馬　靜

多年來(lái)，人們對(duì)大腦中樞的探索多多少少感到有些無(wú)奈。有不少人感嘆，大腦是一個(gè)無(wú)法研究的神秘黑匣子。盡管如此，我們對(duì)大腦的理解還是在逐步升級(jí)，而且對(duì)探索人的智力(智商)中樞投入了更大的精力，有了更多的成果。

大腦中樞的分醫(yī)

過(guò)去，通過(guò)解剖學(xué)和對(duì)靈長(zhǎng)類動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)大致弄清了大腦的結(jié)構(gòu)和大腦皮質(zhì)的許多功能區(qū)。

大腦皮質(zhì)的神經(jīng)元是以分層方式排列的，除大腦的個(gè)別區(qū)域外，一般可分為6層。從表面至深層的結(jié)構(gòu)為分子層(主要是水平細(xì)胞和星形細(xì)胞，還有許多與皮質(zhì)表面平行的神經(jīng)纖維)、外顆粒層(主要是許多星形細(xì)胞和少量小型錐體細(xì)胞)、外錐體細(xì)胞層(由許多中、小型錐體細(xì)胞和星形細(xì)胞組成)、內(nèi)顆粒層(多數(shù)是星形細(xì)胞)、內(nèi)錐體細(xì)胞層(主要由中型和大型錐體細(xì)胞組成)和多形細(xì)胞層(以梭形細(xì)胞為主，還有錐體細(xì)胞和顆粒細(xì)胞)。

但從顏色來(lái)看，大腦半球的表面為灰質(zhì)(大腦皮質(zhì))，深層為白質(zhì)(髓質(zhì))。小腦的結(jié)構(gòu)也是如此，只是在脊髓中剛好相反，灰質(zhì)在內(nèi)部，白質(zhì)包圍在灰質(zhì)外面。大腦皮質(zhì)約有140億個(gè)神經(jīng)元(細(xì)胞)，神經(jīng)元之間有著廣泛的聯(lián)系，并形成復(fù)雜而廣泛的神經(jīng)環(huán)路(回路)。大腦皮質(zhì)不同區(qū)域有不同的功能，這些不同的功能區(qū)便稱為中樞。

1909年德國(guó)神經(jīng)科醫(yī)生科比尼安·布洛德曼提出對(duì)大腦每個(gè)半球劃分為52個(gè)區(qū)域，其中一些區(qū)域在不斷探索的基礎(chǔ)上又被細(xì)分，如23區(qū)被分為23a和23b區(qū)等。要詳述這些分區(qū)是神經(jīng)生理學(xué)和心理學(xué)的任務(wù)，但這里可以略舉一些，以便讓我們對(duì)大腦的功能區(qū)有一些了解。

軀體運(yùn)動(dòng)中樞位于中央前回和中央旁小葉前部(4、6區(qū))，是管理骨骼肌隨意運(yùn)動(dòng)的最高中樞。

軀體感覺(jué)中樞位于中央后回和中央旁小葉后部(1、2、3區(qū))，該中樞接受背側(cè)丘腦傳來(lái)的對(duì)側(cè)半身痛覺(jué)、溫覺(jué)、觸覺(jué)(淺感覺(jué))和位置覺(jué)、運(yùn)動(dòng)覺(jué)、震動(dòng)覺(jué)(深感覺(jué))。

聽(tīng)覺(jué)中樞位于顳葉的顳橫回(41、42區(qū))。每側(cè)聽(tīng)覺(jué)中樞接受內(nèi)側(cè)膝狀體傳來(lái)的兩耳聽(tīng)覺(jué)沖動(dòng)。因此，一側(cè)聽(tīng)覺(jué)中樞受損，僅有輕度雙側(cè)聽(tīng)力障礙。不會(huì)引起全聾。

視覺(jué)中樞位于枕葉內(nèi)側(cè)面距狀溝兩側(cè)皮質(zhì)(17區(qū))。一側(cè)視覺(jué)中樞受損傷，僅引起雙眼視野缺損(偏盲)，不會(huì)引起全盲。

語(yǔ)言中樞通常僅位于一側(cè)大腦半球的幾個(gè)區(qū)域。善于用右手的人(右利手者)，語(yǔ)言中樞位于左側(cè)大腦半球：善于用左手的人(左利手者)，語(yǔ)言中樞位于右側(cè)大腦半球，即語(yǔ)言中樞在優(yōu)勢(shì)半球上(一般將管理語(yǔ)言和勞動(dòng)技巧的大腦半球稱為優(yōu)勢(shì)半球)。語(yǔ)言中樞按管理功能的不同，可分為說(shuō)話、聽(tīng)話、書(shū)寫和閱讀四種語(yǔ)言中樞。

運(yùn)動(dòng)性語(yǔ)言中樞又稱說(shuō)話中樞，位于額下回后部(44、45區(qū))。如果此區(qū)受損，可出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性失語(yǔ)癥，患者能聽(tīng)懂他人的語(yǔ)言，與發(fā)音有關(guān)的舌、咽喉肌等并未癱瘓，尚能發(fā)音，但卻喪失說(shuō)話能力。

書(shū)寫中樞位于額中回后部(8區(qū))，在中央前回的上肢投影區(qū)的前方。本區(qū)受損，患者雖然手部的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有障礙，但喪失書(shū)寫文字表達(dá)能力，即不能以書(shū)寫方式表達(dá)意思，稱失寫癥。

視覺(jué)性語(yǔ)言中樞又稱閱讀中樞，位于頂葉的角回(39區(qū))。本區(qū)受損，患者無(wú)視覺(jué)障礙，但看不懂認(rèn)識(shí)的文字，不理解句意，患者不能閱讀書(shū)報(bào)，稱為失讀癥。

聽(tīng)覺(jué)性語(yǔ)言中樞又稱聽(tīng)話中樞，位于顳上回后部(22區(qū))。本區(qū)受損，患者雖然聽(tīng)覺(jué)正常，能說(shuō)話，但聽(tīng)不懂他人講話的意思，也不能理解自己講的話，自己還常講錯(cuò)話，稱為感覺(jué)性失語(yǔ)癥。

嗅覺(jué)中樞分為初級(jí)嗅覺(jué)皮質(zhì)(包括梨狀皮質(zhì)或梨狀葉、前梨狀區(qū)、前嗅區(qū)等)和次級(jí)嗅覺(jué)皮質(zhì)(包括眶額皮質(zhì)、丘腦背內(nèi)側(cè)核、下丘腦、杏仁核、海馬)。

智力中樞是一個(gè)廣泛的定位

廣義上講，整個(gè)大腦都是人的智力中樞，但是由于大腦功能區(qū)的劃分，人們更相信在大腦的某個(gè)部位是主要決定人的智力或智商的區(qū)域。例如，多年來(lái)的研究表明，人的智力似乎主要是由額葉來(lái)決定的。但是，也有一些研究人員表示懷疑并持反對(duì)態(tài)度。加拿大蒙特里爾神經(jīng)學(xué)研究所的神經(jīng)學(xué)家和精神病學(xué)家謝里夫·卡拉馬就表示，這簡(jiǎn)直難以理解，像智力這樣如此復(fù)雜的事情會(huì)局限于大腦的極少數(shù)地方。

隨后，又有一些研究隊(duì)伍發(fā)現(xiàn)，大腦分管智力的功能部位分布于大腦的其他地方。不過(guò)，這些實(shí)驗(yàn)的依據(jù)是，每個(gè)研究的對(duì)象只有較少數(shù)量的兒童。為了對(duì)大腦智力功能部位進(jìn)行確認(rèn)，卡拉馬等人使用了磁共振成像技術(shù)來(lái)掃描大腦，以獲取大腦智力活動(dòng)的信息。他們研究的對(duì)象包括216名健康的年齡在6至18歲的男孩和女孩，這些孩子來(lái)自不同種族和不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位的家庭。而且也對(duì)他們做智商測(cè)試，以檢測(cè)他們的類比、詞匯、推理、視覺(jué)空間能力等。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些人的智力總體上是與大腦皮質(zhì)(灰質(zhì))的厚度有關(guān)。而大腦皮質(zhì)在記憶、思維、語(yǔ)言和意識(shí)等方面扮演了重要角色。智力所涉及的區(qū)域并非只有幾個(gè)，而是廣泛分布于大腦，通過(guò)大腦不同區(qū)域的整合，才能產(chǎn)生智力，或生成智商。

這些孩子的大腦皮質(zhì)平均厚度在最低智商和最高智商之間只有半毫米的差別，這個(gè)厚度相當(dāng)于一個(gè)硬幣厚度的三分之一。也就是說(shuō)皮質(zhì)越厚則越聰明，智商越高。而在西方“厚腦袋”的比喻義是指愚蠢，但卡拉馬等人的研究則提示，“厚腦袋”從字面義來(lái)看卻是聰明。

但是，卡拉馬強(qiáng)調(diào)，他們的發(fā)現(xiàn)并不是說(shuō)智力是唯一由遺傳決定的。因?yàn)?，可以肯定的是，環(huán)境對(duì)人的智力的開(kāi)發(fā)也扮演了重要的角色。而這一發(fā)現(xiàn)的另一個(gè)意義是對(duì)治療精神疾病有幫助。如果能發(fā)現(xiàn)何種基因影響皮質(zhì)的厚度，則可以幫助治療諸如老年性癡呆、抑郁和精神分裂癥等精神疾病。因?yàn)榇竽X皮質(zhì)是認(rèn)知的基礎(chǔ)。

卡拉馬等人從這個(gè)研究也得出一種結(jié)論，將來(lái)確定大腦智力功能部位不能局限于大腦某個(gè)區(qū)域，因?yàn)槌舜竽X皮質(zhì)外，其內(nèi)部的白質(zhì)和腦干等也與智力有關(guān)。例如，一些高智商的人也許有更多的白質(zhì)，因?yàn)檫@有利于他們更快更好地通過(guò)大腦的不同區(qū)域進(jìn)行聯(lián)系。

卡馬拉等人的觀點(diǎn)與美國(guó)生理心理學(xué)家卡爾·拉什利的觀點(diǎn)相似。1929年拉什利出版了《大腦機(jī)制與智能》一書(shū)，闡述了大腦功能的兩大原理。第一個(gè)原理是整體活動(dòng)原理，指的是個(gè)體學(xué)習(xí)時(shí)，大腦皮質(zhì)的各部位是一起參與活動(dòng)的，而不是某一特別區(qū)域發(fā)生作用。學(xué)習(xí)和記憶的效率與大腦受損壞的面積大小成比例，而與損壞的部位無(wú)關(guān)。例如，拉什利訓(xùn)練貓?zhí)用撁韵鋵W(xué)習(xí)，學(xué)得逃脫行為后，將貓的大腦皮質(zhì)某些部分切除，再放回迷箱中，發(fā)現(xiàn)此貓已喪失學(xué)得的逃脫行為。若此時(shí)再加以訓(xùn)練，貓仍會(huì)再度學(xué)到逃脫行為。由此可

見(jiàn)，動(dòng)物的學(xué)習(xí)不靠大腦的分區(qū)作用，而是大腦整體的聯(lián)合作用。

第二個(gè)原理是等勢(shì)原理，指的是在學(xué)習(xí)時(shí)，大腦皮質(zhì)的每～部位是一樣重要的，對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)發(fā)生同樣的作用。大腦皮質(zhì)某些部位切除后，其他部位照樣可以發(fā)揮被切除部位原有的作用。例如，將白鼠的視覺(jué)區(qū)破壞，它雖失去辨別形狀的能力，但仍能辨別光線的強(qiáng)弱，從而達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。以智力要素之一記憶而言，記憶痕跡并非存在于大腦皮質(zhì)的某一特定部位，而是存在于大腦皮質(zhì)所有發(fā)生功能的部位，而且各部位對(duì)保留習(xí)得活動(dòng)而言，其作用是等勢(shì)的。

灰質(zhì)與白質(zhì)和男性與女性

既然智力與灰質(zhì)和白質(zhì)都有關(guān)，那么，灰質(zhì)和白質(zhì)的不同數(shù)量是否會(huì)影響到智力?這個(gè)問(wèn)題從男女大腦的差異得到了一些解釋。

美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，盡管男女性大腦中的灰質(zhì)(皮質(zhì))和白質(zhì)(髓質(zhì))不同，但總體上智力的差異不大，通過(guò)取長(zhǎng)補(bǔ)短，智力趨于一致。男性大腦中決定智力的灰質(zhì)總量是女性大腦的6.5倍，但女性大腦中決定智力的白質(zhì)總量是男性的10倍。一般來(lái)說(shuō)，灰質(zhì)好比是大腦中的一個(gè)個(gè)信息處理單元，而白質(zhì)是聯(lián)系這些信息處理單元的網(wǎng)絡(luò)。

由于白質(zhì)和灰質(zhì)的數(shù)量不同，男女會(huì)有智力集中于不同范圍的差異。例如，男性更容易在集中處理信息的領(lǐng)域(如數(shù)學(xué)等)取得成就，而女性更適合“分布式”處理信息的領(lǐng)域，比如語(yǔ)言能力等。但是，男女的智力在測(cè)試中也表現(xiàn)出一致的平均智力水平，這表明兩性的智力是“殊途同歸”，不同的大腦“設(shè)計(jì)思路”可以達(dá)到同樣的智力水平。

另外，女性決定智力的白質(zhì)和灰質(zhì)都有約85％集中在大腦額葉(前葉)；而男性決定智力的腦組織分布更均勻，只有45％的灰質(zhì)在大腦前葉，白質(zhì)則在大腦前葉中不存在。以往的一些研究表明，女性大腦前葉損傷所導(dǎo)致的智力損害比男性更嚴(yán)重。

從這個(gè)結(jié)果來(lái)看，大腦智力的功能分區(qū)又有了爭(zhēng)議。既往的一些研究證明，大腦額葉的確是人類智力的主要功能區(qū)，這是研究大腦病變的病人所得的結(jié)果。結(jié)合上述研究來(lái)看，至少女性的額葉是其主要的智力功能區(qū)，因?yàn)榇蟛糠职踪|(zhì)和灰質(zhì)都集中在額葉，而男性的主要智力功能區(qū)則稍為分散，因?yàn)槟行灾挥?5％的灰質(zhì)在大腦前葉，白質(zhì)則在大腦前葉中不存在。

最近的一項(xiàng)研究結(jié)果似乎為大腦智力功能區(qū)是分散的觀點(diǎn)提供了新的證據(jù)。美國(guó)圣迭戈加利福尼亞大學(xué)精神病學(xué)和神經(jīng)科學(xué)教授迪利普·耶斯特等人用功能性磁共振成像掃描技術(shù)發(fā)現(xiàn)，人類會(huì)激活大腦中與性、恐懼和憤怒等原始情緒以及與抽象思維能力有關(guān)的區(qū)域，從而做出反應(yīng)。而智慧的普遍特征也許都有神經(jīng)生物學(xué)原理。例如，思考一個(gè)需要發(fā)揚(yáng)利他精神的簡(jiǎn)單場(chǎng)景會(huì)激活內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)，這是與智商和學(xué)習(xí)有關(guān)的區(qū)域。然而，在面臨困難的道德判斷時(shí)，大腦會(huì)激活其他區(qū)域，既包括那些與理性思考有關(guān)的區(qū)域，也包括那些與原始情緒有關(guān)的區(qū)域。

研究人員認(rèn)為，移情作用、同情、沉著、自我了解以及寬容等品質(zhì)是人類智慧的組成部分，而與這些品質(zhì)有關(guān)的區(qū)域涉及到大腦邊緣系統(tǒng)和前額葉皮質(zhì)，因此認(rèn)為大腦的前額葉皮質(zhì)和邊緣系統(tǒng)等區(qū)域與智力或智慧有關(guān)。

但是，通過(guò)臨床觀察人腦病損所引起的智力和行為改變，卻推斷出大腦智力機(jī)能主要位于額葉。大腦病損，如腦外傷、腦腫瘤、腦卒中和頭小畸形等，都可引起人的智力和行為改變。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，如果額葉或前額葉受損，人的智力會(huì)有多種改變和降低，包括：復(fù)雜智力活動(dòng)障礙、抽象思維能力降低、高級(jí)認(rèn)識(shí)過(guò)程障礙、計(jì)劃能力減弱、記憶力衰退等。例如，如果額葉區(qū)受損，受損者在學(xué)習(xí)時(shí)不能抽象地思維或抽象思維能力大大減弱，對(duì)學(xué)習(xí)的結(jié)果缺乏信心，無(wú)法事先制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃，同時(shí)記憶力較差，不能記住已經(jīng)學(xué)會(huì)的技能或無(wú)法記住一些簡(jiǎn)單的數(shù)字。

另外，通過(guò)比較也發(fā)現(xiàn)了大腦額葉與其他部位對(duì)智力的不同作用。因?yàn)榛寄[瘤而切除了部分額葉的病人會(huì)在抽象思維、組合力和判斷力方面有困難，但同樣因腫瘤而切除了顳葉、頂葉和枕葉的病人則沒(méi)有出現(xiàn)切除額葉病人那樣的智力改變。

當(dāng)然，對(duì)于智力有不同的定義，這也是引起智力的大腦定位爭(zhēng)論的重要原因之一。例如，英國(guó)心理學(xué)家斯皮爾曼在1904年提出智力二因素論，認(rèn)為智力由一般因素(G因素)和特殊因素(S因素)構(gòu)成。一般因素是個(gè)人的基本能力，是一切智力活動(dòng)的共同基礎(chǔ)，是智力的首要因素。而特殊因素是個(gè)人完成某種特殊活動(dòng)所必備的能力。

而1966年，卡特爾將人的智力解釋為兩種不同的形態(tài)，即動(dòng)態(tài)智力和固態(tài)智力。動(dòng)態(tài)智力是一種以生理為基礎(chǔ)的認(rèn)知能力，可以參與到一切活動(dòng)中去，如知覺(jué)、記憶、理解、運(yùn)算速度和推理能力等。由于這些能力大部分是先天的，它們受教育文化的影響比較少。而固態(tài)智力是以習(xí)得的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的認(rèn)知能力，大部分是從學(xué)校中學(xué)到的，如詞匯和計(jì)算方面的能力，是個(gè)體經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。動(dòng)態(tài)智力是固態(tài)智力的基礎(chǔ)，任何一種智力活動(dòng)都包含這兩種智力，很難將它們分開(kāi)。

堅(jiān)持認(rèn)為額葉是大腦主要智力部位的人所做的研究也大都得出額葉受損影響的是一般智力(G因素)。但是，智力功能區(qū)主要集中于額葉，還是分散地遍及所有大腦區(qū)域可能還將爭(zhēng)論下去，直到有更多的研究結(jié)果支持某一種結(jié)論。

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