顶叶(parietal lobe)位于脑的顶部,负责触觉、痛觉和温度觉等感觉以及空间思维、形象思维和数学推理。顶叶包含机体感觉区,接受来自全身的疼痛、触觉和温觉的信息。
枕叶(occipital lobe)位于脑后靠下的位置,包含处理视觉信息的视觉皮层(visual cortex)。
颞叶(temporal lobe)位于大脑两侧,耳朵之上,太阳穴以下的区域。颞叶与记忆、知觉和情绪有关,包含处理听觉信息的听觉皮层(auditory cortex)。
从上面粗略的描述中,我们已经知道,大脑皮层的不同脑叶有不同的机能。我们也可以根据大脑皮层各部位机能的不同,将其分为几个机能区域:
(一)初级感觉区
初级感觉区包括视觉区、听觉区和机体感觉区。
视觉区(visual area)位于大脑两半球枕叶内。如果两半球的视觉区遭到破坏,即使眼睛的功能正常,人也会失明。
听觉区(auditory area)位于大脑两半球颞叶内。若破坏了大脑两半球的听觉区,即使双耳功能正常,人也会变聋。
机体感觉区(somato-sensory area)位于中央沟之后的左、右顶叶。此区的特点是定位明确,比较精细。身体的感觉在皮质上的定位恰似倒立人体的投影,头面部的联系是双侧性的,其他躯体部分的联系是对侧性的,即躯干、四肢在机体感觉区的投射关系是左右交叉、上下倒置的。与之相对,头面部代表区的顺序是正立的。皮质代表区的大小与神经支配密度及感觉的精确程度相适应,而不与身体的实际面积大小相适应。手指、舌和唇的代表区很大,而躯体的代表区很小。因为手指、舌和唇在人类生活中有重要作用,因而在机体感觉区投射面积就较大。
(二)初级运动区
身体有随意肌600多块,受运动皮层(motor cortex)控制。运动中枢在中央前叶和中央旁小叶前部,管理全身骨骼肌运动。身体各部在运动中枢具有精细的功能定位。身体各部在中央前回上的投影,粗略看来,宛如头向下、脚向上倒置的人形,然而头面部依然是正置的。在皮质上,身体各部代表区的大小与运动的精细程度有关,如拇指的代表区几乎是大腿的10倍。
(三)语言区
临床实践证明,右利手的人语言中枢大多在左半球;左利手的人,少数语言中枢在右半球,多数人仍在左半球。左半球额叶的后下方,靠近外侧裂处,有一个语言运动区,这个区域受损就会发生运动性失语症,或布洛卡失语症(Broca's aphasia)。1861年,法国神经病学家布洛卡(Paul Broca)发现一个病人,他除了能发出“tan”的声音外不能说话,但是其他方面正常,他能够听懂别人说话,可以通过手势与别人交谈,喉、舌和唇的肌肉活动都没有障碍。病人去世后,尸检发现他大脑左半球额下回后部约1/3处有一鸡蛋大的损伤,脑组织退化。布洛卡认为该区域是言语运动中枢,称为布洛卡区(Broca's area)。
左半球颞叶上方,靠近枕叶处有一个言语听觉中枢,它与理解口头言语有关,称为威尔尼克区(Wernicke's area),源自1874年由德国学者威尔尼克(Carl Wernicke)报告的一个病例。这个区域的损伤将引起听觉性失语症,或称为威尔尼克失语症(Wernicke's aphasia):病人主动说话的能力没有丧失,听觉正常,却听不懂他人和自己的话。病人听到的是毫无组织、杂乱无章的东西,他也试图回答问题,但是说出的话让人不知所云。比如,如果要求失语症病人描述一幅两个男孩在一个妇女背后偷饼干的图片,病人会回答说:“母亲总是在工作,她的工作使她更好,但是当她看到两个男孩在看他处,她换一个时间工作。”(Geschwind,1979)
威尔尼克区和布洛卡区由弓形束(arcuate fasciculus)相连,如果弓形束受损,则会产生传导失语症(conductive aphasia)。患有传导失语症的人能听得懂语言,但他们的讲话杂乱无章,且总是复诵字词。
顶枕叶交界处,存在言语视觉中枢,这个区域损伤将会出现理解书面语言的障碍,产生视觉失语症或失读症(Dyslexia)。
(四)联合区
并非全部皮质都加工感觉信息或向肌肉发送动作命令。事实上,大部分皮质的功能与解释和整合信息有关,这些脑区称为联合区(association area)。联合区不接受任何感觉系统的直接输入,从这个脑区发出的神经纤维也很少直接投射到脊髓支配身体各部分的运动。从系统发生上来看,联合区是大脑皮层上发展较晚的一些脑区,与各种高级心理机能有密切关系。动物进化水平越高,联合区在皮层上所占的面积就越大。人类大脑联合区在皮质总面积中占的比例占4/5左右,比感觉区和运动区大得多。
根据联合区在皮质上的分布和功能,可以分为感觉联合区、运动联合区和前额联合区。感觉联合区是与感觉区邻近的广大脑区,该区从感觉区接受大部分输入信息,并提供更高水平的知觉组织。运动联合区位于运动区的前方,又称前运动区,负责精细的运动和活动的协调。运动联合区受损的钢琴家可以正确地移动每个手指,但是不能完成一段乐曲,甚至无法有韵律地弹动自己的手指。前额联合区位于运动区和运动联合区的前方。前额联合区既与注意、记忆、问题解决等高级认知活动密切相关,也与人格的发展有密切的关系。
四、大脑半球一侧化与整合
现在请思考一个问题:大脑两半球是否是彼此的镜像?在功能上是否相同?
近一个多世纪以来,很多研究已经发现,两半球在结构和功能上都有明显的差异。在结构上,大脑右半球略大于和重于左半球,但左半球灰质多于右半球;左右半球的颞叶具有明显的不对称性;各种神经递质的分布,左右半球也是不平衡的(Kolb&;Whishaw,1996)。在功能上,两半球的不对称性称为偏侧化(lateralization)。如果左半球受损,一般会损害阅读、写作、说话、算术推理和理解能力,而右半球受损几乎没有如此严重的后果。
虽然大脑两半球是不对称的,但是在日常工作中它们是相互协作的,因此掩盖了它们各自的工作特点和独特贡献。因为正常个体的脑功能是一个整体,信息很快就会通过胼胝体从一个半球传到另一个半球。对癫痫病人的治疗使我们可以分别观察大脑两半球。