機(jī)體大腦如何控制我們的語言功能？

2016年09月26日訊 當(dāng)你開始閱讀時(shí)，首先你會(huì)檢查一下詞匯，隨后通過確定語境和意義來對詞語進(jìn)行解釋，這項(xiàng)復(fù)雜的過程由很多大腦區(qū)域來參與；檢測文字通常包括由視神經(jīng)和其它神經(jīng)束將來自眼部的信號運(yùn)輸?shù)酱竽X后面的視覺皮質(zhì)中。如果利用盲人點(diǎn)字法來進(jìn)行閱讀，你就會(huì)利用到大腦頂部的感覺皮層，如果你聽別人在閱讀，你就會(huì)用到距離耳朵不遠(yuǎn)的聽覺皮質(zhì)。

大腦中后部的系統(tǒng)區(qū)域能夠幫助我們對文字進(jìn)行解釋，這其中就包括大腦頂葉中的角回結(jié)構(gòu)，也就是常說的威爾尼克語言區(qū)域（Wernicke’s area）、島葉皮質(zhì)、基底神經(jīng)節(jié)和小腦結(jié)構(gòu)；威爾尼克語言區(qū)域主要由大腦顳葉后面的部分所組成。這些區(qū)域可以互相協(xié)作作為一個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)來對文字和語序進(jìn)行加工來確定文字的語境和意義，這將會(huì)鍛煉我們接受語言的能力，同時(shí)這也意味著理解語言的能力，而這或許就是表達(dá)性語言的補(bǔ)充，其也是產(chǎn)生語言的能力。

為了更加清楚地講話，你就必須想到一些詞匯來表達(dá)大腦的意思和信息，并且通過一定的語法規(guī)則將其組成一個(gè)句子，隨后利用機(jī)體的肺部、聲帶以及嘴巴進(jìn)行發(fā)聲表達(dá)出來。大腦中的額葉、顳葉和頂葉區(qū)域能夠幫助我們形成自己想說的話，而額葉中的運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)則使我們將語言表達(dá)出來。

大部分和大腦活動(dòng)相關(guān)的語言似乎都是在左腦中發(fā)生的，但一些人甚至能后混用大腦的左右兩側(cè)區(qū)域，更為罕見的是，有些人在語言上有一定的主導(dǎo)地位；有一種進(jìn)化的觀點(diǎn)認(rèn)為，特定功能的專業(yè)化位于一側(cè)或另一側(cè)或許是有好處的，在很多動(dòng)物中，尤其是脊椎動(dòng)物中，突出的大腦功能往往會(huì)在一側(cè)體現(xiàn)出來。

為何大腦左側(cè)對語言更加青睞，研究者并不清楚；但我們知道，損傷或者癲癇癥等癥狀，如果在兒童發(fā)育早期的話其會(huì)影響大腦的左側(cè)結(jié)構(gòu)，而且同時(shí)還會(huì)增加大腦右側(cè)語言的形成機(jī)會(huì)，而左撇子個(gè)體的機(jī)會(huì)或許會(huì)增加，這很容易理解，因?yàn)闄C(jī)體的左側(cè)是通過大腦右側(cè)的運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)來控制的。

選擇性的問題

1861年，法國神經(jīng)學(xué)家布羅卡（Pierre Paul Broca ）發(fā)現(xiàn)了大腦的語言區(qū)，他指出該區(qū)若受破壞，人將產(chǎn)生語言障礙，布羅卡描述了一個(gè)不能說話的病人，而且他認(rèn)為該患者機(jī)體的運(yùn)動(dòng)障礙與患者不能說話并無關(guān)聯(lián)，驗(yàn)尸結(jié)果表明，患者大腦左額葉中部的大片區(qū)域都出現(xiàn)了損傷，而該區(qū)域?qū)τ谡Z言形成至關(guān)重要，該區(qū)域也就是所謂的布魯卡語言區(qū)。

盡管擁有運(yùn)動(dòng)技能但無法說話的臨床癥狀仍然被認(rèn)為是表達(dá)性失語癥或者布洛卡失語癥；1867年，德國神經(jīng)科學(xué)家威爾尼克（Carl Wernicke）卻觀察到了一種相反的現(xiàn)象，即一位病人能夠說話但卻不能理解語言的意思，這就是所謂的感覺性失語或者韋尼克氏失語癥，正如我們正確猜測那樣，患者大腦中損傷的區(qū)域就是上面所提及的韋尼克氏失語癥。如今科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)了其它選擇性問題的受傷患者，比如除了名詞之外無法理解語句的意思，或者一些拼寫異常的語句，比如不發(fā)音的輔音字母語句等（單詞：reign）。

這些困難被認(rèn)為是由大腦語言網(wǎng)絡(luò)中不同區(qū)域的連接或選擇性區(qū)域的損傷而引發(fā)，然而精確的定位對于研究個(gè)體癥狀的復(fù)雜性以及大腦損傷不受控制的本性非常困難。當(dāng)然我們也知道，大腦的語言區(qū)域能夠作為協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)來互相協(xié)作發(fā)揮作用，其中一部分區(qū)域在一些處理途徑中主要參與多種功能和冗余水平的處理，因此讓一部分大腦區(qū)域獨(dú)立去做一件事情似乎并不是一件簡單的事情。

我們怎么知道這一切的？

在先進(jìn)醫(yī)學(xué)成像技術(shù)開發(fā)之前，我們對很多知識的學(xué)習(xí)都來自對大腦特殊區(qū)域受損患者的觀察，其中一點(diǎn)知識點(diǎn)就能夠?qū)⑾嘟膿p傷區(qū)域同患者特殊的癥狀相聯(lián)系起來，研究者Broca和Wernicke的觀察結(jié)果就是眾所周知的例子。而其它的知識都是通過對大腦刺激的研究來獲取的，研究者通常在進(jìn)行移除損傷組織（腫瘤）手術(shù)過程中，在患者處于清醒狀態(tài)下會(huì)對其大腦進(jìn)行較弱的電刺激，而這種刺激作用能夠促進(jìn)其大腦的部分結(jié)構(gòu)停止工作一段時(shí)間，而這就能夠幫助外科醫(yī)生來鑒別出關(guān)鍵重要的區(qū)域從而避免對患者帶來二次損傷。

在20世紀(jì)中期，這種技術(shù)幫助很多神經(jīng)外科醫(yī)生發(fā)現(xiàn)了大腦中和語言功能相關(guān)的很多關(guān)鍵區(qū)域，而且有研究表明，在很多人語言來源于左腦時(shí)，往往就會(huì)有一部分的語言功能發(fā)源于右腦。20世紀(jì)后期，如果外科醫(yī)生需要尋找大腦的哪一側(cè)負(fù)責(zé)語言功能時(shí)，他并不會(huì)對患者造成任何損傷，醫(yī)生們會(huì)利用麻醉劑使大腦一側(cè)“睡眠”，隨后醫(yī)生們會(huì)詢問患者一系列問題，從而來確定大腦中負(fù)責(zé)語言功能的一側(cè)大腦區(qū)域，這種侵入性的測試被稱之為瓦達(dá)氏測驗(yàn)（Wada test），該測試方法是研究者Juhn Wada在二戰(zhàn)后首次描述的。

大腦成像

如今我們可以利用很多成像技術(shù)，尤其是磁共振成像技術(shù)（MRI）來對大腦的功能進(jìn)行很好地解析，MRI技術(shù)是一種利用磁場來獲取大腦信息圖片的技術(shù)。利用MRI技術(shù)測定大腦功能被稱之為功能性的磁共振成像（fMRI），其能夠檢測從血管向腦細(xì)胞供給氧氣的血液中的磁特性信號，fMRI信號的改變依賴于血液是否能夠攜帶氧氣，而氧氣的攜帶就意味著能夠輕微地降低磁場，或者“遞交”氧氣，而這能夠輕微地增加磁場強(qiáng)度。

在大腦中，當(dāng)大腦神經(jīng)元變得活化的幾秒后，流向大腦部分結(jié)構(gòu)的新鮮富氧的血液水平就會(huì)增加，而這遠(yuǎn)比神經(jīng)元需要的氧氣量要高很多，這也就是為何在特定功能發(fā)揮期間大腦區(qū)域能夠被激活。大腦成像方法揭示，我們大腦中的很多區(qū)域都參與了語言的處理過程，而這要比之前研究者認(rèn)為的要多很多；如今研究者發(fā)現(xiàn)大腦中每個(gè)主葉中的多個(gè)區(qū)域都參與了產(chǎn)生和理解語言的能力。

如今，功能性的磁共振成像技術(shù)越來越成為一種有用的臨床工具，在某些研究中心，該技術(shù)能夠替換瓦達(dá)氏測驗(yàn)，并且能夠確定大腦中的語言區(qū)域。而且科學(xué)家們還能夠利用fMRI技術(shù)來構(gòu)建大腦的內(nèi)部圖片，通過進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比從事多項(xiàng)任務(wù)過程中大腦中的活性區(qū)域，從而來解析大腦的復(fù)雜處理過程，比如，相比非閱讀障礙癥的兒童而言，如今研究者們已經(jīng)在閱讀障礙癥的兒童大腦語言區(qū)域中觀察到了明顯的差異之處了。

研究者們讓非閱讀障礙癥和閱讀障礙癥的兒童進(jìn)行跟語言相關(guān)的任務(wù)，他們對比了不同群體兒童大腦的fMRI成像結(jié)果，最后發(fā)現(xiàn)，平均來講，在進(jìn)行任務(wù)的過程中，閱讀障礙癥的兒童的布魯卡語言區(qū)域活性較低，主要表現(xiàn)為左側(cè)區(qū)域，同時(shí)研究者還顳葉等區(qū)域發(fā)現(xiàn)威爾尼克語言區(qū)域的活性也較低。

這種類型的大腦成像技術(shù)（fMRI）是否能夠揭示閱讀障礙癥患者的診斷標(biāo)記呢？目前該工作正在進(jìn)行之中，但研究者希望通過后期的研究或許有一天能夠幫助他們開發(fā)出更加強(qiáng)大、客觀的大腦成像檢測技術(shù)，來幫助進(jìn)行閱讀障礙癥及其它障礙的診斷。

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