脑健康的奥秘

1 为什么一侧大脑受伤后对侧肢体的感觉运动功能会出现障碍？

“冻笔新诗懒写，寒炉美酒时温。醉看墨花月白，恍疑雪满前村”，诗仙李白的《立冬》写出了冬天的寒冷和诗人的豪情。虽然冬季能让我们享受到雪舞轻扬的悠然愉悦，但不可忽视的是，冬季是脑血管病的高发期。冬季气温逐渐降低，空气干燥，人体新陈代谢缓慢，血液黏稠度增加，易形成血栓，导致脑梗死。遇到寒冷刺激时，人体内肾上腺素和去甲肾上腺素释放增多，引起血管收缩、血压上升，易导致血管破裂，发生脑出血。而一旦脑血管病发作，致死率和致残率都很高，会给个人、家庭和社会带来沉重负担。寒冷的冬天，对脑血管病高危人群来说是一个充满挑战的季节。

脑血管病又常称为“脑卒中”，常见于有高血压病史的人群，在情绪激动或用力排便时会突然肢体乏力、活动受限，同时感觉过敏、减退或消失，可能还伴随视力障碍。到医院检查会发现左侧大脑梗死或出血，右侧肢体出现感觉运动障碍（见图1）。那么，为什么一侧大脑损伤会导致对侧肢体感觉运动障碍呢？这与人脑“交叉支配”的特性息息相关：左右大脑半球控制和支配运动与感觉的神经纤维左右交叉——即左半球控制右侧肢体，右半球控制左侧肢体。若一侧大脑半球损伤，会出现同侧脑部损伤和对侧肢体运动障碍。

图1　大脑左右半球分工

加拿大神经科学家和神经外科医生怀尔德·格雷夫斯·潘菲尔德（Wider Graves Penfield）于1928年至1950年间，在大约400个进行脑手术患者的大脑皮层上做了电刺激探索。1950年，他和西奥多·布朗·拉斯穆森（Theodore Brown Rasmussen）合著的《人的大脑皮层》一书，叙述了他们的研究结果，即中央前回是控制随意运动的区域，称为运动区。这个区域与其所控制的肢体是颠倒的关系，即顶部控制下部肢体、底部控制上部肢体，而且各部分的面积与所控制运动器官功能的重要性成正比。中央后回的电刺激不产生运动，而产生躯体上的感觉，所以确定为躯体感觉区。这个区域的各部分与身体的关系也是颠倒的，且身体各部在这个区域占有的面积与该部感觉的敏锐程度成正比。大脑皮层的运动中枢发出支配运动的纤维在同侧下行，到达延髓末端，在锥体交叉部大部分交叉到对侧，形成皮质脊髓侧束，支配脊髓前角细胞。前角细胞发出神经纤维到同侧肢体，管理四肢的运动，因此，若右侧脑部病变，会出现左侧肢体瘫痪的现象。感觉属于上行传导通路，同侧躯干四肢的脊髓背根神经节周围突分布在躯干四肢的皮肤，中枢突进入脊髓后角，浅感觉的神经纤维在后角固有核换神经元后交叉到对侧，形成脊髓丘脑束，上行至背侧丘脑腹后外侧核换神经元，发出丘脑中央辐射，经过内囊后肢传递到大脑皮层中央后回中上部和中央旁小叶后部，形成躯干四肢冷、热、触、痛的感觉。因此，当一侧大脑半球病变时，患者常常出现对侧感觉减退和肢体、面舌运动障碍，这就是大脑交叉支配管理的结果。

我们了解了大脑是如何完成交叉支配的，那大脑为什么会有这种交叉支配特性呢？众所周知，外界的物体在我们视网膜上的成像是倒置的，因为神经交叉支配使我们的神经活动更有效率。如看到左侧飞来一个球，用左手去接或者去挡会反应更快一点，这是因为左侧飞来的球其信息投射在视网膜右侧，由于神经交叉控制，左侧身体就可以率先反应。任何生物在遇到危险时都会躲避，大脑“交叉支配”特性也很好地贴合了生物的避害特性。假设左侧光源处是危险的地方或有捕食者，如果一侧的神经控制同侧的身体，左侧感受器接收左侧危险信息，控制左侧身体收缩，下一步的运动方向即会朝向危险；但如果神经交叉控制身体，左侧感受器接收左侧危险信息，控制右侧身体收缩，即可快速远离危险。

大脑是身体的高级司令部，大脑的功能和特性是为了让人体更加适应这个布满惊喜和刺激的大自然，让人类创造并享受美好幸福的生活。

参考文献

［1］Capozzoli N J. Why are vertebrate nervous systems crossed?[J]. Medical Hypotheses，1995，45（5）: 471-475.

［2］Banihani S M. Crossing of neuronal pathways: is it a response to the occurrence of separated parts for the body（limbs，eyes，etc.）during evolution?[J]. Medical Hypotheses，2010，74（4）: 741-745.