大腦皮層知多少？

出品：中國科普博覽

作者：中國科學院神經科學研究所 魚龍小寶

19世紀六七十年代，羅密歐會把手放在心臟上，對朱麗葉說「我愛你」，不過在21世紀，更科學的手法是，指著腦袋說，「我愛你」。因為，我們都知道，大腦才是情感、理智的處理中樞。作為擁有最高智慧的人類，一直在探索，「我們為什麼這麼聰明？」這聽起來，似乎是在得了便宜還賣乖，不過對於人類智慧的探索，始終像謎一樣吸引著無數科研工作者。其中，對於大腦皮層的研究，被認為是了解人類智慧的重要窗口。

首先，我們來看一看大腦皮層的總體樣子。

圖1 大腦皮層總覽

大腦看起來是不是像一個核桃的樣子？相似度很高哦！

圖2 核桃

古代傳統中醫說核桃補腦，正是覺得可以「以形補形」（話說那個時候，古代中醫就知道大腦皮層長啥樣了？！）言歸正傳，大腦皮層表面有許多「坑坑窪窪」，專業術語上叫「溝回」。溝回的多少能反映智力水平，因為之前已經有不少臨床醫學研究發現，有智力障礙的兒童，通常大腦溝回會顯得簡單。至於溝回越多，是否代表智商越高，那就不清楚了，畢竟智商高的人，是不喜歡平白無故去醫院體檢的。

大腦皮層另外一個有趣的事情，就是皮層的不同區域，可能代表著人體相應的不同功能。這方面的研究，是從一個工傷意外開始展開的。1831年，有一個鐵路工人，意外傷到了大腦，當時流了不少血，大致看起來無礙，但就是不能說話。這名工人進了巴黎郊外的俾舍特耳瘋人病院，總共待了30 年，直到1861年4月12日，因患病而就診於外科醫生Pierre Paul Broca。Broca細心地在患者身上作了 5 天檢查，結果發現他的喉頭肌肉和發音器官都不足以阻礙其正常的語言活動，也沒有其它癱瘓的癥候可以妨礙發音，而且患者還很聰明，他能藉助符號來進行交流，其它方面也都顯得正常，不至於不能說話。患者死於4月17日，Broca當天就對其進行了屍體解剖，他發現在大腦左半球的第三個前額溝回有一內傷。因此Broca將其大腦保存於酒精之內，並向法蘭西人類學學會描述了他的發現。下圖就是那位工人的大腦。

圖3 Broca區示意圖

上圖圓圈中的區域，後來被稱為Broca區，代表語言處理區。Broca醫師的論文讓其他科研工作者意識到，原來大腦皮層的不同區域，還能代表不同功能。經過多年的研究，如今人們對於大腦皮層各個區域所代表功能，大致了解的差不多了，如下圖:

圖4 大腦皮層的功能分區圖

運動皮層，體溫感知皮層，視覺皮層等等，在一定皮層區域內具有相應不同的功能。這些不同的皮層區域，會調控身體的其它部分，共同為生物體的目標而協作。

圖5：運動皮層的身體部分分布圖

以運動皮層為例（圖5），在運動皮層中，手部運動和臉部運動所佔的比例是最大的。這也符合人類的發展規律，手部活動靈活，我們才能做許多工作，如操縱電腦等；臉部活動靈活，才能產生變幻豐富的表情，適合我們的多種社會交流需要。

那麼，大腦皮層是由什麼構成的呢？我們都知道，組織是由細胞構成，就像社會是由每個人組成的一樣。大腦皮層也是由多種類型和形態的細胞構成（圖6）。

圖6 皮層組織細胞圖

大腦皮層的細胞首先從腦室區（VZ）分裂產生，然後在胚胎髮育的過程中，慢慢遷移定位到亞腦室區（SVZ）、皮層表面區域（CP），這樣就大致形成了皮層。

腦室區的細胞分裂過程十分有意思（圖7）。一般正常的細胞分裂，細胞核是不會上下遷移的，但是在腦室區的神經幹細胞的分裂，細胞核（圖片中紅色染色部分）會沿著神經纖維移動，在分裂完成後，如果子細胞是幹細胞，細胞會依舊定位在腦室區，如果子細胞是成熟的神經元，就會直接遷移到皮層表面區域。細胞們也是很聰明的呢！

圖7 腦室區細胞分裂圖

看完這篇文章，你對大腦皮層的了解是不是又多了一些呢？當然對於大腦皮層還有更多的未知探索，等著我們未來去發現！