节区发生病变，就会造成言语思维贫乏和严重的衰退状况。显然，这一高级调节区位于旁海马回附近的颞叶和额叶皮层。支持这种理论设想的科学事实多来自失语症和精神分裂症的研究。第三节言语思维和大脑两半球的功能一侧化一、概念指两半球在进行言语及有关心理活动时出现的功能偏于一侧的现象，即出现一侧半球的功能比另一半球强的现象。又叫功能的单侧化。二、研究历史及早期观点早在一百多年前，临床病学家通过临床观察发现失语症是和左半球相联系的；再结合人们的日常观察，大多数人为右利手者；从而得到这样的传统认识：左半球是优势半球，右半球是从属半球。三、现代研究（一）割裂脑的研究研究目的：严格区分两半球的功能研究对象：通常为动物或癫痫病人原理：两半球皮质的联系通过胼胝体实现，将其切断便中止了信息的沟通。方法：把刺激呈现给一个半球，以观察被试的认知特征。举例：斯佩里（Sperry,1974）的研究三、现代研究（二）双耳分听实验研究目的：两半球的听觉加工差异研究对象：正常人原理：耳与半球的关系为对侧投射占优势，同侧投射较少；因此右耳对语言的优势也证明左半球皮质的语言优势。方法：两耳同时听不同材料，形成竞争，方显出优势耳即优势半球举例：D.Kimura,1973结论：右利手的人左半球具有语言优势三、现代研究（三）速示实验研究目的：两半球视觉加工的差异研究对象：正常人原理：视野与半球的投射关系为对侧投射方法：控制视觉材料落在左或右视野，呈现时间低于眼球转动的150毫秒（通常为100－150毫秒）。结论：左半球对文字性的材料有优势，右半球对非份字性的材料有优势。三、现代研究（四）两半球对情绪认知的实验研究目的：两半球在情绪认知方面的差异研究对象：正常人原理：视野与半球的投射关系为对侧投射方法：用特制的角膜镜将一边视野的信息传给与之相反的另一边半球。并在被试看完信息后用问卷量表测量其情感—愉快或不愉快。结论：三、现代研究（五）棒框实验研究目的：两半球在分析和整体认知方面的差异研究对象：接受电休克治疗的抑郁性精神病患者原理：场独立者的判断参照的是来自自身肌肉或前庭器官的本体感觉，其判断是分析性的；场依存者的判断则是根据视觉刺激的整体来进行。方法：电休克作用于一侧半球，另一半球正常地进行认知判断。结论：左半球无场依赖性，其工作方式上分析性的；右半球具有场依赖性，其工作方式是重视信息的整体性质的。三、现代研究（六）应用现代构象技术的实验研究彼得森（1988）等基于PET技术的减法实验表明语言信息加工过程的初级阶段并没有明显的板球一侧化现象，在复杂联想功能中，左额皮层的优势效应才较为显著。科恩（1992）利用18F-2-脱氧葡萄糖的PET技术，研究了55名正常人听觉鉴别反应过程中，脑区域性糖代谢的变化，认为在语言的脑机制中左额叶皮层的作用更重要。三、现代研究综上所述：大脑两半球在人类认识活动中的功能是不对称性，其中左半球的言语和抽象思维功能优于右半球；右半球的空间概括能力的形象思维功能和情绪性信息处理优于左半球。注意：两半球功能的不对称性只是相对的，差异只有10%左右。四、两半球功能不对称的解剖和生理学的研究（一）两半球功能的差异的生物基础表现：1、人的许多器官左右并不完全对称。如心、肺、肝、脾等。2、人脑的解剖研究发现，有65％的大脑皮质的颞平面区（包括颞叶的上部和威尔尼克区）左半球的比右半球的大。有些研究还测量出左右两半球的颞面区的比例为2：1。且左半球这一区域的神经元数量及树突分支也比右半球多。（一）两半球功能的差异的生物基础表现：3、在活人身上采用动脉造影术，结果发现44个右利手病人中有86％的人的大脑中动脉（供给颞叶皮质的动脉）的血管比右边的大，分支多。4、PET扫描发现，大多数（61％）右利手者的右边额叶比左边大；而左利手却以之相反。5、在被试反应语言刺激时，右利手者的左半球血流量比右半球多；而反应非语言刺激时与此相反。第四节言语知觉的认知理论米勒(J.L.Miller，l990)总结出了关于人类言语知觉机制的两种认知理论：运动理论和听觉理论。（一）言语知觉的运动理论(Motortheoryofspeechperception)由李波曼(A．M．Liberman)和马特因利(J．G．Mattingly，1985)提出，基本理论观点主要有以下3方面：1、言语知觉系统和