第二节 大脑的解剖与生理基础

在人体内外有害因素作用下，大脑是通过怎样的物质变化而形成人对客观外界的病理性歪曲反应，从而表现为异常的心理与行为的呢？能否通过对变态心理现象本质的研究去认识其中的规律，并在治疗过程中利用这些规律以促使人脑机能的康复？这是人们普遍感兴趣的问题。

一、病理形态学的研究

早在18世纪，解剖学家便开始了对精神病人的大脑结构进行形态学的观察，但是到19世纪后半叶才逐步获得可靠的资料。自从1861年布罗卡发现了额下回后部的局限性病变，会引起运动性失语症，并将这一区定为言语运动中枢；1874年维尔尼克发现脑左侧半球颞上回后部的病变会引起言语感觉的障碍，定为言语感觉中枢；在这以后，有关大脑机能定位的进展十分迅速。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出现相应功能（包括心理功能）的障碍。对大脑皮层进行分区的做法也愈加深入和细致，其中以布洛德曼1919年所作的47个分区流行较广。到1934年克雷斯特的皮层机能定位图更是全面，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。

进一步的研究表明，大脑皮质以及脑的各个部分在形态结构上是有差别的，在生理机能上也不是完全一致的，各部分确实存在着不同程度的分工，但是，并不能确定心理活动的严格的代表区。如果把各种复杂的心理机能直接与大脑的某一局部区域机械地、孤立地联系起来，而认为各种心理障碍是大脑的某一区某一层或某一“中枢”损害的直接结果，这种看法显然是机械的、不正确的。实际上，人的各种心理活动与大脑的联系并不是绝对的定位关系。

诺贝尔奖获得者、美国著名生理学和神经心理学家斯培利所创立的“大脑两半球机能不对称”或“大脑半球机能侧化”的概念，否定了传统的所谓“优势半球”的说法。这一概念认为，所谓右半球（即非优势半球）对心理机能不起主要作用的看法是不能成立的。因为非语言形式的心理机能，如形象的感知和记忆，时间、空间的知觉与定向，人物定向和音乐旋律感、音乐的记忆以及语调、语词重读音的控制等均由右半球来完成。大脑两半球既有分工，又相互补充、相互制约、相互代偿，所谓“优势”也只是相对的，只有左、右两半球的协同工作，才是人类正常心理活动的可靠保证。

斯培利通过切断胼胝体来治疗癫痫病，并获得了成功。癫痫病人不仅有抽搐，而且也有精神症状。切断胼胝体以后，不仅治好了癫痫，而且使病人心理正常起来，精神症状消失，可见胼胝体不仅是对大脑两半球起联系的作用，而且直接参与心理机能的实现。研究还发现，两半球对情绪的控制也有不同。如果右半球（所谓非优势半球）机能受损害，病人就表现出情绪高涨、欣快、话多等；如果左半球受损害则表现为情绪低落、沉默寡言、自责自罪等。

二、中枢神经系统病理生理学的研究

19世纪后半叶，动物大脑半球的完全切除和部分破坏以及局部刺激等研究方法的开展，揭开了近代神经生理学研究的序幕。与此同时，也开始了神经系统病理生理学的实验观察和研究，从而奠定了大脑神经活动生理学和病理学基础。其中最早的代表人物是谢灵顿、杰克森和谢切洛夫。后来巴甫洛夫在前人研究成果的基础上做了进一步的研究和总结，提出了系统的高级神经活动生理学和病理生理学，即经典的“条件反射学说”。

巴甫洛夫认为高级神经活动的基本现象是条件反射或暂时联系。这在动物和人类中都是一种普遍的生理现象，同时也是一种心理现象。在高级神经活动病理学方面，巴氏提出的最基本的概念是所谓“睡眠时相”，这是大脑皮层从觉醒到睡眠状态或从睡眠到觉醒的一种过渡的机能状态。例如，从觉醒状态下的“正常相”开始，随着睡眠抑制的发展与加强，就有可能按顺序出现“均等相”“反常相”“超反常相”“麻醉相”，最后是完全的“抑制相”。所谓均等相是强刺激与弱刺激引起同样的反应；反常相是强刺激引起弱反应，弱刺激引起强反应；超反常相则是阳性刺激引起阴性反应，阴性刺激引起阳性反应，即该兴奋的反应反而被抑制，而该抑制的反应却反常地兴奋起来。

在正常生理状态下，通常从觉醒到睡眠的过渡阶段时间是很短暂的，故催眠时相出现不甚明显。但是，在大脑皮层活动受到削弱，特别是处在受损害的病理状态下，时相状态就很容易出现，而且催眠时相中的某一阶段可能持续相当长久，几天、几星期甚至几个月。因此，催眠时相不仅可作为高级神经活动失调的指标，对于研究大脑皮层的病理过程有重要意义，而且也可以作为一种病理生理基础之一来解释人的心理异常表现。例如，巴甫洛夫认为超反常相就可能是幻觉、妄想以及其他一些变态心理与行为的病理基础。另一个解释高级神经活动病理学的基本概念是所谓“孤立病灶”或称“病理惰性”，可以是病理惰性兴奋也可以是病理惰性抑制。和催眠时相状态一样，“病理惰性”也是具有普遍意义的心理与行为异常的病理生理基础之一。

巴甫洛夫在高级神经活动病理学的实验研究方面，最突出的成就是关于“实验性神经症”概念的建立。他认为造成动物神经症的主要因素是由于兴奋与抑制过程协调平衡的关系失调，使高级神经活动机能混乱所致。这里包括兴奋过程的过度紧张、抑制过程的过度紧张和灵活性过度紧张等三种情况。巴甫洛夫认为动物的实验性神经症和人类的神经症有某些相似之处，所以把动物的实验性神经症看成是人类神经症的模型。但他同时也看到由于人的生活环境（社会）的复杂性和第二信号系统的独特性，人和动物的神经症又有明显的差别，因此，不能把动物身上的研究结果直接搬用在人类身上。此外，巴甫洛夫认为，大脑皮层和皮层下关系失调以及第一和第二信号系统关系失调都可以看作是心理行为异常的病理生理基础之一。

巴甫洛夫经典条件反射学说的建立，对于人类进一步了解自身的大脑这块最复杂物质的功能做出了伟大贡献。但由于历史条件及当时科学水平的局限，它只能做到从宏观的角度进行研究，而且只能是间接的观察。随着科学技术的进展，特别是电生理学和神经生物化学等的发展，各国的生理学家、生理心理学家和临床工作者可以从另外的新的途径即电生理学途径来探讨高级神经活动的机能特点。

通过电生理学研究及临床观察，已逐步对边缘系统各部分的功能及其对动物和人类行为的影响有了更深入的了解。所谓边缘系统，包括杏仁核、海马、隔区、丘脑下部和视前区、部分视丘核、中脑背盖区和网状结构、某些大脑皮区、部分纹状体等。以上各部分如果受到刺激、损害或出现病变时，就可能出现各种异常的情感反应，注意和记忆障碍，摄食、性行为与防御反应增强，睡眠与觉醒障碍，以及各种内脏、植物神经系统和内分泌机能的改变等。因此，边缘系统的机能状态如何，与人或动物的心理与行为活动特别是情绪活动能否正常进行有密切关系。