大脑运行机能新探索

备注：本文已与美国科学发展委员湖南师范大学生命科学学院特聘教授印大中（DazhongYin)博士深入探讨，并获其精心指导，现获授权予以公开声明。
印大中（DazhongYin)博士
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[摘要]本文试图从生命科学出发，探索新的脑运行机能，并结合脑科学，心理学，神经生理学
，神经病学等相关知识。探寻自闭症等无明显神经器质病变的思维，行为的精神智障者致病的
原因。抛砖引玉，大家共同努力，让生命科学为人类创造更大利益。
关键词：自闭症阈值脑运行机能
1：引言
1.1:自闭症的发现
1944年（*），美国精神病医生Leo Kanner从精神病的角度观察到十一名儿童所具有的异常特
点：他们拒绝交际；沉默不语或以他人不理解的方式自言自语；对周围环境有极刻板和固定要
求。Leo Kanner称这些儿童的症状为“情绪交际的孤独性障碍”及“婴儿孤独症”。自此，对
自闭症（我国多译为孤独症）的研究首先由精神病学领域开始，后来心理学介入，取的大量成
果后站居主导地位。近年来，对孤独症的研究逐步涉及到很多领域。

1.2：国外的研究状况

National Institutes of Heath(NIH)认为:许多案例表明,自闭症极有可能是遗传过程中导致
.是胎儿在母亲子宫内发育生长的最初几周时,胎儿的大脑发育出现紊乱,失调.因而导致儿童出
生后的自闭。
Wess LA,Escay A,Kearney TA,等人认为:自闭性有九成可能是精神上的病变导致的,他们认为
是钠离子通道和染色体上的基因的排列失序导致了儿童自闭性的发生。
Siegal M,Varley R等人认为，是神经系统的功能的混乱致使儿童自闭性的发生，即＂Theory
Of Mind（TOM理论）＂。
Borchers AT,Keen CL,Gershwin ME,等人认为:儿童接种的疫苗及疫苗中的微量的汞与儿童自
闭性的发生有很大关联性。
Yazbak FE,Yazbak K.认为:产妇在怀孕期间接种疫苗,会给胎儿带来很大伤害,母亲的身体状况
与儿童的早期自闭性有很大关系,而失败的疫苗接种可能是儿童自闭性的真正原因。
Elliman DA,Bedford HE,在文中提到:在英国,有研究小组认为麻疹,腮腺炎,风疹(MMR)等疫苗
,是导致儿童自闭性的原因,但同样没有直接证据表明这一点.世界卫生组织根据连续的疫苗使
用证据,认为MMR对人体健康有益,不赞成停止疫苗的使用。
Cohen BI提出,因在自闭症患者的小便和血中发现高浓度的伽玛氨基联苯,因此认为转氨酶和伽
玛氨基联苯是致使自闭性发生的原因。
Grimaldi BL通过研究认为:人体中的镁缺乏,因此导致人体内的沉淀物增加,并因此而改变了人
体内的生物通道的特性,致使自闭症等各种精神障碍的发生。
但是,目前在自闭性的成因各有关研究机构和组织仍没有寻求到一个共同的认识，有待于进一
步研究和探索。
1.3:本文从生命科学角度出发，结合个人在实践中得到的相关启迪。探索一种新的脑运行机能
假说，并结合相关脑科学，心理学，神经生理学，神经病学等相关知识,从一种新途径，试图
用脑运行的同一内在机理去解释自闭症等多种思维，行为障碍形成原因。

2：大脑运行机能的相关认识与新探索
2.1:人脑中的生物电是由神经元细胞膜内外通过离子通道调节Na+,K+,Cl-的浓度变化而产生的
。离子分布的不平衡使细胞膜内外俩侧存在30—100毫伏的电位差。这就是通常所说的膜电位
，神经元就是通过膜电位发挥功能。中枢神经系统就是在膜电位影响下,通过突触来传递它们
对应的不同的神经元的轴突末梢的生物电信号。运动神经元是否发放电冲动，取决于兴奋性传
入和抑制性传入之间的平衡，一个神经元是否处于兴奋状态，决定于它接受到的所有突触输入
的时空总和引起的膜电位是否达到或超过一定值。当此膜电位超过此阈值时，神经元兴奋，发
出输出脉冲。此阈值是神经活动的第一种阈值。脑内存在自发的神经元兴奋模式，在任何时候
都有许多神经元兴奋模式存在。而在思维过程中，不同脑区内也有多个神经元兴奋模式出现着
，这些神经元兴奋模式并不为我们觉察。在一个时间内我们仅能意思到一事物的存在，当某个
神经元兴奋模式超过一定强度时，就能被意思感知,此种神经元兴奋模式就决定了当时意思的
内容。超过此阈值愈多，则对此内容的感受愈鲜明。我们称此为第二种阈值（或意思阈值）。
脑内的神经活动，每个神经元按第一种阈值的规则产生兴奋，并造成神经元网络中神经元
兴奋模式的转换。而神经元兴奋模式由于神经系统中广泛存在的相互抑制和相互作用，按第二
种阈值规则，可以产生无意思兴奋模式和有意思兴奋模式的相互转换。这就是神经活动的双重
阈值假说。
Edelman曾经提出神经达尔文主义（神经群体选择理论），即同一神经元群体通过竞争和
选择，可以表示不同信息内容，不是预先确定其所表示的内容。但实际上，脑在进化过程中，
由于机体生存环境虽有区别，但大致情况仍有类似，为了快速适应环境，脑在先天大致确定了
不同信息类型的表达区。
2.2:左利手或右利手，在脑半球机能的侧重上是有区别的。由人体生理解剖学得知，右脑半球
在调节左侧躯体运动的同时，要负责调节内脏器官系统。虽然“左利手和右利手”在脑半球机
能的侧重上有不同。并没有改变左右脑半球各自调控的神经系统的生理结构的构成。确定的生
理结构构成必定承担相对应的确定的生理机能。由于右脑半球承担了左侧躯体运动机能调节的
同时,要负责调节内脏器官系统.相应的左脑半球在承担对侧肢体运动的同时，更多地承担对外
界事物的感知及应对，也是符合人体器官进化的专门化的方向的。也就是说，左利手或右利手
，并没有改变左脑半球和右脑半球的各自机能(仅是脑半球机能的侧重上是有区别)。更进一步
的讲,也就是左脑半球脑皮层和右脑半球脑皮层的各自机能,是有其固定的属性的。当然，当左
或右脑受损伤时，对侧脑半球可以代偿性的替代部分对侧脑半球的功能。
确立了左脑半球脑皮层和右脑半球脑皮层的各自机能,是有其固定的属性后。我们在讨论
明意识和暗意识的相互转化，短时记忆和长时记忆转换和调用，思维上的逻辑思维和形象思维
的运行，以及进一步研究各个脑皮层区的机能等方面,就有了个极好的切入点。
2.3:人的性格形成
2.3.1:Wild Penfield通过实验后所描绘的大脑皮层中央前回和体觉区于躯体各部分运动关系
图中，其揭示的感觉与运动机能在中央前回皮层与躯体呈现对侧的颠倒关系。我们的视，听，
包括各种外界感知。在转化为信息输入时，存在输入渠道的对称。如：视觉，左眼视信息传输
到右脑的枕区(17，18，19 三个区)，而右眼的视信息传输到左脑的枕区，一般是同时传输的
。听觉也是用双渠道同时接受听信息的传入，与脑是正相关(即左耳听觉入左脑，右耳听觉入
右脑)。但是,视，听，感知渠道的对称,并没有导致感知效能的同一。对这俩种人体最为重要
的感觉器官在脑皮层中的感知机能 ，很有必要结合左右脑功能的区别深入了解。事实表明,这
对我们了解人的性格形成和有关精神障碍的疏导，调理有极大作用。

2.3.2: 视觉在哺乳动物中是最为重要的感觉器官，因为左右脑半球的功能机理的不同，左右
脑半球对各自对应输入的视觉信息的处理方式是有区别的。左眼所视的人，事，物，传入到右
脑后，右脑侧重于去感觉左眼所视的人，事，物的印象。从整体上去感觉，描绘视对象。而右
眼所视到的视信息，在左脑中侧重于对所视到的人，事，物从细节入手去分析，推理，寻求一
种符逻辑的答案。而左右眼所获的视信息几乎同时到达对侧脑半球视觉中枢，并进行信息处理
。在处理过程中，左右脑半球还通过胼胝体频繁交换信息。根据本文2.1神经活动的俩种阈值
假说，左右脑在各自视觉中枢皮层激起神经兴奋。左右脑在胼胝体联通下也存在竞争。从而会
导致左脑半球皮层或右脑半球皮层中的,某个视神经兴奋模式占优并传递到其它有关皮层区汇
聚，进行信息处理。这“时刻”决定了此人对所视的人，事，物此“时刻”处理及应对方式或
感觉与感受，这是个动态的过程。而长期形成的视觉神经兴奋习惯模式(或当时的视中枢神经
兴奋的优势模式)，将极大的影响人的处理和面对事物的方式方法。
2.3.3: 听觉是仅次于视觉的感觉器官,用听觉语言思维更是一种思维的高级形式。同样，因为
左右脑功能的差异，左听觉脑皮层和右听觉脑皮层对听信息的处理方式也有不同的侧重。左脑
听觉皮层联合区习惯接受处理清晰，条理的语言信息，并在左脑相应脑皮层中进行逻辑思维。
侧重于从语言信息中获取符合逻辑的综合答案。右脑听觉皮层联合区更侧重于处理听起来有美
感的听信息，如优美的音乐，动听的语调等。侧重于去感觉听信息。同样，当俩种听信息处理
同时进行时，根据神经元兴奋模式的俩种阈值假说。会有左脑听觉皮层联合区或右脑听觉皮层
联合区对“这一刻”的听信息神经兴奋模式占优势，并决定了“这一刻”听信息在脑中的感觉
的印象或逻辑思维的结果，根据此结果对听信息作出相应的“反应”。应当说这也是在动态中
进行的。长期形成的听觉中枢神经兴奋优势模式，对一个人的处理和面对日常事物的方式有着
重要影响。
2.3.4:左右脑半球通过约2亿神经纤维所组成的胼胝体相联系，能同时传递亿万兆的信息。左
右脑半球通过它，可以实现信息的同步交流。从而能够互相合作，统一地考虑问题。如果胼胝
体受到损伤（或神经纤维联络不畅通） ，将会使人的思维能力有巨大缺欠。由人体解剖学得
知,男性胼胝体一般不及女性发达。

2.3.5:控制上述各种感知,感觉的脑皮层神经中枢极其他的感知神经中枢在胼胝体的联系下。
通过神经元活动的俩种阈值的竞争,形成由各种神经元簇群“优势及劣势兴奋模式”有机地组
合，从而形成一个人大脑较为恒定地处理，应对事物的习惯。进而构成各人不同的性格。
2.4: 男性和女性，除了生殖系统存在巨大差异，并进一步导致内分泌的不同外。大脑结构也存在明显差别，这个差别体现在————女性的大脑胼胝体较男性发达（根据 人体解剖生理学，当然不排除少部分的女性违背这一定律）。由此导致女性在思想时，较之男性更方便调用左或右脑半球相应机能组织区域。由于生理因素导致女性 更多地注重家庭起居及照顾孩子。从人类诞生起，就要求女性比男性更加善于应对情感及感受自己内部脏器的活动等。但是，女性不可避免地要同时和男性承担迁 徙，回避危险，保护孩子免招猛兽猎杀等任务。必然要求女性发展智慧，应对外在危险。从而在拥有发达的右脑的同时，女性也积极发展其左脑相应的机能。又因为 女性较之男性角色更为复杂多变，为与之相适应，女性的大脑胼胝体就必然地要求较之男性发达，从而方便女性在转换角色时自如地从自己左或右脑半球中调用与之 当时角色相对应的脑能。
男性的大脑在女性大脑基本进化完成后，又经历了约8.4万年的演进。这直接导致男性大脑组织区域及机能的更加专门化的 特点。这与男性当时承担的社会角色————猎食者，战士，种族繁衍播种者等有关系。这种特定的男性角色，要求男性拥有精深的专门技能，更机警，更具勇气。 在男性的脑机能趋于精专的同时丧失了一定的灵活调用左或右脑半球机能的能力，而且左脑的机能发达的同时，必然导致右脑机能的受抑制状态，同时男性不需要如 同女性般那么频繁地转换角色，这一切就直接导致男性的大脑胼胝体不如女性发达。反转过来看这一问题，这一切又导致男性在面对情感或角色的转换时，较之女性 更显笨拙。同时，男性胼胝体较之女性发生障碍的几率也大为增加。即当左或右半脑球发生障碍时，男性较之女性更难将丧失的脑半球机能由对侧脑半球予以替代。 在自闭症（Autism)患者中，男性远较女性为多，极其可能是因为男性胼胝体不如女性发达的原因导致。

3:大脑运行机能的新探索

3.1:额叶的功能
有研究表明,前额叶是大脑皮层中功能和联结上最为复杂的结构,是大脑皮层中最后形成的
部分。当一个人的主侧脑是左脑(大部分人是如此)，且左脑前额叶未受损伤，在左脑各皮层中
居支配位置时（因为是左脑为优势脑，通过胼胝体联系的右脑各脑皮层也在其支配和主导下活
动。），会使得该人理解，意志，计划等方面有很强的能力。其功能归结主要有四个方面:<1
>对注意力的控制,<2>具有短时记忆功能,<3>对情绪和动机有调控作用,<4>具有预见性和组织
规划功能。左脑前额叶是人的有目的，有计划的行为的发动者和组织者。具有自我管理能力及
管理自己和外部的联系事物的能力。
威斯康星大学实验心理学家Richard Davidson大力主张右脑负责处理负面情绪，Richard
Davidson为了测量脑部活动，记录了脑部20余个区域的脑波图。他的研究显示，右脑额叶较
活跃的学生，较会用语言表达负面情绪。通过观看影片的试验，右脑额叶的脑波图也和受试者
的报告一致（表达负面情绪）。这类研究说明，处理负面情绪的是右脑。
Martin Teicher 和 Andrew Papanicolaon曾对10位幼年曾受虐患者实验。10位患者中有
9位患者在回想中性记忆时，左脑较活跃；回想痛苦记忆时，10位患者中有7位右脑较活跃。据
此，他们认为，这表示痛苦记忆可能储存在右脑。
1848年，美国筑路工人Phinese P.Gage在工作中，一根铁棒击穿了他的左脑前额叶。经医
护，他恢复了健康，但他的性情变化很大。由一个精明能干，温和善良的人转变为喜怒无常，
粗鲁无理，冷漠孤僻，没有工作责任心的人。后来的他,前额叶部分仅有右脑的前额叶了。 我
们在此推测，右脑前额叶的功能与左脑前额叶功能是不一样的。相对于左脑额叶功能的计划和
组织管理性，右脑前额叶的功能则是情绪化的，负面化的方式处理事物。右脑前额叶的功能占
优势的人，显得无视他人感受，在生活中特注重自我感觉。

3.2:颞叶功能
颞叶皮层区除听觉区外，非听觉性皮层联系广泛，相应功能复杂。左脑的颞中回及颞上回
后部与语言活动有关。损伤这一部位，病人的听，视觉正常，虽然能听到，看到声音和文字，
但不能理解其意义。被称为感觉性失语症。而刺激右脑的颞中回及颞上回，可引起视觉和听觉
的幻觉。
左脑的颞叶联合区，是多种信息汇聚的场所。从外界所获取的信息在左脑颞叶联合区进行
逻辑，分析等思维活动，并负责语言，书写等表达。而且将形成清晰记忆的短时间陈叙性记忆
，传输到右脑颞叶联合区转化为长时间记忆。左脑的颞叶联合区还从右脑颞叶联合区中提取长
时间陈叙性记忆，在左脑的颞叶联合区予以思考和表达。
右脑的颞叶联合区，是感受外界刺激和自己“内心”的感觉功能联合区，对所听，视到的
信息注重从感觉上出发进行形象思维处理。右脑的颞叶联合区，善于用形象思维思考所获信息
。并负责将左脑的颞叶联合区逻辑思考以后，形成清晰记忆的短时间陈叙性记忆，尽可能转化
为长时间陈叙性记忆，在右脑的颞叶联合区中储存起来，供左脑需要时调用。右脑中的形象思
维结果和所存储的长时间陈叙性记忆，要通过胼胝体神经纤维，调到左脑的颞叶联合区进行表
达。

3.3:顶叶的功能
顶叶在皮层中是最小的一叶,分为中央后区,顶上区,顶下区三部分。中央后区是躯体的感
觉区。顶上区是对人体感觉进行综合处理的部位；在空间等复杂感觉中起重要作用，但无局部
定位能力。
顶下区，包括角区和缘上区，相当于39，40区。此结构出现较晚，由猿到人，此区面积逐
渐加大，结构渐趋复杂。并有部分包含在语言感觉区（Wernicke区）内。
左脑的顶下区，包括角区和缘上区是将有关思维，逻辑，计算等理性思维结果和日常行为
的信息汇聚，予以反思的脑皮层区。是一个人后设认知（反省）的脑皮层机能区。
枕叶是视觉信息处理区，见视觉说明(2.3.2)。

4:探索人脑运行模式新机能的目的
4.1: 建立人脑运行机能假说的目的，是想通过脑运行模式对人的精神障碍和智障的不同表现
，寻求在同一个内在机理联系下，能说明多个精神障碍和智障问题的脑运行模式。

4.2:自闭症(Autism),根据以上脑运行机能探索,神经元兴奋的俩种阈值假说。可以认为，自闭
症(Autism)患者是他们的神经元兴奋模式，在神经元兴奋的第一种阈值或第二种阈值时发生了
问题。也就是说，在左脑中的自我计划和自我管理的额叶脑皮层，主管认知和思维及语言表达
的颞叶脑皮层。在神经元兴奋模式上，在第一种阈值或第二种阈值时，与右脑对应脑皮层的神
经元兴奋模式竞争中处于劣势（或没有形成稳定的优势）。
在左脑中的自我计划和自我管理的额叶脑皮层，主管认知和思维及语言表达的颞叶脑皮层
。因为在神经元兴奋模式上总处于抑制状态，时间愈久，其由抑制状态转为兴奋状态的难度愈
大（注：实践中发现部分情感缺乏的自闭症（Autism）患者的相关右脑的情感体念区也存在抑
制状态）。
同时，极其可能，自闭症（Autism）患者的胼胝体的神经纤维联络不畅通。由人体生理解
剖学有关知识得知，女性的胼胝体的神经纤维比男性发达（而这很好地对男性自闭症（Autis
m）患者是女性的约5倍的现象作了很好解释）。
同样，在其他的精神障碍患者中不难发现，男性精神障碍患者多于女性。这有力说明胼胝
体的神经纤维在左右脑信息联系的过程中，胼胝体的神经纤维是否畅通，对人的精神活动的协
调有重大影响。
我们不必悲观，哈佛大学心理研究所的一个实验结果，为我们战胜自闭症（Autism）提供
了信心和根据。他们将干的小白鼠神经元细胞，注射进入小白鼠的脑中，一段时间后观察。他
们发现干的小白鼠神经元细胞又被激活了。
这告诉我们，处于抑制状态的脑皮层神经元兴奋模式。是可以有效激活的。并且可以寻求
到有效途径疏通胼胝体的神经纤维，在实践中也有效地验证了这一点。现正在深入研究这一机
理，试图寻求能对自闭症（Autism）类非器质病变的精神智障等的解决方案,进一步探求符合
人脑的脑运行模式 ,从而大幅改善人脑的学习与认知的能力。