马　静

多年来，人们对大脑中枢的探索多多少少感到有些无奈。有不少人感叹，大脑是一个无法研究的神秘黑匣子。尽管如此，我们对大脑的理解还是在逐步升级，而且对探索人的智力(智商)中枢投入了更大的精力，有了更多的成果。

大脑中枢的分医

过去，通过解剖学和对灵长类动物的实验大致弄清了大脑的结构和大脑皮质的许多功能区。

大脑皮质的神经元是以分层方式排列的，除大脑的个别区域外，一般可分为6层。从表面至深层的结构为分子层(主要是水平细胞和星形细胞，还有许多与皮质表面平行的神经纤维)、外颗粒层(主要是许多星形细胞和少量小型锥体细胞)、外锥体细胞层(由许多中、小型锥体细胞和星形细胞组成)、内颗粒层(多数是星形细胞)、内锥体细胞层(主要由中型和大型锥体细胞组成)和多形细胞层(以梭形细胞为主，还有锥体细胞和颗粒细胞)。

但从颜色来看，大脑半球的表面为灰质(大脑皮质)，深层为白质(髓质)。小脑的结构也是如此，只是在脊髓中刚好相反，灰质在内部，白质包围在灰质外面。大脑皮质约有140亿个神经元(细胞)，神经元之间有着广泛的联系，并形成复杂而广泛的神经环路(回路)。大脑皮质不同区域有不同的功能，这些不同的功能区便称为中枢。

1909年德国神经科医生科比尼安·布洛德曼提出对大脑每个半球划分为52个区域，其中一些区域在不断探索的基础上又被细分，如23区被分为23a和23b区等。要详述这些分区是神经生理学和心理学的任务，但这里可以略举一些，以便让我们对大脑的功能区有一些了解。

躯体运动中枢位于中央前回和中央旁小叶前部(4、6区)，是管理骨骼肌随意运动的最高中枢。

躯体感觉中枢位于中央后回和中央旁小叶后部(1、2、3区)，该中枢接受背侧丘脑传来的对侧半身痛觉、温觉、触觉(浅感觉)和位置觉、运动觉、震动觉(深感觉)。

听觉中枢位于颞叶的颞横回(41、42区)。每侧听觉中枢接受内侧膝状体传来的两耳听觉冲动。因此，一侧听觉中枢受损，仅有轻度双侧听力障碍。不会引起全聋。

视觉中枢位于枕叶内侧面距状沟两侧皮质(17区)。一侧视觉中枢受损伤，仅引起双眼视野缺损(偏盲)，不会引起全盲。

语言中枢通常仅位于一侧大脑半球的几个区域。善于用右手的人(右利手者)，语言中枢位于左侧大脑半球：善于用左手的人(左利手者)，语言中枢位于右侧大脑半球，即语言中枢在优势半球上(一般将管理语言和劳动技巧的大脑半球称为优势半球)。语言中枢按管理功能的不同，可分为说话、听话、书写和阅读四种语言中枢。

运动性语言中枢又称说话中枢，位于额下回后部(44、45区)。如果此区受损，可出现运动性失语症，患者能听懂他人的语言，与发音有关的舌、咽喉肌等并未瘫痪，尚能发音，但却丧失说话能力。

书写中枢位于额中回后部(8区)，在中央前回的上肢投影区的前方。本区受损，患者虽然手部的运动没有障碍，但丧失书写文字表达能力，即不能以书写方式表达意思，称失写症。

视觉性语言中枢又称阅读中枢，位于顶叶的角回(39区)。本区受损，患者无视觉障碍，但看不懂认识的文字，不理解句意，患者不能阅读书报，称为失读症。

听觉性语言中枢又称听话中枢，位于颞上回后部(22区)。本区受损，患者虽然听觉正常，能说话，但听不懂他人讲话的意思，也不能理解自己讲的话，自己还常讲错话，称为感觉性失语症。

嗅觉中枢分为初级嗅觉皮质(包括梨状皮质或梨状叶、前梨状区、前嗅区等)和次级嗅觉皮质(包括眶额皮质、丘脑背内侧核、下丘脑、杏仁核、海马)。

智力中枢是一个广泛的定位

广义上讲，整个大脑都是人的智力中枢，但是由于大脑功能区的划分，人们更相信在大脑的某个部位是主要决定人的智力或智商的区域。例如，多年来的研究表明，人的智力似乎主要是由额叶来决定的。但是，也有一些研究人员表示怀疑并持反对态度。加拿大蒙特里尔神经学研究所的神经学家和精神病学家谢里夫·卡拉马就表示，这简直难以理解，像智力这样如此复杂的事情会局限于大脑的极少数地方。

随后，又有一些研究队伍发现，大脑分管智力的功能部位分布于大脑的其他地方。不过，这些实验的依据是，每个研究的对象只有较少数量的儿童。为了对大脑智力功能部位进行确认，卡拉马等人使用了磁共振成像技术来扫描大脑，以获取大脑智力活动的信息。他们研究的对象包括216名健康的年龄在6至18岁的男孩和女孩，这些孩子来自不同种族和不同社会经济地位的家庭。而且也对他们做智商测试，以检测他们的类比、词汇、推理、视觉空间能力等。

结果发现，这些人的智力总体上是与大脑皮质(灰质)的厚度有关。而大脑皮质在记忆、思维、语言和意识等方面扮演了重要角色。智力所涉及的区域并非只有几个，而是广泛分布于大脑，通过大脑不同区域的整合，才能产生智力，或生成智商。

这些孩子的大脑皮质平均厚度在最低智商和最高智商之间只有半毫米的差别，这个厚度相当于一个硬币厚度的三分之一。也就是说皮质越厚则越聪明，智商越高。而在西方“厚脑袋”的比喻义是指愚蠢，但卡拉马等人的研究则提示，“厚脑袋”从字面义来看却是聪明。

但是，卡拉马强调，他们的发现并不是说智力是唯一由遗传决定的。因为，可以肯定的是，环境对人的智力的开发也扮演了重要的角色。而这一发现的另一个意义是对治疗精神疾病有帮助。如果能发现何种基因影响皮质的厚度，则可以帮助治疗诸如老年性痴呆、抑郁和精神分裂症等精神疾病。因为大脑皮质是认知的基础。

卡拉马等人从这个研究也得出一种结论，将来确定大脑智力功能部位不能局限于大脑某个区域，因为除了大脑皮质外，其内部的白质和脑干等也与智力有关。例如，一些高智商的人也许有更多的白质，因为这有利于他们更快更好地通过大脑的不同区域进行联系。

卡马拉等人的观点与美国生理心理学家卡尔·拉什利的观点相似。1929年拉什利出版了《大脑机制与智能》一书，阐述了大脑功能的两大原理。第一个原理是整体活动原理，指的是个体学习时，大脑皮质的各部位是一起参与活动的，而不是某一特别区域发生作用。学习和记忆的效率与大脑受损坏的面积大小成比例，而与损坏的部位无关。例如，拉什利训练猫逃脱迷箱学习，学得逃脱行为后，将猫的大脑皮质某些部分切除，再放回迷箱中，发现此猫已丧失学得的逃脱行为。若此时再加以训练，猫仍会再度学到逃脱行为。由此可

见，动物的学习不靠大脑的分区作用，而是大脑整体的联合作用。

第二个原理是等势原理，指的是在学习时，大脑皮质的每～部位是一样重要的，对个体学习发生同样的作用。大脑皮质某些部位切除后，其他部位照样可以发挥被切除部位原有的作用。例如，将白鼠的视觉区破坏，它虽失去辨别形状的能力，但仍能辨别光线的强弱，从而达到学习的目的。以智力要素之一记忆而言，记忆痕迹并非存在于大脑皮质的某一特定部位，而是存在于大脑皮质所有发生功能的部位，而且各部位对保留习得活动而言，其作用是等势的。

灰质与白质和男性与女性

既然智力与灰质和白质都有关，那么，灰质和白质的不同数量是否会影响到智力?这个问题从男女大脑的差异得到了一些解释。

美国加利福尼亚大学的研究人员发现，尽管男女性大脑中的灰质(皮质)和白质(髓质)不同，但总体上智力的差异不大，通过取长补短，智力趋于一致。男性大脑中决定智力的灰质总量是女性大脑的6.5倍，但女性大脑中决定智力的白质总量是男性的10倍。一般来说，灰质好比是大脑中的一个个信息处理单元，而白质是联系这些信息处理单元的网络。

由于白质和灰质的数量不同，男女会有智力集中于不同范围的差异。例如，男性更容易在集中处理信息的领域(如数学等)取得成就，而女性更适合“分布式”处理信息的领域，比如语言能力等。但是，男女的智力在测试中也表现出一致的平均智力水平，这表明两性的智力是“殊途同归”，不同的大脑“设计思路”可以达到同样的智力水平。

另外，女性决定智力的白质和灰质都有约85％集中在大脑额叶(前叶)；而男性决定智力的脑组织分布更均匀，只有45％的灰质在大脑前叶，白质则在大脑前叶中不存在。以往的一些研究表明，女性大脑前叶损伤所导致的智力损害比男性更严重。

从这个结果来看，大脑智力的功能分区又有了争议。既往的一些研究证明，大脑额叶的确是人类智力的主要功能区，这是研究大脑病变的病人所得的结果。结合上述研究来看，至少女性的额叶是其主要的智力功能区，因为大部分白质和灰质都集中在额叶，而男性的主要智力功能区则稍为分散，因为男性只有45％的灰质在大脑前叶，白质则在大脑前叶中不存在。

最近的一项研究结果似乎为大脑智力功能区是分散的观点提供了新的证据。美国圣迭戈加利福尼亚大学精神病学和神经科学教授迪利普·耶斯特等人用功能性磁共振成像扫描技术发现，人类会激活大脑中与性、恐惧和愤怒等原始情绪以及与抽象思维能力有关的区域，从而做出反应。而智慧的普遍特征也许都有神经生物学原理。例如，思考一个需要发扬利他精神的简单场景会激活内侧前额叶皮质，这是与智商和学习有关的区域。然而，在面临困难的道德判断时，大脑会激活其他区域，既包括那些与理性思考有关的区域，也包括那些与原始情绪有关的区域。

研究人员认为，移情作用、同情、沉着、自我了解以及宽容等品质是人类智慧的组成部分，而与这些品质有关的区域涉及到大脑边缘系统和前额叶皮质，因此认为大脑的前额叶皮质和边缘系统等区域与智力或智慧有关。

但是，通过临床观察人脑病损所引起的智力和行为改变，却推断出大脑智力机能主要位于额叶。大脑病损，如脑外伤、脑肿瘤、脑卒中和头小畸形等，都可引起人的智力和行为改变。通过观察发现，如果额叶或前额叶受损，人的智力会有多种改变和降低，包括：复杂智力活动障碍、抽象思维能力降低、高级认识过程障碍、计划能力减弱、记忆力衰退等。例如，如果额叶区受损，受损者在学习时不能抽象地思维或抽象思维能力大大减弱，对学习的结果缺乏信心，无法事先制订学习计划，同时记忆力较差，不能记住已经学会的技能或无法记住一些简单的数字。

另外，通过比较也发现了大脑额叶与其他部位对智力的不同作用。因为患肿瘤而切除了部分额叶的病人会在抽象思维、组合力和判断力方面有困难，但同样因肿瘤而切除了颞叶、顶叶和枕叶的病人则没有出现切除额叶病人那样的智力改变。

当然，对于智力有不同的定义，这也是引起智力的大脑定位争论的重要原因之一。例如，英国心理学家斯皮尔曼在1904年提出智力二因素论，认为智力由一般因素(G因素)和特殊因素(S因素)构成。一般因素是个人的基本能力，是一切智力活动的共同基础，是智力的首要因素。而特殊因素是个人完成某种特殊活动所必备的能力。

而1966年，卡特尔将人的智力解释为两种不同的形态，即动态智力和固态智力。动态智力是一种以生理为基础的认知能力，可以参与到一切活动中去，如知觉、记忆、理解、运算速度和推理能力等。由于这些能力大部分是先天的，它们受教育文化的影响比较少。而固态智力是以习得的经验为基础的认知能力，大部分是从学校中学到的，如词汇和计算方面的能力，是个体经验的结晶。动态智力是固态智力的基础，任何一种智力活动都包含这两种智力，很难将它们分开。

坚持认为额叶是大脑主要智力部位的人所做的研究也大都得出额叶受损影响的是一般智力(G因素)。但是，智力功能区主要集中于额叶，还是分散地遍及所有大脑区域可能还将争论下去，直到有更多的研究结果支持某一种结论。

责任编辑张田勘