大脑布罗德曼分区系统

 

一般脑被沟回自然的分成四个区域,额叶(蓝色),顶叶(黄色),枕页(红色)和颞叶(绿色)。估计皮质也是本着用进废退的原则,活性小的部位渐渐的萎缩凹陷进去,神经兴奋的地方会渐渐扩张突出来。这也是其拥有各自独立功能,并成功的进行功能划分的一个原因吧。

这四部分各自的功能主要如下:

额叶负责思维,计划和中央执行职能以及运动执行;

顶叶负责体感知觉,视觉和体空间信息的整合;

颞叶主要负责语言功能和听觉感知,参与长期记忆和情感;

枕叶主要负责视觉感知和处理。

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但是复杂的大脑只被分成四个区域会太简单粗暴,所以德国的神经科医生科比尼安·布罗德曼(Korbinian Brodmann)用染色法观察了脑组织中的神经细胞后,将大脑皮层划分为一系列解剖分区,大概包括了每个半球的52个区域,其中一些区域今天已经被细分。

要注意的是,从物种间差异来讲,不同的物种间的同一分区号码不一定代表相似的区域。另外我们可能会想当然的认为不同脑区必然有不同的功能,但是大脑的运作并不是单一的,是通过链接各个脑区来实现最终的功能。我们只能说某个脑区对某种功能是有影响的,反之则不一定成立。

具体52个分区的功能放在最后作为参考。这里主要归纳一下应用过程中主要涉及到的一些脑区和其有效性。

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枕叶:枕叶主要用来处理视觉信息,主要包括BA17(Brodmann Area 17)至BA19,其最重要的特点是枕叶皮层将输入的信息从不同层面来提取。向上的回路提取了视觉刺激在“位置”和“运动”方面的信息,而向下的回路提取了物体“是什么”的信息。向下回路最重要的特点是层级结构,低级的结构提取视觉刺激的简单特征,而高级加工区则对这些特征进行整合。

颞叶:颞叶分为颞上回、颞中回(BA20)和颞下回(BA21),颞叶前端的部分又称之为颞极(BA38)。颞中回、颞下回接收枕叶输入的信息,该部位可能是视觉加工的更高级区域,同时颞叶的一部分也是记忆区域,颞极主要用于存储记忆。颞上回(BA41、BA42)靠近人类的耳朵,主要用于对听觉信息进行初步加工。

中央后回:中央后回主要包括BA1、BA2、BA3区,三个区域共同组成体感皮层,主要用于接收躯体感觉信息。脑区的大小与感觉皮层的敏感程度有直接的关系,敏感程度大的身体部位会占据较大的脑区,例如舌头,说明其神经元较多,反之,不敏感的区域脑区较小。

顶叶:包括BA7、部分BA39区等,顶叶负责接收视觉、听觉、和躯体感觉的输入,与注意有关。

缘上回和角回:缘上回(BA40区)和角回(BA39区)主要用于处理听觉信息。

中央前回:包括BA4区等,是初级运动皮层,其神经直接投射至肌肉。与感觉皮层类似,能够精细运动的部分占据了更大的脑区,相反,不能进行精细化运动的部位占据较少的神经元。

额叶:额叶占据了大脑的三分之一左右,不同的区域有着不同的功能,其中BA6是运动联合皮层,主要用于复杂动作的编码;BA8区又称为眼动区,通常被认为用来控制眼球的随意运动;BA9区和BA46区可能与工作记忆有关;BA10是额极,可能与更高级的认知活动有关。

眶额皮层:包括BA11区、BA12区以及BA25区等,与情绪认知有关。

岛叶:图中未画出的BA13区至BA16区位于岛叶,通常认为其与内脏感觉以及厌恶情绪有关。

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附:具体脑区位置与功能对应详解:

1,2和3区- 位于中央后回和前顶叶区

功能与作用:分别为体感皮层内侧、末尾和前端区,1、2、3共同组成体感皮层具备基本体感功能,接受对侧肢体的感觉传入

4区- 位于中央前回,中央沟的内侧面

功能与作用:初级运动皮层,控制行为运动;

5区- 位于顶叶前梨状皮质区(梨状皮质为下边缘皮质的组成部分)

功能与作用:与7形成体感联合皮层;

6区- 位于额叶,中央前回前端区,是前运动皮层和辅助运动区

功能与作用:与8共同构成前运动皮层,指导感官运动,辅助运动区(控制身体的近端和躯干肌肉);

7区-位于顶叶皮质顶部,体感皮层后方,视觉皮层上方

功能与作用:将视觉和运动信息联合起来,与5形成体感联合皮层,视觉-运动协调功能;

8区-位于额叶,包括额页眼动区(Frontal eye field)

功能与作用:与6区共同构成前运动皮层,包括额叶眼动区,控制眼球的随意运动-尤其与眼球的追随运动有关,运动规划

9区- 位于额叶,后外侧前额叶皮层

10区- 位于额叶,额下回顶部的延髓区(上额回和中额回最前侧的部分)

11区- 位于额叶内侧腹面,前额皮层区(眶回,直回和上额回前侧的一部分)

9、10、11区共同构成前额叶皮层

功能与作用:执行认知功能,思维和知觉的所有方面,信息的记忆和回忆,解决问题,情绪,与前脑的边缘部分有密切的联系

12区- 位于上额回和下前回之间的区域(额眶区)

13, 14,15,16区- 位于岛叶

功能与作用:处理收敛信息产生的一种感官经验(如厌恶、不安的感觉),与情感相关。前岛叶有嗅觉、味觉、边缘功能,同时后岛与听觉、自主感觉-运动功能有关,还与上瘾有关

17区- 位于枕叶内侧面(初级视觉皮层,纹状皮质V1),主要视觉区

功能与作用:视觉信息加工的初步场所,方位柱、眼优势柱组织,接收来自外侧膝状体(丘脑后外侧的下方)的信息,沿背、腹途径将信息发送到其他视觉区

18区- 位于枕叶,包括部分楔回、舌回和外侧枕叶回,部分纹外皮层(二级视觉皮层,V2,纹外视觉皮层),视觉联络区

功能与作用:视觉处理(视觉联合皮层)

19区- 位于枕叶,视觉联络区

功能与作用:视觉处理,与18区构成视觉联合皮层

20区- 位于颞下回

功能与作用:更高水平的信息处理,视觉腹侧通路,

感觉区——腹背侧通路

腹侧通路– 进入颞叶下部(20、37区),负责物体、文字、面孔的识别,即“是什么”,背侧通路– 延伸至中央后回(39、40区),感知空间关系,即“在哪里”

21区- 位于颞叶侧面,在20区上方、40和41区下方,颞中回区

功能与作用:语言和听觉处理

22区- 位于颞叶,其前侧部分属于韦尼克区,听觉联络区:判断声音种类

功能与作用:后一部分包含韦尼克区(包括颞上回、颞中回后部、缘上回以及角回。是大脑写中枢、视觉性语言中枢。韦尼克区的损伤将产生严重的感觉性失语症。),负责语言理解

23区- 位于枕叶,扣带皮层后端,末端极限到达顶枕沟

功能与作用:作为边缘系统的一部分,与杏仁核和眶额皮层和海马相连接,参与情绪系统

24区- 位于扣带皮层腹节

功能与作用:作为边缘系统的一部分,与杏仁核和眶额皮层和海马相连接,参与情绪系统

25区- 位于膝下皮层

功能与作用:与嗅觉有关

26区- 压外区,位于扣带回“峡谷”处

功能与作用:记忆系统的一部分,响应偶发事件

27区- 海马旁回的延髓部分

功能与作用:记忆系统的一部分

28区- 后内嗅皮层

29区- 压后扣带皮层

功能与作用:记忆系统的一部分,响应偶发事件

30区- 压部后颗粒皮质,扣带回的一部分

功能与作用:记忆系统的一部分,响应偶发事件

31区- 上后扣带皮层

功能与作用:情感处理和识别

32区- 上前扣带皮层,位于顶叶

功能与作用:负责决策制定的过程

34区- 前扣带皮层,位于海马旁回

35区- 旁嗅皮层,位于海马旁回

36区- 海马旁皮层

边缘叶,由隔区、扣带回、海马旁回、海马钩及其深面的海马、齿状回、颞极(1-7)和脑岛前部构成,呈“C”形围绕在胼胝体周围,其功能与控制调节内脏活动有关;边缘叶和与内脏活动有关的皮质下核团构成,如下丘脑、丘脑前核、杏仁体、中脑被盖部分结构、隔核。

37区- 梭状回,位于颞叶,颞下沟和侧副沟之间

功能与作用:多模态联合,高阶对象和人脸识别

38区- 颞极区,颞上回、颞中回的延髓部分

功能与作用:与记忆和情感有关

39区- 角回,韦尼克区的一部分,位于顶叶

功能与作用:语义加工

40区- 缘上回,韦尼克区的一部分,外侧沟上端末

功能与作用:次级体感皮层,响应躯体刺激,完成结构区分任务

41区- 初级听觉皮层,位于颞叶,外侧沟内侧的前颞横回区

功能与作用:早期听觉信息处理,低频率多集中在喙侧,高频率多集中在尾/内侧

42区- 听觉联合皮层,位于颞叶,在外侧沟的边沿处

功能与作用:早期听觉信息处理,低频率多集中在喙侧,高频率多集中在尾/内侧

43区- 中央下区(Subcentralarea)

功能与作用:主要味觉区

44区- 三角部,布洛卡区(运动性言语中枢)的一部分,位于额下回

功能与作用:语言运动区,与语言的产生有关

45区- 岛盖部,布洛卡区的一部分,位于额叶皮层,额下回的三角区,外侧沟上边界的上方

功能与作用:语言运动区,执行语义任务和文字的产生

46区- 上外额叶皮层,为位于额叶的额中回上,同时是前额叶皮层的一部分

功能与作用:行政职能

47区- 下额页皮层,位于额叶,眶回表面

功能与作用:处理语言中的语法

48区- 下脚后区,颞叶内侧的一小部分

49区- 岛旁区,位于颞叶和岛叶的交界处