大脑中有一个地方,可以帮助我们记住我们昨天在学校或者我们见面的人的名字?一个帮助我们说话的地方呢?或在大脑控制我们的个性吗?如果你想知道这些问题的答案,你并不孤单!科学家们寻找这些答案很长时间了。找到答案的一个方法是研究脑损伤患者。当一个区域的大脑受损,它被称为病变。科学家研究患者病变在脑部特定的一些区域。这有助于他们学习受损部分的大脑通常做什么。例如,这个人能做什么之前,他们的脑损伤,他们不能做了吗?这种方法研究大脑的称为病变的方法。科学家们使用损伤方法来理解大脑和日常行为之间的关系。在本文中,您将了解五个病人的脑损伤永远改变他们。您将看到如何脑损伤的例子可以改变一个人的性格,说话的能力,记忆力,或恐惧的感觉。你会发现这些人(和科学家们研究他们)改变了我们思考的大脑。最后,我们将描述如何使用病变的方法。科学家可以将病变的方法与其他方法新,最前沿的发现对大脑。

患者1:大脑和个性(1848)

它会是什么样子,如果你的整个人格改变的瞬间?菲尼亚斯·盖奇是一位建筑工人的铁路公司。作为他的工作的一部分,他把炸药炸毁岩石为铁路清晰的路径。菲尼亚斯挖洞,放置炸药,然后用泥土覆盖。他用一根金属棒称为捣固铁包泥土。一天,菲尼亚斯包装污垢在一些炸药。他铁擦伤了一块石头,引起火花。炸药爆炸,杖飙升通过菲尼亚斯的头骨。进入他的头在他的左颧骨和穿透的头骨(图1)。这摧毁了他的大脑的一部分位于前额后面,被称为额叶。

菲尼亚斯被紧急送往医院,被约翰·哈洛博士。尽管可怕的伤害,菲尼亚斯复原的非常好。他能走路,说话,恢复了他的力量。然而,哈洛博士观察到菲尼亚斯表现异常。在事故之前,菲尼亚斯一直善良,勤奋,和组织。事故发生后,菲尼亚斯很生气,粗鲁,不可能留在组织。他是如此的不同,哈洛说,菲尼亚斯,盖奇博士是“不再计。“受伤后,菲尼亚斯常常搬家,零工。在1861年他去世12年后,。

菲尼亚斯,盖奇是第一个明确的个性和思维能力的变化额叶损伤后(1]。菲尼亚斯,盖奇的情况下仍然激励科学家了解大脑额叶。科学家研究如何帮助人们恢复和额叶损伤后幸福的生活。其他科学家研究大脑额叶的变化随着孩子长大。他们研究思维能力如何,比如保持组织和计划,在学校与孩子如何。

患者2 & 3:大脑和语言(1861 - 1874)

有一个地方在大脑中控制语言吗?一个人如何沟通如果这部分大脑受损?路易斯·维克多Leborgne有一天失去了说话的能力。他只会说一个词,“谭”,他会重复一遍又一遍。想象路易的挫败感!皮埃尔保罗·布洛卡,他的医生注意到,尽管路易有限的演讲中,他似乎明白别人说。他跟着简单方向像“闭上你的眼睛。“路易可以使用手势和面部表情交流。布洛卡博士认为,路易是聪明的和可以理解的演讲只他的能力生产演讲的影响。路易斯的死后,布洛卡博士研究了他的大脑,发现在左下额叶损伤(的不同部分额叶比菲尼亚斯,盖奇的受损)。今天,这个地区,生产的演讲很重要,通常被称为布洛卡区(图2)[2]。

大约在同一时间,卡尔·韦尼克博士有一个病人突然病了。Susanne亚当可以生产演讲但不能理解人们说她相反的路易。当苏珊说,她的话听起来的。她甚至没有注意到她犯错误了!韦尼克发现很难理解博士演讲可能发生病变后左边颞叶。大脑的颞叶位于耳朵后面。这个区域在左颞叶现在被称为韦尼克区(图2)[2]。这些早期的患者告诉我们,布洛卡区对演讲很重要生产韦尼克区是重要的演讲理解。今天,我们知道有很多帮助我们的大脑区域和communicate-scientists发现的大脑区域网络一起工作!

根据他们的症状,路易和Susanne可能中风。今天,卫生保健工作者名称为语言语音病理学家帮助人们重新了解中风后说话。科学家继续研究语言通过观察大脑如何变化,当人们从中风恢复。其他科学家研究孩子的大脑,因为他们学会说话和阅读。

患者4:大脑和记忆(1953)

如果你不能让新记忆?有什么区别的旧记忆和新记忆吗?作为一个孩子,亨利·莫莱森在一次自行车事故击中他的头。后不久,他开始出现癫痫发作,使他的生活努力了许多年。当医生无法阻止癫痫药物,给27岁的亨利一个实验性手术。博士威廉·比彻斯科瓦尔移除导致癫痫的亨利的大脑区域的一部分包括左、右颞叶海马体。他也删除了一些额外的脑组织海马(图3)。首先,手术似乎successful-Henry发作停止!然而,医生注意到一些意想不到的。

亨利似乎很困惑。他不能告诉医生一年或记住人的名字他遇见他手术后。他会忘记整个对话几乎立即。亨利似乎无法做出任何新的记忆。医生感到惊讶。他们想知道如果海马体帮助创造回忆。布伦达·米尔纳博士开发了许多实验测试亨利的记忆。她发现亨利能记得的东西之前他的手术,但是学习某些类型的困难新信息。科学家称这种失忆,你可以了解更多关于失忆雷竞技rebat前沿的年轻人。科学家们从亨利那里学到了很多关于海马体和记忆3]。今天科学家们仍然可以研究亨利的大脑。亨利死后,一个科学家小组得出了冻结了他的大脑,切成很薄的片。他们发现了亨利的脑损伤的确切位置以及完好无损(哪个区域4]。这帮助科学家理解亨利的一些行为变化后手术,终其一生。

科学家继续研究海马体和大脑其他区域,使记忆。他们了解了海马体与这些大脑区域。这些知识有助于今天的研究人员研究其他记忆障碍患者。例如,海马体在会损伤疾病如阿尔茨海默氏症和精神分裂症。

患者5:大脑和恐惧

生活而不用担心会怎么样?克里(被她的首字母来保护她的身份)被称为“女人没有恐惧。“一种罕见的疾病破坏了她的大脑深处的一个地区被称为杏仁核(图3)。

Ralph Adolphs博士和他的团队与克里的科学家进行了一项实验,露出她三个可怕的经历和测量反应(5]。首先,研究人员把克里一个异国情调的宠物店,给她的蛇和spiders-animals导致大多数人害怕。克里没有恐惧。她让他们爬上下怀里。她仔细检查了他们,是多么令人兴奋的喊道。接下来,研究人员花了克里的一个世界上最闹鬼的地方:韦弗利山疗养院,一个废弃的医院。演员扮成怪物和藏在黑暗的走廊。克里提出带领旅游团。而尖叫的恐怖怪物,其他成员克里笑了,笑了,甚至试着和他们交谈。克里说,她不感到恐惧。 Instead, she had great fun! In the final experience, S.M. watched movie clips designed to bring out various emotions. Although she smiled and laughed when she saw happy movies, she had no fear response to scary movies.

基于这些实验,Adophs博士科学家得出结论说,杏仁核是重要而感到恐惧。今天科学家们研究杏仁核的作用在焦虑症和冒险行为。例如,研究人员研究观察到的社会焦虑之间是否有联系在一些患有自闭症的人在他们的扁桃腺和差异。

今天的病变的方法

随着时间的推移损害的方法改善了(6]。同一病人研究像那些我们所描述的是给科学家研究新问题,但是他们不能回答这样的问题“海马体对内存中大多数人重要吗?“为了回答这些问题,科学家今天学习小组的人在所谓的有类似的脑损伤组织损伤的研究。这些研究可以证明损伤大脑的某些部分是对不同的人有着相同的行为变化。例如,几乎所有人与海马体损伤记忆困难是真的不论年龄和性别。

可以结合病变的方法神经影像技术你可以在这里读到雷竞技rebat前沿的年轻人。科学家们正在学习更多关于大脑的部分一起工作。例如,有布洛卡区和韦尼克区之间的联系,还有在海马和杏仁核之间的联系。病变的方法结合神经影像技术帮助科学家了解大脑的连接部分一起工作。这有助于科学家了解脑损伤,损伤这些联系可以改变行为。

病变的方法仍在研究大脑的一个重要工具。很多今天我们知道大脑开始观察的一个病人。单个病人继续激励科学家和教我们关于大脑如何执行日常行为。

术语表

病变:↑一个区域的大脑受损。

病变的方法:↑一个科学的方法,研究大脑和行为之间的关系。该方法检查脑损伤后改变行为。

额叶:↑你的大脑的一部分,坐在你的额头。重要的是性格和决策。

颞叶:↑你的大脑的一部分,位于仅次于你的耳朵你的头两边的。记忆和语言是很重要的。

海马体:↑大脑颞叶内的一小部分。让记忆是很重要的。

杏仁核(发):↑一个小的大脑区域在海马体的面前。重要的是控制恐惧。

组织损伤的研究:↑这些科学研究包括很多人,都有脑损伤(或“病变”)在同一个地方他们的大脑,而不是一个人。

神经影像技术:↑高科技的方法,科学家观察大脑内部没有手术。扫描仪使一个人的大脑的计算机图像和任何在他们的大脑损伤。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

确认

由格兰特R01 DC017926提供了资金。

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引用

[1]↑达马西奥,H。格拉博夫斯基,T。弗兰克,R。Galaburda, a . M。达马西奥,a . r . 1994。菲尼亚斯,盖奇的回归:线索大脑头骨的一个著名的病人。科学264:1102-5。doi: 10.1126 / science.8178168

[2]↑Rutten, g . 2022。“Broca-Wernicke理论:历史的角度来看,”临床神经病学手册卷》185eds a·e·希利斯和j·福里森(爱思唯尔),25 - 34页。doi: 10.1016 / b978 - 0 - 12 - 823384 - 9.00001 - 3所示

[3]↑科,s . 2002。失忆症患者莫莱森有什么新的吗?Nat,启>。3:153-60。doi: 10.1038 / nrn726

[4]↑Annese, J。,Schenker-Ahmed: M。巴奇,H。Maechler, P。Sheh C。托马斯,N。,等。2014。尸检的病人HM的大脑根据组织学切片和数字三维重建。Commun Nat。5:1-9。doi: 10.1038 / ncomms4122

[5]↑Feinstein, j·S。,人物、R。达马西奥,。Tranel, d . 2011。人类杏仁核和恐惧的感应和经验。咕咕叫。医学杂志。21:34-8。doi: 10.1016 / j.cub.2010.11.042

[6]↑de Haan B。,Karnath H.-O。2018年。一个漫游指南lesion-behaviour映射。这项研究115:5-16。doi: 10.1016 / j.neuropsychologia.2017.10.021