楊 芹

（山東省東營市人民醫(yī)院 省立醫(yī)院集團東營醫(yī)院神經內科，山東 東營 257091）

腦皮層功能與語言機制臨床研究

楊 芹

（山東省東營市人民醫(yī)院 省立醫(yī)院集團東營醫(yī)院神經內科，山東 東營 257091）

結合臨床各型失語癥語言損傷特點及既往腦皮層功能研究成果進一步探討語言加工過程及人類思維活動過程.

失語癥；腦皮層功能；語言加工

對腦與語言關系的科學研究已達一個多世紀，并已獲得許多重要成果，但由于眾多學者研究目的不同，研究方法也不同，以致結果和觀點不同，甚至矛盾，引起爭論。對于語言在腦中是如何認知加工的，語言是怎樣發(fā)生障礙的這一中心問題仍無法回答（高素榮《失語癥》）。本文將根據既往腦皮層及語言學研究成果，結合我院失語癥患者腦損傷及語言障礙特點，提出一些新的構想，總結語言加工模式圖，希望得到各位語言學前輩及各位同仁的批評及指正。

語言（language）是人們利用代碼系統(tǒng)（符號）達到交流的能力，即符號的運用（表達）和接受（理解）的能力[1-3]。符號包括口頭 的和書寫的（文字）符號，還包括各種姿勢符號（手語或啞語和手勢）[4]。語言是人類特有的認知功能，屬高級皮層功能，探索不同部位腦損傷后語言功能障礙特點是揭示腦皮層功能不可或缺的工具，同時隨著對腦皮層功能探索的不斷深入亦促進我們對語言加工機制的認識，二者相輔相成[5,6]。人們早已認為，大腦皮層功能具有同一性，即腦是作為一個整體進行工作的，沒有功能區(qū)分[7]。直到1861年，Baul Broca陸續(xù)收集8例喪失語言能力、病變均在左大腦半球的病例，且發(fā)現(xiàn)右大腦半球部病變不產生語言障礙。1865年Broca宣稱“我們用左腦說話（Nous parlons avec I hemisphere ganche）”，確立了左額葉皮層與運動性失語的關系，揭開了腦功能定位的時代。1864年Jackson研究發(fā)現(xiàn)局灶性癲癇是中央前回受病變刺激引起，1874年Wernick第一次將感覺性失語定位于顳上回后部。Kleist通過大量臨床與病理研究提出大腦皮層作為整體由許多構筑區(qū)組成，不同構筑區(qū)有不同的功能，提示腦的功能定位是以腦的功能整體性作為前提。大腦皮層細胞有著廣泛而復雜的聯(lián)系，各功能構筑區(qū)緊密聯(lián)系，具有強大的整合功能，人的思維是腦的整體性活動，不能將腦功能作為各功能構筑區(qū)功能的簡單迭加，因此在注重腦功能定位的同時，不能忽視腦的功能整體性[8-10]。

語言是如何被理解的？語言的聽理解（auditory comprehension）是一個復雜的解碼過程，是從接受到擴展的外部言語到領會說話人的表述動機的過程。在這一過程中，我們要經過語音感知、詞匯識別、句式構造、語義圖示、意圖推導、情感反應等重要環(huán)節(jié)。1874年Wernick第一次將感覺性失語定位于顳上回后部（22區(qū)）。Wernicke失語患者不能辨別詞義，往往造成詞義異化或詞義含混，表現(xiàn)出詞匯認知倒錯（paragnosis）[11]，這是此類患者主要癥狀。顳葉損傷患者雖然難以從詞的音位組合和意義聯(lián)系中去實現(xiàn)詞的理解，但還能從話語的韻律特征和總體結構方面去推測話語的大致意思，以此來補償詞匯識別障礙造成的損失?；颊咴谀撤N程度上還保留理解動詞句法搭配關系的能力。理解抽象名詞要比物質名詞的能力好。這類患者不是經過詞匯的識別達到語言的理解，而是從整個語言片段的韻律、結構以及當時的語境去猜測大致意思。高素榮等發(fā)現(xiàn)此類失語患者聽理解中有特殊范疇語義障礙，尤其是聽理解障礙嚴重的Wernicke失語患者，對物品（實物和圖）和動作的理解稍好，而對顏色和身體部位的聽理解最困難，且差異有顯著性（高素榮等，孫可淳。中華神經內科雜志，2002）。我院一例典型主側半球顳葉部分梗塞患者（會吹嗩吶），出現(xiàn)顏色及身體部位的聽理解障礙并有嗩吶曲目的遺忘，經治療顏色及身體部位聽理解部分恢復，仍有部分嗩吶曲目遺忘。還有一種涉及顳葉損傷的較少見失語類型即原發(fā)性進行性失語（primary progressive aphasia）或稱非癡呆性失語或失語不伴癡呆（aphasia without dementia），此型失語進展緩慢，病程持續(xù)數(shù)年，患者出現(xiàn)進行性發(fā)展的找詞困難及實質詞的理解及表達障礙，直至出現(xiàn)語言交流障礙?；颊叱荒苓M行語言交流外，生活完全可自理，無記憶障礙，肢體活動正常，外出不迷路，情感反應存在[12]。此類患者顱腦MRI提示左側顳葉萎縮明顯。結合顳葉損傷后語言特點，考慮Wernicke區(qū)（可能不僅包括顳上回后部，還涉及顳中、下回皮質）為名詞性及顏色等實質性詞匯的皮層存儲區(qū)，顳葉皮層損傷患者對實質性詞匯聽理解障礙是因為此類詞匯皮層存儲區(qū)的毀損[13]；Wernick失語患者保留了部分語法結構理解能力、動詞理解能力及邏輯推理能力，表明對語法結構理解能力、動詞理解能力及邏輯推理能力為非顳葉皮層功能。Luria提出大腦半球三級頂枕部的損傷會導致空間分析和綜合能力的障礙，患者難以把按順序出現(xiàn)的言語轉換成同時看見的圖像，還會破壞邏輯-語法關系的能力。頂葉39區(qū)和40區(qū)，可能還包括角回及緣上回的37區(qū)，占據聯(lián)系觸覺或運動覺與視覺和聽覺聯(lián)合區(qū)的移行帶。優(yōu)勢半球該區(qū)被認為是較高級頂葉聯(lián)合區(qū)（tertiary parietal associasion area），這些區(qū)域與丘腦枕有雙向聯(lián)系，并通過長短不等一的聯(lián)絡纖維與同側枕、顳和額葉發(fā)生聯(lián)系，通過聯(lián)合纖維與對側相應腦區(qū)聯(lián)系。這些腦回在人類大腦占的面積較任何靈長類都大，發(fā)育及功能成熟較晚（要到7歲后），不同個體大腦的運動技能、算術能力、拼寫能力和定位覺發(fā)育也存在差異。觸覺、運動覺、前庭覺、視覺和聽覺信息在次級聯(lián)合皮質處理后，在39區(qū)和40區(qū)進行最高水平整合，且該區(qū)是人類復雜感覺和認知功能的解剖基礎。超級整合機制對人類的空間感知能力、語言和計算都很重要。被Luria稱為語言的邏輯語法及句法方面錯誤也在左頂葉病變時出現(xiàn)，當句子含相關成分時患者就不能理解意思（如患者不能判斷爸爸的哥哥與哥哥的爸爸是否是同一個人）。優(yōu)勢側頂葉病變時計算受損，對身體各部分的認知和命名及辨別左右和上下等由語言介導的空間概念也同樣受損。優(yōu)勢半球頂葉病變患者在感覺和運動功能無損害的情況下，出現(xiàn)不能按言語指令完成或不能模仿病前掌握的運動技能，即觀念運動性失用。觀念性失用常見于彌漫性腦損傷雙側頂葉受損患者，患者表現(xiàn)似乎忘記了以前學會的動作順序而至動作順序紊亂。例如，給患者煙斗、香煙及火柴，患者不知道使用這些物品的順序。 以上事實表明，頂葉皮層不僅對各種感知提供邏輯思維判斷及分析，而且對前部運動皮質提供運動程序的邏輯思維支持。我院1例主側半球頂葉皮層梗塞患者出現(xiàn)計算障礙，結構性語法理解困難，在前部額葉未受損情況下出現(xiàn)語言輸出困難，語言組織能力下降。

語言的理解不僅包括詞匯及邏輯語法結構的理解，還包括語言整體意義及引申意義的理解，這涉及腦的類比、聯(lián)想及判斷能力。在此，我們要談及前額葉功能。人類額葉占大腦的30%，較其他任何靈長類都大（獼猴額葉為大腦的9%），是人腦最新進化的部分。Rylander描述單側或雙側額葉損害切除患者有類似改變，測驗發(fā)現(xiàn)這類患者抽象思維能力嚴重缺乏。目前共認的是：①雙側額葉切除患者可出現(xiàn)智能檢驗認知力受損，覺醒及定向力不受損；②可能出現(xiàn)記憶力減退，Hecean發(fā)現(xiàn)131例額葉腫瘤患者，20%有遺忘現(xiàn)象，與源于間腦和顳葉遺忘癥不同，可能是較廣的思維障礙，患者可回憶問題的細節(jié)及錯誤所在并試圖解決問題；③抽象思維過程改變，在記憶一系列項目的實驗中，患者不能進行歸類以便于回憶，在解決問題時患者不能回憶所有的選項并選出合適的一項，即抽象思維不能；患者對情境要求概念化，采取“具體化”思維方式。以上研究表明：額葉皮層在認知過程中提供抽象思維支持。抽象思維能力是指在分析、比較的過程中從具體事物中抽取出來的相對獨立的各個方面、屬性和關系等的能力。前額葉皮層是人類抽象思維能力的解剖基礎，可以將不同事物的共同屬性進行提取及類比；例如額葉損傷患者不能判定“馬比狗大”的正確與否，不能通過類比及聯(lián)想來發(fā)現(xiàn)語言的引申含義（即話外之意、言外之音）。結合額頂葉皮層損傷后臨床癥狀，我們推斷：在認識客觀現(xiàn)象及事物過程中需要將各種感性認識進行分析、綜合，繼而上升為理性認識。如前所述頂葉皮層39區(qū)和40區(qū)將各種感覺進行最高水平整合中樞，是人類復雜感覺和認識功能的解剖基礎，而抽象思維能力為額葉皮層所特有，可以將各種感性認識進行提煉、分析及比對，作出最終的結論或判斷。額頂葉皮層在人類認知自感性認識上升為理性認過程中起著至關重要的作用。此外，前額葉不僅與認知功能有關，同時前額葉皮層參與計劃性運動起始及所有精神活動程序控制：如情感表達、人格及行為等。額葉顆粒層皮質與低位大腦（丘腦腹內側核及丘腦枕）有豐富聯(lián)系，額葉皮質還接受來自其他邊緣系統(tǒng)傳入纖維（邊緣系統(tǒng)通過丘腦前輻射與額葉關系密切），可調節(jié)感覺體驗的情緒反應，并投射到邊緣及旁邊緣皮質其他部分（海馬、海馬旁回、顳葉前極）杏仁核及中腦網狀結構。因此，前額葉皮層損傷除導致運動、言語及隨意運動明顯異常外，額葉病變還可導致動力缺乏，難以保持相關事件的系列關系，從一項腦活動向另一項轉移困難等，在情感方面，額葉損害可導致快感缺乏、情感淡漠、自控力喪失、社會行為失控及欣快等。Feuchtwanger臨床觀察200例；額葉損傷患者，發(fā)現(xiàn)缺乏始動性、猶豫不決、心境改變（如欣快）、注意力不集中、記憶力和注意力減退等。Harlow（1868）首先發(fā)表的著名病例揭示了額葉損害對智能和行為的影響，一例名叫Phinease Gage的患者在爆炸事故中鐵棍插進大腦額葉，他原本是一個虔誠的基督徒，傷后卻出現(xiàn)個性改變，聲稱“Gage不是以前的Gage了”變得粗魯、猶豫和多言。Walsh研究發(fā)現(xiàn)行雙側額葉切除患者，無覺醒及定向力缺失，某些因精神障礙（精神分裂癥、焦慮癥、抑郁癥、強迫性神經癥和慢性疼痛綜合征）喪失能力的患者手術后癥狀可有改善。情感作為人類高級思維活動，不可能僅局限于邊緣系統(tǒng)，在解剖結構上額葉接受邊緣系統(tǒng)經丘腦前輻射投射纖維，結合額葉損傷后臨床癥狀，考慮額葉皮層為人類情感反應最終靶點，情感決定了我們動機的產生，動機驅使我們采取行動，運用我們的各種能力，達到我們的目的。研究發(fā)現(xiàn)前額葉損傷患者有典型的“施事（agent first）”效應（施事，在被動句中，由前置詞by引導的短語），患者只能按照詞序理解句子，例如：他們可以理解“小孩追小鳥”，但不能理解“小鳥被小孩追”。這種困難是源于患者缺乏足夠的能動性，對言語成分直接意義的惰性記憶，不能進行積極的分析，即不能做輔助性轉換（它有助于理解復雜的語法結構）（尤志珺等，2002）。高素榮《失語癥》經皮質運動性失語章節(jié)中有喪動力性失語的詳細描述：患者損傷部位在腦優(yōu)勢半球額葉內側面大腦前動脈供血區(qū)，臨床癥狀表現(xiàn)為淡漠、不主動說話，起初2～10天內可緘默；口語理解相對好。 我院1例患者因車禍引起雙側額葉前部廣泛損傷出現(xiàn)淡漠、缺乏始動性，情感反應缺乏，患者左側中央前回及運動前區(qū)下部完整，患者存留部分語言功能，定向力可，名詞性詞匯理解可。我院多例左側大腦前動脈梗塞患者出現(xiàn)淡漠、缺乏始動性（前額葉內側受損）、大小便失禁（旁中央小葉受損），語言特點符合喪動力性失語，多數(shù)患者語言功能恢復較好。

語言動機產生于額葉，動機產生后，語言是如何輸出的? 額葉初級運動皮質（4區(qū)）支配所有的隨意運動，4區(qū)內運動功能軀體定位排列方式呈倒置的人形。優(yōu)勢半球44區(qū)（Broca區(qū)）與4區(qū)鄰近部分共為語言運動中樞，支配唇舌及咽喉部運動，這些區(qū)域雙側損害可導致發(fā)音障礙及吞咽困難。4區(qū)、6區(qū)發(fā)出的另一投射纖維為額橋小腦束，還有其他纖維系統(tǒng)經額葉傳至尾狀核、殼核、丘腦底核、紅核、腦干網狀結構及下橄欖體，以及丘腦腹外側核、背內側核和背外側核。8區(qū)及6區(qū)連接著動眼及其他腦神經運動核，并通過胼胝體與對側大腦半球同一區(qū)相連。44區(qū)還經皮質聯(lián)系，額葉及枕葉間有一個大纖維束相連，鉤狀束連接額葉框回及顳葉。4區(qū)還直接與中央后回前部軀體感覺神經元、頂葉其他區(qū)域、丘腦、紅核及腦干網狀結構相連。上述解剖聯(lián)系提示隨意運動需軀體感覺、視覺、聽覺等感覺引導及小腦和椎體外系參與。 1990年Alexander等 用BDAE檢查9例語言障礙患者，以CT定位為左額葉的單發(fā)病灶，均累及額蓋或運動皮質，或緊鄰其下的腦白質。病史或CT證明有右側病灶者均除外。分析病灶部位與臨床表現(xiàn)關系后，提出Broca失語者有三種模式，各模式間有重疊，各有其病理及解剖部位。第一種損害發(fā)音和語調。認為損害了運動皮質下部或其下白質及其傳出纖維，可產生構音障礙，伴或不伴失語，這實際是一種言語不能（aphemia），為傳出性運動障礙。第二種是語言啟動延遲，但有語法結構。在其最好狀態(tài)時有長句口語，有命名障礙和詞義錯語，復述保留。此模式符合經皮質運動性失語。如病灶僅累及額蓋而未累及運動區(qū)下部，失語很快恢復，如還有腦室周圍白質受累則失語持續(xù)。第三種模式表現(xiàn)發(fā)音、語調障礙，所有口語表達均有音位性錯語，伴面頰失用。此型發(fā)生在下運動區(qū)及其下的白質和側腦室周圍白質病變后。Alexander等認為，局限于左額下后區(qū)皮質或（和）皮質下不同區(qū)的病變，可產生不同的言語及語言障礙。Broca失語不是真正的臨床類型，而是獨特的和可分離的額葉皮質和基底節(jié)的語言和言語障礙聯(lián)合綜合癥。換句話說，典型的Broca失語是繼發(fā)于以上所有系統(tǒng)受損，即額蓋、下部運動皮質、皮質下白質和腦室周圍聯(lián)合病灶。其癥狀復雜，不可能分割為不同功能系統(tǒng)。我院一例局限于Broca區(qū)（額蓋部）梗塞患者語言功能基本完好。Broca區(qū)位于運動前區(qū)，為語言運動程序儲存所（某些感嘆詞、虛詞、某些固定語言句式等語言運動程序存儲區(qū)），單純Broca區(qū)損傷對語言功能影響不大，考慮其仍為相對低位語言中樞。1874年，Carl Wernicke發(fā)表了著名的《失語癥學》，論證了感覺系統(tǒng)投射至大腦半球后部，而前部為傳出，認為右利手者的語言行為在左側大腦半球有2個特異的區(qū)，一個區(qū)為第一顳回，組成聽詞語中樞（auditory verbal center），為聽言語印跡儲存所（repository of auditory），另一區(qū)則在第三額回后部，組成詞語運動中樞（verbal moter center），為運動言語印跡儲存所（repository of moter speech engram）。他認為此二區(qū)必有聯(lián)系，推測其聯(lián)系纖維位于島葉。Geschwind支持并發(fā)展了Weniche聯(lián)系學說并做了詳細的描述，直接通路是詞的聽理解區(qū)與言語形成區(qū)直接聯(lián)系，間接通路則通過與物有關的感覺印記網絡間接聯(lián)系。1884年Lichteim首例報道并稱之為傳導性失語的病例，患者語言特點為自發(fā)言語及復述時出現(xiàn)明顯語音偏差（復述時明顯），患者對此語音偏差可覺察。此型失語其腦損傷部位位于聽語言中樞與語言運動中樞之間較為局限位置，此型失語的存在及特點證明了聽語言中樞與語言運動中樞之間聯(lián)系的存在并有力證明了聽語言中樞對語言運動中樞支持及調控作用（即聽覺反饋機制的存在），當其聯(lián)系中斷會出現(xiàn)語音輸出偏差，如“鉛筆”復述為“先北”。除傳導性失語以外還有一種與復述有關的失語即經皮質混合型失語（mixed transcortical aphasia），此型失語語言特點為復述好和系列語言好，其他語言功能均嚴重障礙或完全喪失。一般認為此型失語病變位于優(yōu)勢半球分水嶺區(qū)大片病灶，致使外側裂周緣區(qū)孤立引起。通常語音信息首先到達初級聽語言中樞即（41、42區(qū)），該區(qū)語音信息傳達到Werniche區(qū)（實質詞皮層儲存區(qū)）時，才能被理解，即被自我意識感知，當41、42區(qū)與Werniche區(qū)聯(lián)系中斷，會出現(xiàn)一種失語類型即純詞聾。純詞聾目前較公認機制為初級聽皮質與Wernick區(qū)聯(lián)系中斷，患者可以聽到聲音并辨識其種類（如風聲、流水聲等）但不能對語言信息進行理解，患者書寫、閱讀功能無影響，可通過書面語言文字進行交流。經皮質混合型失語患者對其所復述語言內容不理解，說明語音信息未傳達到Werniche區(qū)（22區(qū)），其復述過程無語言理解、情感反應及動機產生等高級思維活動參與，其特點符合相對低位語音感知中樞與低位語言運動中樞（Broca區(qū)）之間在失去高位中樞抑制后的釋放癥狀，類似一種條件反射，即初級聽中樞及初級語言中樞在語言學習過程中逐漸形成的一種直捷聯(lián)系在失去更高級中樞（顳頂額葉皮層）抑制后的釋放癥狀。復述復雜通路則涉及更高級語言中樞對所復述內容的加工，參與皮層涉及顳葉、頂葉及額葉。經典Wernick失語患者，當后部實質詞匯存儲皮質損傷而前部運動皮層功能保存時，除對實質詞理解出現(xiàn)障礙外，語言輸出特點為流利型，內容為大量的空話及贅語，即缺乏實質詞的固定句式及口頭語等。由此我們可以推斷，當后部實質詞存儲中樞損傷后，實質詞的理解及輸出同樣受到影響，Broca區(qū)作為運動前區(qū)向下延伸部分，其在語言輸出中作用為固有運動程序存儲作用。Wernick失語時語言特點為流利型，內容為大量空話及贅語，為存儲運動程序在失去后部聽感覺中樞抑制作用后的釋放癥狀。我們再來回顧一下，1891年Dejerine通過對2例失讀患者神經解剖及行為的分析，推測：①語言優(yōu)勢半球的角回是分析理解書面語言的中樞，也能夠通過喚起字母視覺形象產生書寫動作；損傷時可表現(xiàn)為失讀和失寫（alexia with agraphia）。②當角回完整，而雙側枕葉視皮質與優(yōu)勢半球角回的聯(lián)系通路中斷時，可表現(xiàn)為不伴失寫的失讀(alexia without agraphia)。當角回損傷，患者的文字理解及輸出能力同樣受損。通過以上事實證明，后部聽語言及書面語言皮層存儲中樞不僅與聽語言及文字理解有關，同樣在口語及文字語言輸出過程中亦起到至關重要作用，一旦此存儲印跡丟失或毀損都將引起相應語言輸出障礙。1997年Binder等利用fMRI研究了正常人語言活動時的相關腦區(qū)（Binder JR et al）。別試者的任務是分別對聽覺呈現(xiàn)的詞做詞義判斷和對非語言的高低音調（控制條件做判斷。結果發(fā)現(xiàn)與經典語言加工模型一致的是腦激活區(qū)顯著的偏于左側半球，涉及額顳頂葉。但有兩點明顯不同：①左側半球的額、顳、頂區(qū)在經典的Wernick 區(qū)之外，還包括中、下顳回、棱狀回和角回；②在經典的Broca區(qū)之外，有廣泛的左前額語言區(qū)。綜上所述，語言的輸出和語言的理解共用同一套系統(tǒng)，而不是后部腦皮層僅負責語言理解而前部腦皮層僅負責語言輸出。在論證語言理解過程中我們已將腦部各皮層功能做了詳細的論證，顳葉負責實質詞的存儲；頂葉皮層不僅對各種感知提供邏輯思維判斷及分析，而且對前部運動皮質提供運動程序的邏輯思維支持；額葉皮層在認知過程中提供抽象思維支持并參與情感反應、動機產生及計劃性運動起始；語言輸出同樣需要額葉產生語言動機，顳葉提供實質詞輸出，頂葉提示邏輯思維支持，Broca區(qū)提供運動程序支持，共同協(xié)作完成語言輸出。

高級思維為復雜的皮層功能，需要各皮層功能區(qū)（記憶、計算、空間感知、邏輯思維判斷、情感反應等）的參與，在人類高級思維活動運行過程中，人的思維是一個動態(tài)的過程，不可能僅固定于單個的獨立功能區(qū)域。實際上，早在1864年John Hughlings Jackson就認為應該用動態(tài)的心理學觀點，而不是靜止的解剖學觀點來研究失語。Henry Head（1926）、Kurt Goldstain（1927）等認為初級的感覺和運動機能在腦內是有定位的，而高級活動很復雜，不能將其定位于某一區(qū)域。在Luria著名的《神經語言學》（1973，趙吉勝等譯，1987）中提出“在解決言語運動的大腦機制問題及言語障礙的各個過程時”，認為“復雜心理過程不可能只局限在大腦皮層的有限部位，而分布于整個皮質（以及皮質下結構）但是皮質和皮質下結構的每個部位，在組成各個復雜的機能系統(tǒng)中，各有特殊的作用?！盠uria既反對狹隘的“定位論”，認為不應將復雜心理過程解釋為有限細胞簇的機能，也不接受極端的反定位論，將大腦視為無法區(qū)分部位的整體。

語言是腦的高級功能，本文以臨床各型失語特點結合腦皮層功能研究，對語言加工過程提供了一個大體框架，我們將這個框架應用于臨床，大體能夠解釋目前的語言現(xiàn)象，隨著我們認識的深入，我們希望能將它進一步完善與更正。

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Clinical Investigation of Cortical Function and Language Processing

YANG Qin

(Department of Neurology, Dongying People′s Hospital, Dongying 257091, China)

To explore the language processing and human thinking activity process by combining clinical aphasia language injury characteristics and previous cortical function research results.

Aphasia; Cortical function; Language processing

R651.1

A

1671-8194（2013）12-0397-03