人的心理器官——脑
有史以来，人们就竭力研究，认识人的心理活动。但过去的很长时期，人们认为心理活动的主使者是心脏。即使现阶段，人们谈论心理时，还常常把“心”摆在显赫位置，如人们常说的“心想事成”、“心有灵犀一点通”、“老百姓心里真高兴”等。形容一个人头脑敏捷，就用“眉头一皱、计上心来”。恼怒到极点常用：“怒从心头起，恶向胆边生”来形容。形容人具有渊博的常识，可用“一肚子学问”。由于人们长期生产劳动和生活的实践经验，加上医学的发展，逐渐地认识到，心理活动是物质作用的产物，发源地不是心，而是脑。我国清代名医王清任在他的《医林改错》中明确指出：“灵机，记性不在心而在脑，”这一论断来源于他对尸体的解剖和大脑病理的临床研究。国内、外还有许多的学者在其著作中揭示了人的心理活动也就是脑的活动。无数事实材料科学地证明，心理是脑的机能、脑是心理器官。 在古代漫长的历史时期，人们一直误认为心理产生于心脏，因为人平时都能感觉到自己心脏在跳动，而且由于自己精神状态不同会明显感觉到心脏跳动差异。经过漫长的实践，才逐渐认识到心理现象是跟脑密切相联的，而不是与心。如当人睡眠或麻醉之后，经观察其心脏跳动未见异常，而心理活动则明显不同，出现了神志不清、思维不灵等现象，逐渐认识到心理是脑的产物。 一、脑的形成与进化 人脑的形成大约经历了10亿年的极其漫长的时期，其中大脑皮层发展较晚，但其在对人体机能的调节方面却起着主导作用。经过社会生活、生产劳动以及语言的发展，使大脑皮层的功能有了新的飞跃，成为思维、想象和意识活动的基础。现代科学研究证明，神经系统的产生是动物演化到一定阶段的结果。在人类对单细胞动物的研究中就发现了表里分化的细胞浆。变形虫的半坚实的凝质外浆则具有神经与肌肉的兴奋和运动机能，并且兼有呼吸、排泄和营养作用。单细胞动物的鞭毛和纤毛既是其灵敏的感受器，又是活泼运动器。 在对腔肠动物的研究中已经发现了原始的神经组织。水螅和水母就是其中的代表。水螅触手的部分表层细胞对外界刺激十分敏感，下面连接肌肉细胞，形成了由两个细胞组成的神经运动器：一个是起感觉和传导作用的细胞，另一个则是效应和运动的细胞。水母体表有散在的神经细胞，呈网状分布而构成神经网。当某点受到刺激，兴奋则向四周扩散。强弱刺激会出现整体或局部的反应，不存在中枢优势和整体机能的分化与定位。 节肢动物和环节动物（如昆虫和蚯蚓）则存在腹侧两条左右对称的纵行并且彼此联系的梯形的神经链索，或两条合为一条，各个环节的神经细胞可分段集中而形成神经节。在神经链索中，头端为最高的控制中枢，兴奋可由头部到尾部逐行的传递。尾端也可有局部的控制中枢，所以才形成生理的分立，可以横断繁殖。环节动物除了中枢神经系之外，尚有周围神经节细胞，在皮下和体壁肌层中间。在与上述原始的神经结构十分相似的人类的植物神经系统结构中，有如脊柱两旁的交感链、脑干与腰骶部脊髓中分立的副交感神经中枢等。 脊椎动物胚胎发育最先形成神经板，是由胚体背部由外胚层而形成，胚体背部中间皱折处形成一纵沟，两侧壁外沿融合形成神经骨。神经骨由前往后两次溢缩，从而形成前、中、后三个脑泡，即前脑、中脑和后脑。 界沟是在神经管侧壁上形成的一条沟。将侧壁划分为腹侧和背侧的运动区和感觉区。人类的脊神经和颅神经的运动神经元及运动传导纤维集中的场所是在脊髓与脑干的腹侧，而背侧则是感觉神经元与感觉传导纤维集中的场所。 鱼类的大脑半球很不发达，没有分化的大脑皮层，脑壁侧向外突形成嗅球，其视觉是从间脑部分的神经管发展起来的，视网膜是由间脑侧壁外凸而形成。 低等哺乳动物的运动及感觉功能都集中于大脑皮层范围，中央沟前后的运动与感觉区域皮层的分化到灵长类才出现，即使人类也并不完全形成分化。在生物进化的过程中，结构是由机能决定的，结构的发展也是由相应的机能的发展而引起。 人体的胚胎在一个月左右就已经形成了三个脑泡，继续向外发展的前脑泡形成两个半球，胚胎发育到三个月的时候，半球就开始覆盖间脑，不久又逐渐覆盖中脑和小脑。向外凸出的半球侧壁又形成嗅脑，间脑邻接且大大增厚的内侧壁形成纹状体，其余部分的半球壁大大扩展形成大脑皮层。部分向前扩展形成额叶，向后向下扩展的部分形成枕叶与颞叶，顶叶则是由向背上方扩展的部分所形成。覆盖纹状体的大脑皮层因其进展缓慢，则被迅速发展的额、顶、颞部皮层所覆盖而形成脑岛。 二、大脑半球的构造 有人称：“人的大脑是一块高度完善，以特殊方式组织起来的物质。”大脑分左右两个半球，半球表面覆盖着一层灰质，称大脑皮层，是由大约140亿个神经细胞组成，形状如一个灰白相间的三磅重的蘑菇，质地与明胶相似。其中的每一个神经细胞都可以与其他6万~30万个神经细胞发生联系。而且大脑皮层的面积在种族和个体发育过程中还不断增加，最终超过了颅骨内侧面所容许的有限面积，在增长的过程之中，大脑皮层又形成了大量的皱折，突起的部分形成脑回，凹陷部分叫脑沟或脑裂。倘若展开，全部面积大约为2200cm2。 大脑半球借助三条沟裂而划分为四叶。 三条沟裂是：⒈中央沟，是大脑半球外侧面一条由顶中部纵行向下前方终抵外侧裂的沟；⒉顶枕裂，是大脑半球内侧面后上方一个深裂，由胼胝体后端往后上方斜行到达半球内上缘；⒊外侧裂，是大脑半球外侧面一条横行的由前下方走向后上方的深裂。 四叶划分：额叶，在大脑外侧裂以上，中央沟以前；颞叶在外侧裂以下；顶叶在中央沟之后，顶枕裂与枕前切迹虚设联线以前；枕叶则在虚设联线以后。 额叶的外侧面还有不太清晰的两条横沟，将额叶分为额上回、额中回和额下回，颞叶外下方也有两条横沟将颞叶分为颞上回，颞中回和颞下回。沿中央沟前壁和后壁有纵行的中央前回与中央后回。顶叶的中央后回后面还有一横向的顶间沟，沟上为顶间小叶，沟下前方为环曲回，后方为角回。 大脑半球的内侧面围绕胼胝体前及上方的为扣带回，扣带回后端向下并折向前方连于海马回，海马回的前端向后上方卷曲部分为海马回沟或称沟回。扣带回，海马回以及沟回共称为穹隆回，为嗅脑的中枢部分。 中央旁小叶位于扣带沟的上方，是中央前后回在内侧面的延续；小叶后方的顶叶皮层叫楔前叶。顶枕裂下方有一横向后方的距状裂，楔回则在二裂之间。 在海马回下方有侧副沟与颞下沟平行，梭状回则在两沟之间。 大脑半球表面的灰质是神经细胞集中之处，内部的白质则是神经纤维集中之所，在大脑半球的白质之中还包藏了几个灰质块，位于大脑半球的基底部，紧邻间脑的外上方叫基底节，包括尾状核、豆状核、杏状体等，尾状核和豆状核又合称纹状体。 尾状核呈现弓形绕于丘脑的外侧，前端膨大，自中部向后逐渐变细，尾部后绕过丘脑后部又折而向前，末端与杏仁体相连。 豆状核位于丘脑的外侧，被穿行于其中的纤维分割开来，外侧部最大的为壳核，内侧称为苍白球。从种系关系上看，苍白球更为古老，又称为旧纹状体。尾状核和豆状核又称新纹状体。纹状体的主要功能是维持骨骼肌肌力，协调肌群间的运动。假若纹状体发生病变，会引起全身肌能力的变化，出现肌肉震颤及某些不自主的运动。 杏仁核位于海马沟回内，连于尾状核的末端，属边缘系统。 大脑半球白质内面，是一个充满脑脊液的内腔，即侧脑室。其体部位于大脑半球内，左右各一，可分为四部。中央体部位于顶叶内，为一近水平位的裂隙，由此发出三个角。前角向前伸入额叶内，宽而长；后角伸入枕叶内，长短不恒定；下角最长，自后向前伸入颞叶。两侧脑室均在前角的内壁通过室间孔与第三脑室沟通。侧脑室内有软脑膜与血管组成的脉络丛，脑脊液源于脉络丛。 大脑皮层的内部绘声绘色可分为6层。⒈分子层，为最外表的一层，含有许多水平方向的髓鞘纤维和神经胶质细胞，很多神经细胞；⒉外颗粒层，有无数排列密集的小三角形或锥形的神经细胞，髓鞘纤维则甚少；⒊锥体细胞层，浅层主要是中型锥体细胞，深层则含有大型锥体细胞；⒋内颗粒层，主要有密集的小星形细胞的髓鞘水平纤维，而且大部分是丘脑皮层束的纤维末梢；⒌节细胞层，主要含有中型和大型锥体细胞，并于运动区皮层有巨型锥体细胞。⒍多形细胞层，含有星状、锥状、梭状和颗粒细胞及纤维束。大脑皮层的这6层结构，厚处约为4.5mm，深处约为1.5mm。以内颗粒层为界，上面的2、3层是大脑皮层最复杂、最重要的部分，全部皮层细胞的三分之二集中在这里，具有记忆及高级分析综合的能力。深处的功能较为低级，主要与身体运动有关。 皮层内互相联系的联络细胞，可以把进入的冲动继续扩散和持续下去，形成回流圈路，冲动传入大脑皮层后也可以通过连合纤维以及长短不齐的联络纤维以使对侧或同侧半球其他区域的大量神经细胞兴奋起来，并可持续相当长的时间。因此，当某个外界刺激的冲动，传入皮层之后，不仅当时就有明晰的反应，还会在相当长的时间内留下刺激的痕迹兴奋或者是经验的记忆。而且神经细胞接受一次冲动兴奋之后，会出现短暂的应激能的丧失，约经过1/10秒的时间之后就可以完全复原，就可接受下一个冲动。 研究发现，大脑皮层的不同区域具有不同的结构与功能，某一区域受到损害就会受到相应的功能（也包括心理功能）障碍。因此，对大脑皮层进行分区的研究也越加深入细致；其中流行较广的是1919年布洛德曼（Brodmann）所作的47个分区。到1934年克雷斯特（Kleist）的皮层机能定位图则更是全面，在图上不仅有理解音乐、理解名称、理解语句、认识数字、计算和记忆地点等的中枢，而且还有思考中枢、意志中枢、情绪体验中枢和自我的中枢等。之后还有许多人做更进一步研究，已把大脑皮层细分为100~200多区，但这些更详细的分区不为人们所重视，仍以47个分区为标准。 三、神经细胞及其生理 许多颗粒状的与无颗粒的内质网和附着的或浮游的多核糖体集落，存在于神经细胞的胞浆中。根据其中所含的核糖核酸的性质，可分别称为尼氏小体，染色体或颗粒体。神经细胞的核较大，圆而苍白，核仁不等。细胞的活动能源由许多线粒体提供，另一显著的细胞成分为溶酶体，还有高尔基复合体（Golsicomplex）及数量很多的微丝和微小管，微丝和微小管伸入树突和轴突的全长，微小管多伸入树突，微丝则充满轴突。各型神经细胞中都有中心粒。各种色素颗粒的存在使脑组织的某些部位各具特色：如黑质中神经细胞富含黑色素；蓝斑中神经细胞有富含铜质的颗粒呈蓝色；在脊神经节中最显著的称为脂褐素的黄色颗粒体，是神经细胞衰老过程中集结而成的。 树突和轴突中所含成分基本相当，都含有微丝、微小管、线粒体及小量的无颗粒的小胞体，树突中还含少量的核糖体而轴突中则无此成份。 轴突中神经细胞的胞浆与其他神经细胞的胞浆一样在不停的流动，主要流动方向是以胞体流向轴突末端，较少有反向流动。轴突内胞浆流动的速度有快有慢，快流每天达100毫米，在丘脑下部垂体间的神经分泌通路中，流动最快时可达每天2800毫米，轴突内胞浆及线粒体、溶酶体和空胞的流动每天只1~3毫米。 根据轴突的不同从形态上可将神经细胞划分为三级。⒈单极神经元：细胞体突出部分只有一个，再分极成为轴突和树突，如脊神经背根节细胞。⒉双极神经元：细胞体的两端各有一个突起，两边各形成树突与轴突，视网膜上的神经细胞即属此类型。⒊多极神经元：由细胞体发出多个突起，如中枢神经中的大多数细胞皆属此类型。 根据轴突的长短还可把细胞分为高尔基Ⅰ型大细胞和高尔基Ⅱ型小细胞。Ⅰ型大细胞轴突长，可联结神经系统的不同部位，而Ⅱ型小细胞轴突短，仅止于胞体近处，还有无轴突神经细胞的特殊类型，大概可进行神经冲动的双向传导，以树突—树突的方式同其他细胞形成联系。 根据树突分支情况还可把中枢神经细胞分为三种主要形式：（1）锥体细胞，胞体呈圆锥形或楔形，多数树突由基底部分出，有一个树突由尖顶部另行分出。（2）星状神经细胞，大脑皮层中常常可见由胞体向各方向相等伸出的树突。（3）梭形细胞：树突由胞体两端或一端分出。在部分神经细胞的表面，树突面积就占80%。树突上有树突棘，为突触联络点，多达数千。 神经细胞具有对信息的接受、传导、转递的生理功能，这种功能的产生源自神经细胞原浆膜瞬间产生的电―化学变化。这种变化是因某些离子由细胞膜的迅速进出而引起，神经细胞膜的内外离子浓度的不同，因而产生电位差，膜内为正，外为负。静止电位约80毫伏，其通过不同的两种方式起变化，并分别引起两种电位，即梯度电位和动作电位。梯度电位有两种变化情况，一种是兴奋性，另一种为抑制性。当梯度电位兴奋时，钠离子膜渗透性增加，钠离子则进入细胞内，使膜内外离子浓度差别缩小，慢慢形成膜的去极化状态。膜表面去极化的时间与波及的范围同刺激的强度成正比。梯度电位量抑制刺激时，带负电荷的氯离子进入细胞膜内的数量增加，使膜电位过度极化，导致神经细胞的兴奋状态减弱或抵消。 动作电位和神经冲动出现时，由于钠离子突然渗入细胞膜（大量）而导致极性倒转，继而因钾离子渗出膜外恢复静止电位。动作电位是扩散而不衰减的（扩散过程中的强度、速度不变），一次动作电位通过之后，膜表面必须经过一段不应期，因此时不能引起另一个电位而使动作电位的频率受限。当动作电位连续发生时，轴突能迅速传导频率可维持不变。动作电位频率的高低反映细胞的兴奋性。动作电位抵达轴突末端时可引起一定数量神经介质的释放，而神经介质又改变了神经细胞的兴奋性。一系列密集动作电位比单个放电产生效果更大。梯度电位在轴突的始端就转变成动作电位。 在脑和脊髓以及周围神经节内，神经元与另一神经元特化相接的部位叫做突触，神经元之间发生机能联系的部位。任何一个兴奋和神经冲动的反射活动都要通过突触，它是信息传递的关键部位。 每个突触都有突触小体，内含线粒体和突触小囊泡。小泡内含介质，线粒体。每个突触分为三部分，突触前膜、突触后膜、突触间隙。所有突触传导的神经化学机理是：从突触前中钮的小囊泡中，有神经介质向突触间隙释放；在突触间隙中，神经介质引起突触后细胞膜表面的电位变化，如是兴奋性介质，则与后膜上的特殊受体蛋白质结合，引起突触后神经元产生神经冲动（其突触称为兴奋性突触），即兴奋性突触传导了兴奋，引起去极化；抑制突触后神经元降低了兴奋性，形成过度极化，表现为抑制性。在突触前终钮的囊泡中，运用细胞内容物的分离技术发现，有肾上腺素、去甲肾上腺素、儿茶酚胺、多巴胺、乙酰胆碱等神经介质，还发现甘氨酸作为某种类型突触的神经介质。 研究表明中枢神经介质是一类存在于中枢神经系统中对大脑功能有重要影响的物质，具有对神经冲动传导和阻抑的作用。如： 去甲肾上腺素（NE）：它是芳香胺类酪氨酸的中间代谢物。与多巴胺及肾上腺素一起统称为儿茶酚胺类物质（CA）。在正常人的脑组织中，去甲肾上腺素（NE）广泛存在，一般都认为它属于交感神经系统的传递物质。脑内的NE能神经元，其纤维分两大组，为上行组和下行组。上行纤维分背、腹两束。背束起于蓝斑，上行到达全脑，特别是大脑皮层和小脑皮层、海马等处，也到达杏仁核及下丘脑前区，可能是网状结构上行激活系统的组成部分，同意识状态有关，参与维持觉醒状态。腹束起于延脑、脑桥的NE能神经核群，通过网状组织、丘脑下部及杏仁核、隔区、扣带回等边缘系统直至嗅球，其功能可能与饮食、生殖及情绪等行为有关。下行纤维大部分交叉到对侧组成网状脊髓束，终止于脊髓前角及颈脑水平含交感神经节前神经的侧角中，其功能可能同维持肌能力有关。 儿茶酚胺（CA）：是包括肾上腺素，去甲肾上腺素和多巴胺在内的与情绪活动关系密切的一类重要生化物质。有人曾提出认为内生性情绪障碍如抑郁症是由于脑内的儿茶酚胺机能不足所致，躁狂症则是由于交感中枢机能过盛造成。另有研究提出：儿茶酚胺的代谢障碍与精神异常也有密切的关系。 多巴胺（DA）：它与去甲肾上腺素一样，其前身也是酪氨酸，但与NE成相反的分布，部位中如NE含量多，DA含量则很少，主要集中在黑质与纹状体内，约占脑中DA总量的80%，而其他部位含量很少。位于中脑的DA能神经胞体，发出纤维有三条通路。一条为黑质——纹状体系统，纤维起于黑质，终止于纹状体。这一系统可引起好奇、探究、运动增多、觅食等动物刺激活动。如完全损毁两侧通路会引起停止饮食，减少运动，对事物淡漠呈木僵状态。一条为中脑边缘系统通路，纤维上行终止于伏隔核、嗅结节及纹状体的间质核；大脑边缘系统皮层DA纤维也有广泛分布，推测其功能可能与某些情绪行为有关。还有一种通路为结节漏斗系统，纤维终止于正中隆起，此系统的功能可能与调节内分泌有关。 乙酰胆碱（Ach）：在神经组织内广泛存在，血液中也有存在，尤其突触和神经末梢部分Ach存在最多。在神经系统内，控制神经活动能量转变过程的乙酰胆碱脂酶所形成的乙酰胆碱能系统，起着重要的神经冲动传导的作用。 5-羟色胺（5-HT）：又叫血清素，是血胺酸的中间代谢产物，也是含有吲哚的化合物，正常人的血液和脑组织中均有存在。脑中分布以中缝核含量最高，其次是黑质，下丘脑、纹状体、海马等。5-羟色胺能神经元也分上行与下行两部分，功能上大体与NE能神经元相抵抗。如果人脑中5-HT的含量失衡，过高或过低，都可能造成精神障碍。实验证明，适量的5-羟色胺对大脑有镇静作用；如用药物抑制单胺氧化酶，使脑内5-HT大量增加，会出现兴奋现象。 此外，脑内还含有大量的各种游离氨基酸，它们多数参与物质代谢和蛋白质的组成。在各种游离氨基酸中最重要的当属谷氨酸和γ-氨基丁酸（GABA）其可能具有中枢神经介质作用。谷氨酸是脑组织中含量最多而又最活跃的氨基酸。它具有解除氨毒、促进脑的代谢和氧化过程及促活胆碱脂酶等重要作用，并参与合成含有硫氨基的具有重要的生物化学特性的谷胱甘肽。γ-氨基丁酸在脑中的含量仅次于谷氨酸，是神经中枢内重要的抑制性递质，可抑制突触神经冲动的传递。还有研究人员认为它具有抗乙酰胆碱和抗血清素的作用，当维生素B6不足时，会抑制谷氨酸脱羧酶，脑中的γ-氨基丁酸的含量会显著减少并可引起神经机能障碍。 四、大脑皮层机能定位与机能分化 人类的大脑有左右两半球，并靠神经纤维构成的胼胝体相连。两半球内的腔分左右侧脑室，与第三脑室通连。每个半球表面均有由灰质构成的大脑皮层（大脑皮层）。 很早以前人类就对大脑皮层结构与机能进行研究，尤其是近百年来的研究方法又有了一些新的发现： ⒈电刺激与生物电 神经与肌肉活动过程中可产生生物电，且神经与肌肉在电刺激下可出现反应，在实验室的实验中，如在大脑皮层的某部位受到电刺激之后，记录下其他皮层与皮层下区域出现的电位变化，以及肌肉、腺体的效应等，或者是当感觉器官（眼、耳、皮肤感受器）受刺激后，记录大脑皮层特定区域出现的诱发电位等。近些年来，医学科技的迅速发展，电极精细到几微米的接触点，刺激部位也由浅入深，颅内空间定向技术的迅速发展，脑干和基底节部位都可进行准确的电刺激。对某些深部结构进行有选择的电刺激，可引起精神兴奋和情绪能力的增高，而另一些部位则可降低觉醒水平与情绪能力。用电刺激作用 于震颤麻痹患者，可使基底节与间脑某些区域的震颤减少，减低肌能力，另有某些区域效应则相反。此外，在疾病发作和药物影响下，可通过电刺激某一部位，记录其他部位的电位变化，依据变化之间的联系，了解其机能。 2.神经细胞化学：神经组织对某些化学刺激有反应。定向技术的改进，现在可用微型管道对脑深部组织注入微量的化学制剂，还可注入某种神经介质，用以观察动物对这种化学性刺激的各种反应，要结合脑电生理学的研究。还可由肌肉，血管特别是颈动脉中注射某些与神经生化活动有关的，能透过血脑屏障的制剂，通过微电极的深部埋藏以记录电位变化，观察各类系统所表现的生化反应。 此外，还有利用显微切片与神经细胞、显微的各种染色技术进行形态观察，研究大脑皮层的正常的细胞结构和纤维结构，并研究当神经细胞损害之后，变性的神经纤维经过的途径，或是神经纤维损害之后追踪某染色质溶解现象。而且多年的临床观察方法的运用，使研究人员掌握了大量的第一手资料。动物实验之后，50年代开始做局部脑部手术，可以了解病人意识清醒状态下的体验与反应和大脑皮层部分摘除术后引起的症状表现。美国著名生理和神经心理学家、诺贝尔奖金获得者斯培利（Sperry）通过切断胼胝体治疗顽固性癫，获得成功，指出：“大脑两半球机能不对称”或“大脑半球机能单侧化”的概念，对两半球的联合与分立，积累了宝贵资料。60年代神经外科定向手术的方法，微电极对脑组织形成的电解现象及微型电刀、激光、通过微型管道注入少量化学制剂以造成局部小范围组织的人工损害，可收集自然疾病条件下难以出现的选择性损害病灶的病理及生理资料。 尽管对大脑的研究方法在不断更新、认识不断深化，但这些方法仍有其缺点和局限性，且皮层机能定位还存在大量未知事实。几个世纪以来，许多不同领域科学工作者把人类自身大脑的研究做为最复杂、最尖端的课题之一。 早在十八世纪，解剖学家便开始对精神病人的大脑结构进行形态学观察，直到十九世纪后半叶才逐步获得可靠的资料。布罗卡（Broca）于1861年发现了额下回后部的局限性病变，引起运动性失语症，则将这一区定为言语运动中枢；1870年，Fritzsch等对狗的大脑皮层的某一区域进行电流刺激，引起某一局部肌肉收缩，确定了在大脑皮层中具有独立的“运动中枢”。 1874年，Betz在大脑中央前回发现了巨型锥体细胞，认为该细胞与运动机能有关。1874年Wernicke发现左侧半球颞上回后部的病变引起言语感觉的障碍，并将此区定为言语感觉中枢。1881年，Munk发现将狗的枕叶某些区域切除后，虽然狗的视觉依然存在，识别物体的能力却完全丧失，称其为“精神性盲”。到1934年的克雷斯特（Kleist）的皮层机能定位图将大脑皮层机能定位，推向了高潮。 大脑局部定位论是曾起过积极的作用，但绝不能把其他个别精神机能的活动统统视为大脑不可分割的整体机能活动，事实上躯体运动、感觉、听觉、视觉等的皮层投射纤维和投射区的局部定位已为实验所证实。所以，大脑这一复杂精神机能狭隘局部定位的观点是不可取的，缺乏充分的科学基础。 大脑左右两半球的结构基本相同，生理机能则不完全一致。在动物实验中，不存在左右两半球机能上的差异。美国著名生理和神经心理学家斯培利（Sperry）否定了传统的“优势半球”的理论，创立了“大脑两半球机能不对称”的概念。他认为，所谓大脑非优势半球的右半球，恰恰需完成形象的感知和记忆，时间、空间的知觉与定向，人物定向和音乐旋律感、音乐的记忆及语调、语词重读音的控制等任务。因此，可以说，大脑两半球既有分工，又互相补充与制约及相互代偿，并不存在绝对的“优势”。左、右两半球只有协同工作，才能保证人类心理活动的正常进行。 对癫病，斯培利则通过切断胼胝体来进行治疗，取得了成功的经验。癫病人不仅有抽搐，也存在较为严重的精神症状，当病人胼胝体被切断以后，癫病治愈了，病人的心理也恢复正常，精神症状也全部消失，由此可见，胼胝体不仅对大脑两半球起联系作用，而且直接参与心理机能的实现。 在人类种族进化史上所形成的劳动与语言，二者是密切相关的。群体劳动增加了人类之间的往来，感情的交流沟通产生了语言。劳动使人类的手脚形成各自分工，即使双手的发展也不平衡，人们习惯于一只手做主要劳动的活动而另一手只作为辅助，这就形成了右利手与左利手的区分，但这种区分只是相对而言，许多技艺如弹钢琴、打字、操纵电脑键盘……等等对双手运动的熟练程度提出了相等的要求。劳动可使人类的手和脑同时发达起来，那么，两手机能的分化必然促使两侧大脑半球机能的分化。 一周岁儿童左右手机能分化现象就已经出现，大多数是右利，言语的感觉与运动中枢都定位于大脑左侧半球，但幼年期大脑两半球的机能分化是不固定的，所谓的大脑左侧优势半球语言感觉和运动中枢所发生的病损也极易获得代偿。 实验证明，幼年期一侧大脑半球的损害所具有的代偿能力是惊人的，15岁以前语言技能常常可以由对侧的大脑半球代偿，可以说，皮层机能定位，不仅是一个种族发生的过程，而且是一个个体发育的过程。 此外，研究还发现，大脑左、右两半球对情绪的控制也存在差异。如所谓非优势半球的右半球机能受损害，病人就会表现出情绪高涨、欣快、话多等；如左半球受到损害，就会表现为情绪低落、沉默寡言、自责自罚等。 大脑前后两半球也存在机能分化现象。巴甫洛夫认为，人大脑皮层是一个综合的感觉分析器，中央前回的所谓运动区仍然是一个感觉分析器，接受来自运动器官（肌肉、肌腱、关节）的感觉。巴甫洛夫还认为，运动区皮层第五层的巨型细胞不是运动细胞，仍然为联络细胞，在脊髓前角与脑干腹侧面的才是真正的运动细胞。但习惯上仍把巨型锥体细胞叫做上运动神经元。 视觉、听觉与皮肤感觉都投射到大脑半球的后半部，刺激这些直接投射区，对清醒的脑手术病人可引起简单、片面、零碎的感觉。也就是说，直接投射区是产生原始的、简单的感觉的场所。在直接投射区中，皮肤，视野的不同部位和音调的不同频率都有相应的不同的投射区域，生理机能上的重要性决定投射区域皮层面积的大小。 躯体感觉由中央后回的投射区向后发展了感觉综合的联络区，视觉则由枕极向前，听觉则由颞横回向后上方，这些部位都有联络区的发展。随着大脑的进化，各种感觉直接投射区所占的面积越来越小，联络区所占的面积则越来越大，感觉皮层有核心投射区向周围联络区与中间地带的发展与后面区域相对面积比例的扩大和发展的结果，是感觉的分析综合机能由低级向高级程度的发展。比较简单的感觉，在投射区的机能定位明确而又局限；比较复杂的知觉，如实体觉，非常具体的局部机能定位，在联络区建立了广泛联系之后就很难做出。 大脑半球的前半部具有调节运动的机能。运动神经纤维的投射区紧靠中央沟的中央前回或运动区（4区），此投射区第五层的巨型锥体细胞是锥体束的主要发源地。若此区完全损害，就会引起对侧肢体的瘫痪，即随意运动的丧失，若为局限损害则会引起局部肌肉的瘫痪，局部刺激会引起局部肌肉的抽搐，这些都反应出明确的机能定位。 运动前区（6、8区）即运动的联络区主要是用以调节不同机群的联合同时运动或相继有程序的运动。6区主要是调节复杂的共济运动、姿势动作，使对侧躯体不同肌群在统一的活动中协同配合动作，是运动活动程序化与自动化，形成各种复杂的习惯动作与运动技能。此区还与顶叶、对侧运动前区、基底节及涉及小脑都有密切的联系，用以保证精确完成复杂动作。眼球运动的调节由8区来完成，它可使视力较长时间与双手配合动作，追踪与固定在劳动对象上。额叶皮层的机能是随意注意或主动注意，眼与手的活动能协调一致，是在长期劳动锻炼中发展起来的。 任何一个随意动作的机能定位，都不能说是巨型锥体细胞功能或运动区的功能，复杂的功能系统的随意运动，前额区首先形成运动意图，神经冲动传向运动前区，在此进行运动程序的调节和动作的协同组合，然后冲动到达运动区，再由此传达到皮层下低级运动神经元。所以任何一个随意运动的实现，都必须有多种传入与传出的神经通路及返回联系，有同侧及对侧半球大脑皮层多区域的水平联系，还得有皮层与皮层下中枢之间的垂直联系。对复杂机能定位的理解，必须具备明确的概念，要清楚它是一个具有水平多区域与垂直多中枢之间协同活动的功能系统。 五、锥体外系统与锥体系 位于脑干和脊髓前角的运动神经元支配着主管随意运动的横纹肌，这种神经元从上级中枢接受两方面的神经冲动；一方面直接来自大脑皮层，中间没有转换神经元的锥体束，另一方面来自中枢神经系统很多部位，多通过网状结构多次中继，转换神经元。这一类的神经纤维不是来自锥体束，笼统地叫锥体外系统。 锥体外系统的神经纤维主要来自大脑半球深部的基底节、脑干的黑质、丘脑底核、红核和网状结构。锥体外系临床表现病损为肌能力障碍，不自主的多动或少动。 ⒈基底节 基底节位于大脑半球的深部，邻接丘脑，是一个形状不规则的很大的神经块核。从豆状核的前端伸出一个弯曲如弓，环绕于丘脑外侧，逐渐变细如尾巴似的块核，称为尾状核，豆状核和尾状核前端的头部并未完全分开，一部分的锥体束从此穿过，其间可以看到灰质（核块）、白质（神经纤维）相间的条纹，故基底节又称为纹状体。 豆状核位于丘脑外侧，被纤维分为两部分；外侧最大，色深且血液循环丰富，称为壳或壳核；内侧浅而血液循环少，称为苍白球。从种系发生上看，苍白球更为古老，尾状核是伴随大脑皮层的发育而发展起来的。苍白球又称旧纹状体，尾状核和壳核又称新纹状体。纹状体的主要功能是维持骨骼肌的能力，协调肌群间的运动。一般认为，新纹状体的壳核和尾状核与维持躯体的姿势有关，如受到损害，会产生肌能力降低和不自主运动。如舞蹈样运动，手足徐动症及扭转痉挛等。旧纹状体——苍白球则与肌能力的维持和正常的姿势反射有关，如受损害会引起震颤麻痹综合症。 ⒉黑质 黑质位于中脑前端与间脑交界处大脑脚的背侧面，且与基底节有密切的神经联系。黑质发出的神经纤维对脊髓前角的运动神经元发挥明显的影响。 黑质对震颤麻痹和迟发性运动障碍的产生起重要作用。 ⒊红核 与黑质同处于中脑水平，在其被侧稍靠尾部血液循环丰富且呈红色。其短纤维与邻近的网状结构联系密切，长纤维所组成的红核脊髓束，向下到达脊髓前角的运动神经元。红核的病损，主要表现为伸肌的肌能力增高。 ⒋丘脑底核 位于靠近中脑的下丘脑之后，与黑质相邻且联系密切，并同基底节也有密切的联系。损害后会产生对侧半身投掷运动障碍。 ⒌网状结构 中脑的网状结构范围较广，它接受从大脑皮层到锥体外系统各级结构发出纤维，其神经元，作为锥体外系的一部分而发出纤维到达颈段脊髓，司掌头部和躯干肌的旋转运动。如损害，会使病人产生痉挛性斜颈和扭转性痉挛。 锥体系也是运动传导通路之一，它主要管理骨骼肌的随意运动，其组成一般为上下两级运动神经元。下运动神经元的胞体位于脑干和脊髓内，锥体系上运动神经元的胞体位于大脑皮层内。锥体系由皮层脊髓束和皮层核束所组成。 （1）皮层脊髓束 上运动神经元主要是大脑皮层中央前回上2/3部和中央旁小叶前部的锥体细胞。这些锥体细胞发生的轴突向下行经内囊的后脚，中脑的大脑脚至延髓聚集成锥体，其大部分纤维在锥体下端左、右交叉，形成锥体交叉。交叉后的纤维，沿着脊髓侧索下行称皮层脊髓侧束，纤维沿途止于各节的下运动神经元，即前角运动神经元。未交叉于延髓的纤维，沿同侧的前索下降称为皮质脊髓前束，一般此束只达胸节，之后则逐节终止。 （2）皮质核（脑干）束 上运动神经元主要就是大脑皮层中央前回下1/3的锥体细胞，其发出的轴突经内囊膝部下降至脑干，纤维分止于双侧脑神经的躯体运动核，舌下神经核与面神经核的下部，只接受对侧皮质核束的纤维。下运动神经元发出的纤维组成脑神经的躯体运动纤维，用以支配头、颈和咽、喉等部的骨骼肌。 锥体系和锥体外系不是分隔的运动系统，而是人体运动机构中的两个密切配合协调的系统。 精神医学将精神疾病划分为器质性精神疾病和功能性精神疾病。器质性精神疾病主要指脑部发生明显病理改变的疾病。其中最基本的临床征象是意识和认识功能障碍。脑部的变性病变很少于大脑均匀分布，常有损害严重的局限病变区。因而认识脑的结构，了解各部位的功能、对明确病因、确定诊断、指导治疗和康复是十分必要的。
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