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  讲座2 脑的结构与功能(2)  
 
五、小脑  

如图所示,小脑有皮质和髓质。按照生物进化过程中,小脑结构出现的先后,小脑可分为三个部分。

1.古小脑

古小脑是最早出现的小脑结构,例如,绒球小结叶,就属于古小脑。绒球小结叶与身体平衡和正常姿势的保持有关。绒球小结叶主要接受来自前庭器官的冲动,整合这些冲动以后,通过传出纤维,控制前庭神经核,来调节身体的平衡。

如果第四脑室附近出现肿瘤,绒球小结叶就会受到挤压而损伤,病人出现平衡失调,站立不稳,发生摇摆,步态像喝醉了酒一样。

2.旧小脑

旧小脑是在进化过程中,较晚出现的小脑结构。位于小脑前叶、后叶蚓区。旧小脑主要的功能是,参与对骨骼肌张力的调节。旧小脑接受来自全身的触觉、本体感觉,和部分前庭器官发出的冲动,对骨骼肌的张力进行调节。

当旧小脑传入、传出通路受到损伤的时候,将会发生肌张力的改变。

3.新小脑

新小脑是在进化过程中,最晚出现的小脑结构,也就是小脑半球。小脑半球与大脑新皮层之间,有密切的功能联系。小脑半球对控制随意运动、协调反射活动,具有重要作用。大脑皮质和小脑皮质之间,存在一条重要的神经环路,通过这条环路,小脑可以影响大脑皮质运动功能。新小脑还与运动计划的形成及运动程序的编制有关。

人类有结构和功能发达的小脑。如果小脑损伤,随意运动就会出现障碍,运动过度或不足,乏力、方向偏移、失去运动的稳定性,特别是动作的开始、停止和改变方向受到障碍。

六、大脑  

大脑是中枢神经系统的最高级中枢,神经系统的各种功能活动,都会受到大脑的控制和影响。如果人没有大脑的正常活动,你能想象会是什么样子吗?

好吧,那就让我们认真地了解一下大脑的结构和功能吧。

如图所示,大脑是脑的最大部分,被大脑纵裂分为两个大脑半球,大脑纵裂的底有连接两半球的巨大纤维束,称为胼胝体。

 

如图所示,大脑半球表面有许多皱褶,极大地增加大脑皮质表面积和体积。皱褶的隆起部分称为回,凹陷部分称为沟。

根据外侧沟、中央沟和顶枕沟,可以把大脑半球分为额叶、顶叶、颞叶、枕叶和岛叶。

1.结构

大脑皮层的新皮层是哺乳动物所特有的,新皮层有六层神经元组成。如图所示。

(1)分子层:第一层,皮层最表面,在进化过程中出现最晚,个体发育出现最迟,分化为神经网,几乎没有神经细胞胞体。

(2)外颗粒层和外锥体细胞层:即第2、3层,含有远、近皮层区联系纤维。

(3)内颗粒层:接受感觉传入纤维投射。

(4)内锥体细胞层和多形细胞层:即第5、6层,发出传出神经纤维。

六、大脑  

2.大脑皮层的功能分区

大脑皮层的不同部位,结构不同,神经元的数量不同,六层结构中,每一层的厚度也不相同,所以,大脑皮层可分为许多皮层区。

如图所示,这是最常见的大脑分区图,是由Brodmann所制定的,用数字表示,把大脑皮层分成52个区。

大脑皮层不仅有结构分区,功能也是分区的。

下面让我们举几个例子,简单地了解一下,大脑皮层结构和功能的分布规律。

(1)第一躯体运动区

如图所示。

第一躯体运动区,由中央前回和中央旁小叶前部组成,相当于Brodmann 4、6区。

第一躯体运动区,主要接受中央后回、背侧丘脑腹前核和腹外侧核传来的神经冲动,并且,发出神经纤维,这些神经纤维组成锥体束,投射到脑干的脑神经运动核和脊髓前角运动神经元。

第一运动区的功能有以下几个特点。

左右两侧大脑半球的第一运动区,对躯体的运动是交叉支配的,也就是左侧大脑半球的第一运动区,支配右侧躯体的运动,而右侧大脑半球的第一运动区,支配左侧躯体的运动,但是大脑半球的第一运动区对头面部的肌肉是双侧性支配。

躯体的不同部位,在第一运动区的代表区呈现倒置现象,也就是腿脚的代表区在第一运动区的上部,身体上部的代表区在第一运动区的下部,但是头面部的代表区是正立的。

在第一运动区,躯体功能代表区的大小,与运动的复杂、精细程度有关,运动功能复杂的部位,比如手,大拇指,头面部的表情肌等,在第一躯体运动区所占的代表区面积比较大。

另外,在第一运动区,特定的皮层局部区域,支配特定的肌肉产生收缩。而且,皮层六层结构中的所有神经元,都有相似的功能,我们称之为运动柱。

六、大脑  

2.大脑皮层的功能分区

(2)第一感觉区

如图所示。

第一感觉区,是由中央后回和中央旁小叶后部组成,相当于Brodmann 3、1、2区。丘脑的腹后核发出的纤维,大部分终止在第一感觉区。

第一感觉区在皮质上的分布,有以下几个特点。

躯体感觉到左右两侧大脑半球的投射,是交叉投射的,也就是左侧躯体感觉到右侧大脑半球,右侧躯体感觉到左侧大脑半球,但是,头面部感觉到大脑皮层第一感觉区的投射,是双侧性投射。

大脑皮层第一感觉区的躯体代表区,呈现倒置的映像,也就是上肢躯体感觉代表区,在第一感觉区的中间,下肢躯体感觉代表区,在第一感觉区的上方,头面部躯体感觉代表区,在第一感觉区的底部,但是,头面部感觉代表区是正立。

大脑皮层第一感觉区的躯体代表区,区域大小与感觉精细程度有关,例如猪的鼻子、蝙蝠的耳朵、人的手,在大脑皮层第一感觉区,占有很大的面积,说明这些感觉部位,输入到大脑皮层的信息量非常大。

(3)视觉区

如图所示。视觉区位于距状沟两侧的枕叶皮质,相当于Brodmann 17区。视野的左侧一半投射至大脑的右侧半球视区,视野的右侧一半投射至大脑的左侧半球视区。

(4)听觉区

如上图所示。听觉区位于的颞横回,相当于Brodmann 41、42区。

由此看来,大脑皮层的分工还是很细致的。

我们每天都在不断学习,给学生上课,与家人共享生活的欢乐,晚上睡觉还做着美梦呢。尽管我们现在还无法知道,人类究竟有多少智慧,但有一点是确信无疑的,那就是——智慧来源于大脑。人类对大脑功能的探索,永无止境。

七、大脑皮质的高级功能  

下面让我们简单了解一些大脑的高级功能,以便更深入地理解高中生命科学第二册第13页“广角镜”的有关内容。

人类的大脑皮层非常发达,除了感觉皮层的感觉功能、运动皮层的运动功能之外,还有许多皮层区域具有更复杂、更高级的功能活动,这些大脑皮层被称为联合皮质。如图所示。

(1)联合皮质

例如

i.顶叶联合皮质:顶叶联合皮质主要功能是触知觉、空间知觉、眼球运动控制等等。

ii.颞叶联合皮质:颞叶联合皮质主要功能是听觉、视觉、记忆、情感等等。

iii.前额叶联合皮质:前额叶联合皮质主要功能是注意力的调节、情感人格、工作记忆等等。

语言是人与人之间交流思想的重要工具,我们不仅对母语运用自如,还得学习外语,外交家还能听动多种外语呢。看来,人类的语言功能是十分复杂的。

你知道,语言中枢分布在大脑皮层的那些区域吗?如图所示,对照图片,你能说出,语言中枢与其他功能区的分布,有那些相互关系呢?

(2)语言功能

人类的语言功能是由大脑的语言中枢完成的。按照运用语言过程中,听、说、读、写四方面,分别在大脑皮层上对应了四个语言中枢。

四个语言中枢分别是书写中枢、运动性语言中枢、听觉语言中枢、视觉语言中枢。

i.运动性语言中枢:位于中央前回底部前后的Broca三角区(45区),这一脑区受损后造成运动性失语症,病人看懂文字、听懂说话,但自己不会说话,但有关发音的肌肉并不麻痹。

ii.书写中枢:位于额中回后部,相当于第8区。如果损伤额中回后部,接近中央前回的手部代表区,就会造成失写症,这种病人,听懂别人说话,看懂文字,自己会说话,不会写字,但是手部的其他运动不受影响。

iii.听觉性语言中枢:位于颞上回后部。若此区受损,造成感觉性失语症,病人可讲话、书写、看文字,但听不懂别人说话,只能听到别人的发音,但像外语一样听不懂。

iv.视觉性语言中枢(阅读中枢):位于角回。若角回受损,造成失读症,看不懂文字,但书写、说话、听说话均健全。

语言区多位于左侧半球,被称为优势半球。绝大多数(96%)右利手人的言语优势在左半球;左利手中,有70%的人的言语优势在左半球,有15%的人不存在言语优势半球,另有15%的人的语言优势半球在右侧。

七、大脑皮质的高级功能  

(3)两侧大脑半球的功能是不对称的

人类大脑皮质的构造及功能相当复杂,左、右大脑半球的构造有不对称现象。左侧大脑半球为语言优势半球,语言中枢的一侧优势,大约在10-12岁形成。

这样,人脑的高级功能向一侧半球集中,这种现象称为大脑皮层功能的一侧优势。一侧优势与一定的遗传因素有关,也与人类习惯使用右手有密切关系。

(4)大脑皮层功能的一侧优势

如图所示,两侧半球功能是不对等的,左侧大脑皮层在语言活动功能上占优势,左侧半球又称优势半球。右侧半球在非词语性认知功能上占优势,如空间的辨认、深度知觉、触觉认识、音乐欣赏分辨等。

时间快到了,下面回顾一下本环节的主要内容:神经系统的组成、大脑皮质、语言中枢等。希望各位学员认真复习本环节内容,及时完成作业。

谢谢大家!下次再见!