隨著馬博士注意力缺陷多動(dòng)癥讀書會(huì)的進(jìn)行，我們明白，注意力缺陷多動(dòng)癥人群的前額葉皮質(zhì)功能障礙，已經(jīng)是科學(xué)界達(dá)成的共識(shí)。同時(shí)，大伙兒對(duì)前額葉皮質(zhì)愈發(fā)感興趣。我們今天就來簡(jiǎn)要的聽聽前額葉皮質(zhì)的故事。
00 一場(chǎng)意外引發(fā)腦科學(xué)界驚人發(fā)現(xiàn)
1848 年，美國(guó)鐵路工人菲尼亞斯·蓋吉（Phineas Gage）在一次事故中, 頭部被一根鐵棍穿過，傷口從臉部左側(cè)向斜上方深入，通過左眼后部、前額骨后部，再?gòu)钠髠?cè)的頭骨穿出，損傷了包括眶額葉皮層在內(nèi)的前額葉皮層。（注意：這里明確的告知，損傷的是腦左部）。他奇跡般地活了下來，逐漸康復(fù)，但是此后性情大變。大家公眾蓋吉原本做事認(rèn)真負(fù)責(zé)，做人友善，人緣良好。意外受傷之后，盡管身體康復(fù)很快，但他仿佛換了一個(gè)'靈魂'，變得固執(zhí)、任性、反復(fù)無常、粗魯不雅。
正是這個(gè)事件，引起了科學(xué)家們濃厚的興趣。腦科學(xué)家將蓋吉作為前額葉皮質(zhì)重要的研究資料，認(rèn)為傷及大腦前額葉皮層，是使他情緒失控，丟失“道德行為”的主要原因。現(xiàn)今，蓋吉的大腦組織成了哈佛大學(xué)的藏品，頭骨也被存放在哈佛醫(yī)學(xué)院圖書館的沃倫解剖博物館中，一旁仍放著那根鐵棍。
01 前額葉是什么，在哪里？
要了解前額葉的位置，我們應(yīng)該先了解大腦的四個(gè)腦葉及額葉的位置。如下圖所示，大腦的兩個(gè)半球通常被分為四個(gè)腦葉，分別是額葉（Frontal lobe）、頂葉（Parietal lobe）、顳葉（Temporal lobe）和枕葉（Occipital lobe）。額葉和頂葉由中央溝（Central sulcus）隔開；外側(cè)裂（Sylvian fissure）則將顳葉與額葉、頂葉分隔開；大腦背側(cè)的頂枕溝（Parieto-occipital sulcus）和腹外側(cè)的枕前切跡（Preoccipital
notch）則將枕葉與頂葉、顳葉分隔開。
四個(gè)腦葉的分區(qū)
在人腦中，額葉約占大腦皮質(zhì)面積的 40%，主要由運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)、前運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)、前額葉皮質(zhì) （prefrontal
cortex, PFC）和額葉底內(nèi)側(cè)部構(gòu)成，它是大腦功能的執(zhí)行中樞，并與大腦其他部位相聯(lián)系，負(fù)責(zé)對(duì)傳入的信息進(jìn)行加工、整合，并選擇適當(dāng)?shù)那楦泻瓦\(yùn)動(dòng)反應(yīng)。
簡(jiǎn)單的說，額葉的前端是前額葉，前額葉的表層便是前額葉皮層，主要與人類的高級(jí)認(rèn)知功能相關(guān)；額葉后端的表層是運(yùn)動(dòng)皮層，主要與運(yùn)動(dòng)的控制相關(guān)。
前額葉皮層是大腦中在系統(tǒng)發(fā)生上最晚出現(xiàn)、在個(gè)體發(fā)育中最晚成熟的結(jié)構(gòu)，與其他的皮層及皮層下結(jié)構(gòu)具有廣泛的神經(jīng)投射聯(lián)系。它是控制大多數(shù)高級(jí)認(rèn)知功能的關(guān)鍵腦區(qū)，因此被認(rèn)為是我們大腦的“總司令”。
02 前額葉皮層分區(qū)
根據(jù)執(zhí)行功能的不同，科學(xué)界將前額葉分為不同的區(qū)域。依據(jù)各個(gè)區(qū)域的位置，我們通常將人類的前額葉皮層分為：額極（Rostral）、背外側(cè)（Dorsolateral）、腹外側(cè)（Ventrolateral）、內(nèi)側(cè)（Medial）和眶額（Orbitofrontal）皮層。
前額葉皮層的不同分區(qū)不僅在位置分布上不同，在具體所負(fù)責(zé)的功能方面也有較大的差異。研究表明：背外側(cè)前額葉皮層與工作記憶、規(guī)則學(xué)習(xí)、計(jì)劃、注意力和動(dòng)機(jī)等功能相關(guān)；腹外側(cè)前額葉皮層參與了空間注意、行為抑制、語(yǔ)言等功能的執(zhí)行；眶額皮層與行為抑制、行為決策、情緒與社交控制等相關(guān)；內(nèi)側(cè)前額葉皮層被認(rèn)為與情緒、動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)、注意力調(diào)控、社交和行為決策等功能相關(guān)；額極是目前了解較少的部分，該腦區(qū)損傷的病人往往會(huì)表現(xiàn)出創(chuàng)造力、心智化能力、元認(rèn)知等較抽象的認(rèn)知功能的損害。
近期發(fā)表在《Neuroscience and Biobehavioral Reviews》的論文，采用多方法、多領(lǐng)域的方法來實(shí)現(xiàn) 內(nèi)側(cè)前額葉MPFC 細(xì)分區(qū)域的功能，結(jié)果表明：社會(huì)過程在功能上與背內(nèi)側(cè)前額葉皮層DMPFC 相關(guān)（也驚訝的發(fā)現(xiàn)與腹內(nèi)側(cè)前額葉皮層VMPFC 也相關(guān)），自我過程與前內(nèi)側(cè)前額葉皮層AMPFC 相關(guān)，情感過程與AMPFC 和VMPFC相關(guān)。VMPFC還有一個(gè)相對(duì)非選擇性的區(qū)域，可能支持情境處理，對(duì)每個(gè)域的過程都很關(guān)鍵，但也各自獨(dú)立。
2015年，美國(guó)哈佛大學(xué)發(fā)表研究報(bào)告，指出大腦中背外側(cè)前額葉（DLPFC）的位置，決定人類看見犯罪行為時(shí)，會(huì)如何懲罰犯人。專家透過掃瞄及模擬人大腦的活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)DLPFC會(huì)先收集資訊，再判斷罪行有多嚴(yán)重，從而選擇出適當(dāng)?shù)膽土P，猶如大腦中的法院一樣。研究指出，DLPFC會(huì)由腦部其他位置，收集有關(guān)過失及傷害的影響，然后將資訊整合，以支持如何作出懲罰。負(fù)責(zé)人巴克赫茲表示，一直以來人們都不知道腦部是如何整合傷害他人的證據(jù)，但是次研究則提供了一個(gè)新視野，并揭示了人類的腦袋是如何作出判斷，以及大腦中的道德規(guī)范決策機(jī)制。
03 前額葉的“冷熱”兩個(gè)執(zhí)行系統(tǒng)
前額葉的執(zhí)行功能是一個(gè)復(fù)雜的整體協(xié)作的功能，細(xì)分為兩個(gè)部分。
一是冷執(zhí)行功能，伴于背外側(cè)前額葉。這個(gè)執(zhí)行系統(tǒng)有事說事兒，不講什么困難，由抽象的、以效益為主導(dǎo)的問題所引導(dǎo)，就看結(jié)果，不受情緒影響，是純粹理性的部分，也是最晚成熟的部分。費(fèi)洛伊德講的“本我、自我、超我”的“超我”，就是這部分大腦的功能，最高指示、最高規(guī)范都出自這里的指令。睡前交手機(jī)、好好睡個(gè)覺、列任務(wù)清單、規(guī)劃人生，這些都是“冷”執(zhí)行系統(tǒng)的功能。如果這部分功能受損，延遲滿足的能力、自控能力會(huì)下降，自我控制能力沒有了，就剩下隨心所欲的欲望。小孩子就是這樣的，這部分大腦尚未發(fā)育，他只知道即刻滿足。
另一個(gè)是“熱”執(zhí)行功能區(qū)，伴于腹內(nèi)側(cè)前額葉。與前面的冷執(zhí)行功能相反，這部分越來越接近邊緣系統(tǒng)，做決策時(shí)受情緒影響。這部分功能有情緒的參與，因此，很多時(shí)候，靈感強(qiáng)，靈感是人的想法、感覺，是來自邊緣系統(tǒng)的感覺直接到達(dá)大腦皮層。腹內(nèi)側(cè)前額葉活性高才能感受自己的直覺。如果這部分大腦功能不足，會(huì)導(dǎo)致知道什么是對(duì)什么是錯(cuò)，但是感覺不到情緒的動(dòng)力，無法真正做決策，沒有能力做決定。那些說起道理來頭對(duì)是道的，往往不去做事，做決斷困難，最有名的就是“趙括”，紙上談兵一把好手，打仗做決策就不行。這樣的人，他需要有人給他拍板，有人為他做決定。
04 前額葉參與情緒控制
前額葉也是情緒中樞通路的重要環(huán)節(jié)之一。額葉病變不僅能改變認(rèn)知功能、行為和決策能力，也能影響情感和情緒。鐵路工人蓋吉事件近一個(gè)半世紀(jì)后，研究人員經(jīng)采取 X 線和計(jì)算機(jī)三維模擬技術(shù)，發(fā)現(xiàn)蓋吉受損的是雙側(cè)額葉中下部分和額葉的腹內(nèi)側(cè)區(qū)，尤以左側(cè)PFC 為甚。這是額葉與情緒、社會(huì)性行為直接相關(guān)的典型病例。
我們知道，“邊緣系統(tǒng)”負(fù)責(zé)產(chǎn)生情緒，而“前額葉”負(fù)責(zé)控制情緒。前額葉皮層屬于控制和注意中心，'控制'是主要職責(zé)，把你的注意力轉(zhuǎn)移到某個(gè)目標(biāo)上，并進(jìn)行詳細(xì)、理性的思考。邊緣系統(tǒng)位于腦干的頂部，包括海馬、下丘腦、杏仁核等部分，負(fù)責(zé)情緒和記憶的產(chǎn)生。人類的快樂、悲傷、憤怒、驚訝、恐懼和厭惡等基本情緒，均來自于邊緣系統(tǒng)。
不通過前額葉的情緒走的是“快”通道，是本能的戰(zhàn)斗逃跑反應(yīng)的產(chǎn)物，往往會(huì)失控、沖動(dòng)、負(fù)面情緒較多，容易傷人；通過前額葉調(diào)節(jié)控制的情緒，走的是“慢”通道，前額葉皮層可以抑制沖動(dòng)的爆發(fā)，有理性。事件發(fā)生后，等待6秒，前額葉就可接管。從與情緒博弈的角度來看，當(dāng)情緒（邊緣系統(tǒng)）戰(zhàn)勝理智與自控（前額葉），很可能拖延行為就產(chǎn)生了。反之，則實(shí)現(xiàn)了“自律”。
05 前額葉的發(fā)育時(shí)間長(zhǎng)
有研究表明，與“邊緣系統(tǒng)”不同，“前額葉”的成熟時(shí)間相對(duì)較晚，一般要到25歲以后，才能完全成熟。因此，在兒童時(shí)期，由于“前額葉”發(fā)育不成熟，在“邊緣系統(tǒng)”與“前額葉”的博弈中，負(fù)責(zé)理智、自控的“前額葉”常常失敗。盡管，“控制”對(duì)于兒童來講十分不易，但是，一旦他們體會(huì)過“控制”后的快樂，這種場(chǎng)景同樣會(huì)存儲(chǔ)在“邊緣系統(tǒng)”中，為下一次情緒與理智的博弈提供助力。
前額葉的發(fā)育依賴于親身經(jīng)歷與體驗(yàn)，他人的說教、經(jīng)驗(yàn)、講道理對(duì)前額葉的發(fā)育無益。人所處的環(huán)境越復(fù)雜、所在的社群越龐大、經(jīng)歷的事情越多，越能促進(jìn)前額葉的發(fā)育成熟。
前額葉發(fā)育過程
本文章內(nèi)容，主要來自腦科學(xué)博士后東華君、知網(wǎng)、pubmed，有誤誠(chéng)請(qǐng)指出。若有侵權(quán)，即刪。
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