脑功能及其与孤独症和其他非器质性疾病精神发育迟滞关系的新探索

对中国尹大中(博士)安秉喆

备注:本文与湖南师范大学生命科学学院、美国科学发展委员会特聘教授尹大中博士进行了讨论，并在百忙之中得到了他的悉心指导。现在他被授权发表公开声明。尹大中博士

安炳河

【摘要】本文试图从生命科学出发，结合脑科学、心理学、神经生理学、神经学等相关知识，探索新的脑功能。探讨无明显神经系统疾病(如自闭症)的智障人士的发病原因。让我们共同努力，让生命科学为人类创造更大的利益。

关键词:自闭症神经元兴奋阈值脑功能(模式)1:简介

1:自闭症的发现

1943年(*)，美国精神病学家利奥·坎纳从精神病的角度观察了十一名儿童的异常特征:他们拒绝交流；沉默或者用别人听不懂的方式自言自语；对周围环境有非常刚性和固定的要求。利奥·坎纳(Leo Kanner)将这些儿童症状称为“情感交流的孤独障碍”和“婴儿自闭症”。此后，关于自闭症(国内多译为孤独症)的研究，最早是从精神病学领域开始的，后来心理学介入，取得了大量成果，进而站在了主导地位。近年来，对自闭症的研究逐渐涉及多个领域。

国外研究现状

根据美国国立卫生研究院(NIH)的数据，许多病例表明自闭症很可能是由遗传过程引起的。是胎儿在母亲子宫内生长的最初几周，胎儿大脑发育的紊乱和不平衡，导致了孩子出生后的自闭症。

Wess LA，Escay A，Kearney TA等人认为90%的自闭症可能是由精神障碍引起的。他们认为钠通道和染色体上基因的紊乱导致了儿童自闭症的发生。

Siegal M、Varley R等人认为，正是神经系统功能的紊乱导致了儿童自闭症的发生，即“心理理论(TOM Theory)”。

Borsat、Keencl、Gershwin Me等人认为儿童疫苗与儿童孤独症的发生有密切关系。

Yaz Bak Fe，Yaz Bak K .认为，母亲在怀孕期间接种疫苗会给胎儿带来很大的伤害，母亲的身体状况与儿童早期的自闭症有很大关系，接种失败可能是儿童自闭症的真正原因。

Elliman DA，Bedford HE在文章中提到:在英国，一些研究小组认为麻疹、腮腺炎和风疹(MMR)等疫苗是导致儿童自闭症的原因，但没有直接据表明这一点。根据疫苗使用的持续据，世界卫生组织认为MMR对人体健康有益，不同意停止使用疫苗。

Cohen BI提出转氨酶和γ氨基苯是导致自闭症的原因，因为在自闭症患者的尿液和血液中发现了高浓度的γ氨基苯。

Grildibl通过研究认为，人体缺镁导致人体内沉积物增加，改变了人体内生物通道的特性，从而产生自闭症等各种精神障碍。

但目前各相关研究机构和组织对自闭症的成因还没有找到共识，需要进一步研究和探索。

本文从生命科学的角度出发，结合个人在实践中获得的相关启示。探索一种新的脑功能假说，结合脑科学、心理学、神经生理学、神经学等相关知识。，从一个新的角度，尝试用大脑功能相同的内部机制来解释自闭症等各种思维和行为障碍的成因。

脑功能的相关知识及新探索

1:人脑中的生物电是通过离子通道调节神经元膜内外Na+、K+、Cl-的浓度变化而产生的。离子分布的不平衡导致细胞膜的内侧和外侧之间存在30-100 mV的电位差。这就是通常所说的膜电位，神经元通过膜电位发挥作用。在膜电位的影响下，中枢神经系统通过突触传递其对应的不同神经元的轴突末梢的生物电信号。运动神经元是否发出电脉冲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，取决于它接受的所有突触输入的时间和空间之和所引起的膜电位是否达到或超过某一值。当膜电位超过这个阈值时，神经元被激发并发出输出脉冲。这个阈值是神经活动的第一个阈值。大脑中有自发的神经元兴奋模式，任何时候都有多种神经元兴奋模式。在思考的过程中，不同脑区的神经元也有很多令人兴奋的模式，是我们所没有感知到的。我们一次只能表示一个事物的存在。当神经元的兴奋模式超过一定强度时，就可以被意义感知。这个神经元的兴奋模式决定了当时意义的内容。你越是超过这个门槛，就越觉得这个内容生动。我们称之为第二个门槛(或意义门槛)。

大脑中的神经活动，每个神经元按照第一阈值的规则产生兴奋，并引起神经元网络中神经元兴奋模式的转换。然而，由于神经系统中广泛存在的相互抑制和相互作用，根据第二阈值规则，神经元的兴奋模式可以由不感兴趣模式转变为感兴趣模式。这就是神经活动的双阈值假说。Edelman曾提出神经达尔文主义(neuro-group selection theory)，即同一个神经元群可以通过竞争和选择来代表不同的信息内容，而不是预先决定它代表什么。但是，其实在大脑进化的过程中，虽然生物的生存环境不同，但大体情况还是差不多的。为了快速适应环境，大脑已经大致确定了不同信息类型的表达区域。

2:左撇子或右撇子，大脑半球功能的侧重点是有区别的。根据人体生理学和解剖学，右半球负责调节内脏系统，同时调节左侧身体运动。虽然“左撇子”和“右撇子”在大脑两半球的侧重点不同。不改变左右半球调节神经系统的生理结构。一定的生理结构必然承担相应的一定的生理功能。由于右半球负责调节左身体的运动功能，它也负责调节内脏器官系统。对应的左半球在承担对侧肢体运动的同时，负责对外界事物的感知和反应，这也符合人体器官进化的专业化方向。也就是说，左利手或右利手并没有改变左半球和右半球各自的功能(只是大脑半球功能的侧重点不同)。再者，左大脑皮层和右大脑皮层各自的功能都有其固定的属性。当然，当左脑或右脑受损时，对侧半球可以补偿对侧半球的功能。确立了左大脑皮层和右大脑皮层各自的功能，它们就有了固定的属性。我们在讨论意识和无意识的相互转化，短时记忆和长时记忆的转换和调用，逻辑思维和形象思维在思维中的运作，以及进一步研究大脑皮层各区域的功能等方面，都有一个极好的起点。

人的性格的形成

1:Wild Penfield在实验后身体各部位的运动图中描绘了大脑皮层中央前回与躯体感觉区的关系。Wild Pen场揭示的感觉和运动功能显示了中央前回和身体之间的对侧倒置关系。我们的视觉和听觉包括各种外部感知。当它转化为信息输入时，存在输入通道的对称性。比如人眼的视觉信息，由于人体本身的平衡机制，双眼的视神经通路在垂体前叶交叉，左眼的视觉信息传递到右脑的枕叶区(17、18、19区)，而右眼摄取的部分视觉信息传递到同侧右脑的枕叶区(17、18、19区)。右眼的视觉信息传递到左脑枕部的同时，左眼摄取的部分视觉信息也传递到同侧的左脑枕部，上位视觉信息一般同时传递到相关的视神经区。鉴于视神经通路通过视交叉的视觉平衡机制的调节作用，单从视觉信息的角度来看，视觉信息对人的情绪和人格的影响处于动态平衡中。但是，如果对应的大脑半球功能{枕叶区(17、18、19区)}。当出现障碍时，是由于“强者恒强，弱者恒弱”的神经活动规律。视觉信息的摄入会对人的性格和情绪产生很大的影响。例如，如果左脑本身的血液循环和神经传导受阻，那么左脑的视觉信息到达人眼枕部所产生的神经冲动就会比右脑的视觉信息到达人眼枕部所产生的神经冲动弱，从而影响相应左脑的脑功能活动。

听觉也是利用多个通道同时接收听觉信息的输入。既有同侧通道，也有对侧通道。左右耳听觉信息的输入也是现有通道的对称机制。但是，视、听等知觉通道的对称性并不导致视、听和知觉效率的同一性。特别是对于眼睛和耳朵这两个人体最重要的视觉和听觉器官，人脑大脑皮层神经活动的功能，需要深入了解左右脑功能的区别。事实表明，这对我们了解人的性格形成和心理障碍的咨询调理有很大作用。实践中发现，与视觉对人的性格和情绪的影响相比，听觉信息的输入及其在相应大脑皮层的神经活动功能对人的性格和情绪的影响更为深远。

2:视觉是哺乳动物最重要的感觉器官。由于左右半球的功能机制不同，左右半球对其对应的输入视觉信息的处理方式也不同。人眼看到的人、事、物传到右脑后，右脑着重感受人眼看到的人、事、物的印象。从整体上感受和描述视觉对象。而人眼看到的视觉信息，侧重于从左脑看到的人、事、物的细节进行分析、推理，寻求一个符合逻辑的答案。而人眼获得的视觉信息几乎同时到达人左右半球的视觉中枢，对信息进行处理。在处理过程中，左右半球通过胼胝体频繁交换信息。根据本文的“1神经活动的两个阈值假说”，左右脑在各自视觉中枢皮层刺激神经兴奋的同时，在胼胝体的沟通下，左右脑之间也存在竞争。由于左右脑相应的视神经活动模式之间的竞争，在左或右大脑皮层中，一种视神经兴奋模式占优势(另一种视神经兴奋模式较次)。此外，优势视神经兴奋模式将神经丛的兴奋冲动传递到其他相关的大脑皮层区域进行汇聚，获得的视觉信息由优势视神经兴奋模式获得的视觉信息激活的神经功能模式进行处理。这种“视神经兴奋的瞬间模式”决定了人对所见的人、事、物的“瞬间”处理和应对方式，这是一个动态的过程。而长期形成的视觉神经兴奋的习惯模式(或者说当时视觉中枢神经兴奋的主导模式)会影响人们处理和面对事物的方式。

3:听觉是仅次于视觉的感觉器官，用听觉语言思维是思维的高级形式。听觉的传入神经通路是复杂的，包括同侧通路和对侧通路，对侧通路通过胼胝体传递到对侧大脑半球。同样，由于左右脑功能的差异，左耳听觉皮层和右耳听觉皮层对听觉信息的处理各有侧重。左侧听觉皮层联合区用于接收和处理清晰有条理的语言信息，并在左脑相应的皮层进行逻辑思维。注重从语言信息中获取逻辑全面的答案。右侧听觉皮层复合体更侧重于对优美听觉信息的处理，如优美的音乐、优美的语调等。专注于感受和倾听信息。同样，当同时进行两种听觉信息处理时，根据神经元兴奋模式的双阈值假设。会有左听皮层结合区或右听皮层结合区主导这时听觉信息的神经兴奋模式，决定这时听觉信息在大脑中的印象或逻辑思维的结果，并根据这个结果对听觉信息做出相应的“反应”。应该说这也是在动态中进行的。听觉通路的神经兴奋优势的长期模式对一个人处理日常事物的方式有重要影响。因为和视觉一样，有听觉交叉通过胼胝体的神经纤维连接。这里要注意的是:“听觉交叉是由胼胝体的神经纤维连接的”，也就是说，“当左耳的听觉信息直接传递到左脑的初级听觉皮层时，左耳的听觉信息也通过胼胝体的神经纤维传递到右脑的神经功能区，在那里处理相关的听觉信息”。因为男性胼胝体没有女性胼胝体发达(大多数情况下，根据人类生物学)。那么，这就会导致男性的听觉自我平衡机制(通过听觉穿越实现)弱于女性调节听觉平衡的能力。所以男性听力受损的可能性比女性大。同样，情感性精神发育迟滞的人，其左右半球脑功能不平衡，连接左右脑的胼胝体中神经纤维传递不畅的概率也远高于常人。综合因素:“男性和智障人士的听觉平衡调节能力弱于女性和普通人”。在治疗中发现“自闭症儿童对听觉信息的接收、处理和平衡能力，以及与听觉信息的接收、处理和平衡能力相关的语言(思维)处理能力，远弱于常人”。而且在治疗中发现“自闭症儿童对听觉信息的接收、处理和平衡能力”比其他感官(包括视觉)更快、更好。

4:左右半球由约2亿条神经纤维组成的胼胝体连接，可同时传递数万亿条信息。通过它，左右半球可以实现信息的同步交流。从而能够相互配合，统一考虑问题。如果胼胝体受损(或神经纤维通讯不畅)，人的思维能力就会大大欠缺。根据人体解剖学，男性胼胝体一般不如女性胼胝体发育(人体生物学)。

5:控制上述各种感知的大脑皮层神经中枢，他的感觉神经中枢与胼胝体相连。通过神经元活动两个阈值的竞争，形成各种神经元簇的“优、劣兴奋模式”的有机结合，从而形成一个人的大脑不断处理事物的习惯。从而形成每个人不同的性格。

4:男女除了生殖系统的巨大差异，这进一步导致了内分泌的差异。在大脑结构上也有明显的差异，体现在女性大脑的胼胝体比男性更发达(根据人体解剖学和生理学，当然不排除少数女性违反这一规律)。这样一来，女性在思考的时候就比男性更方便调用大脑左半球或右半球相应的功能组织区域。由于生理因素，女性更注重家庭生活和照顾孩子。自人类诞生以来，就要求女性比男性更善于应对情绪，更善于感受内脏的活动。但是，女人和男人不可避免地要承担迁徙、躲避危险、保护孩子不被野兽猎杀的任务。女性有必要发展自己的智慧，应对外界的危险。因此，在拥有发达的右脑的同时，女性也积极开发左脑的相应功能。因为女性的角色比男性更复杂多变，为了适应女性的角色，女性的大脑胼胝体必须比男性发达，以便女性在转换角色时，可以从自己的左半球或右半球自由调用当时角色对应的大脑能量。经过女性大脑的基本进化，男性大脑经历了大约84000年的进化(从用人脑思考开始)。这直接导致了男性大脑组织区域和功能更加专业化的特点。这与当时男性承担的社会角色有关——掠食者、战士、种族繁殖者等。这种特定的男性角色要求男性具有深厚的专业技能，更加警觉和勇敢。而男性的大脑功能趋于专门化，失去了一些灵活调用左半球或右半球功能的能力。而且左脑功能发达的同时，必然会导致右脑功能的抑制。同时，男性不需要像女性那样频繁地转换角色，这直接导致了男性大脑的胼胝体不发达。反过来看这个问题，这一切导致男性在面对情绪或角色的转变时，比女性更加笨拙。同时，男性出现胼胝体障碍的概率远高于女性。即当左半球或右半球功能障碍时，男性比女性更难用对侧半球替代失去的半球。在自闭症患者中，男性远远多于女性，很可能是因为男性的胼胝体不如女性发达。

对大脑功能的新探索

额叶的功能

研究表明，前额叶皮层是大脑皮层中功能和联系最复杂的结构，是大脑皮层中最后形成的部分。当一个人的主脑是左脑(大多数人都是这种情况)，而左前额叶未受损伤并在左脑皮层中占据优势地位时(因为左脑是优势脑，所以通过胼胝体连接的右脑皮层也在其支配和支配下活动。)，会使人在理解、意志、计划等方面有很强的能力。其功能主要有四个方面:

2:颞叶功能

除了听觉区，颞叶区的非听觉皮层连接广泛，对应的功能复杂。左脑颞中回和颞上回后部与语言活动有关。在这部分损伤中，患者的听力和视力都是正常的。虽然他能听到和看到声音和单词，但他不能理解它们的意思。叫做感觉性失语症。刺激右脑的颞中回和颞上回可引起视觉和听觉幻觉。大脑的左颞叶结合区是各种信息汇聚的地方。从外界获得的信息在左颞叶结合部进行逻辑和分析思维活动，负责语言和文字。而且形成清晰记忆的短时记叙文记忆传到右侧颞叶联合区，转化为长时记忆。长时叙事记忆也是从左脑颞叶结合部提取出来的，在左脑颞叶结合部体现和表达。右脑颞叶关节区是感受外界刺激和自身“内在”感觉功能的关节区。它注重对从感官上听到和看到的信息进行形象思维加工。大脑右颞叶区擅长思考形象思维获得的信息。还负责左脑颞连合区的逻辑思维，形成记忆清晰的短时叙事记忆，并尽可能转化为长时叙事记忆，储存在右脑颞连合区，供左脑需要时调用。形象思维的结果和右脑储存的长时叙事记忆要通过胼胝体的神经纤维传到左脑的颞叶结合部进行表达。

3:顶叶的功能

顶叶是皮层中最小的叶子，分为中央后区、顶区和顶下区三个部分。后部区域是身体的感觉区域。顶叶区是综合处理人体感觉的部位；在空间等复杂感官中发挥重要作用，但没有局部定位能力。

包括拐角区域和上边缘区域的下部区域相当于区域39和40。这个结构出现的比较晚，从猿到人，这个区域的面积逐渐增大，结构也越来越复杂。其中一些包含在语言感觉区(韦尼克区)。

包括角区和边缘区在内的左顶叶区是大脑皮层区，是理性思维结果和思维、逻辑、计算等日常行为的信息聚集和反映的地方。它是大脑皮层的一个功能区，人在其中进行认知(内省)。其在右脑顶下区的功能目前尚无研究文献，在实践中探索。刺激这个区域会唤起这个人的情绪和身体能力，包括唤起他童年的痛苦(或者快乐的记忆)。同时，个人推测，该地区可能有某种超能力。

枕叶是视觉信息处理区，见视觉描述(2)。

探索人脑运作模式新功能的目的。

建立人脑功能假说的目的是通过脑功能模式对人的精神障碍和精神发育迟滞的不同表现，寻求一种能够在同一内在机制下解释多种精神障碍和精神发育迟滞问题的脑功能模式。

2:自闭症，根据以上对大脑功能的探索，神经元兴奋的两个阈值假说。可以认为自闭症患者是他们的神经元兴奋模式，神经元兴奋的第一阈值或者第二阈值有问题。也就是说，在左脑中，额叶皮层是自我规划和自我管理的，颞叶皮层负责认知、思维和语言表达。在神经元兴奋模式上，在第一阈值或第二阈值，在与右脑对应的大脑皮层神经元兴奋模式的竞争中处于劣势(或不形成稳定优势)。左脑中自我规划和自我管理的额叶皮层，掌管认知、思考和语言表达的颞叶皮层。由于神经元在兴奋模式下始终处于抑制状态，时间越长，其从抑制状态转变为兴奋状态的难度越大(注:实践中发现，一些情感缺失的自闭症患者，其相关右脑的情感、身体和精神功能区也存在抑制状态)。同时，极有可能是自闭症患者胼胝体内的神经纤维连接不畅。根据人类学生的解剖学知识，女性胼胝体的神经纤维比男性发达(这很好地解释了男性自闭症患者约为女性数倍的现象)。同样，在其他精神障碍患者中，不难发现男性精神障碍患者多于女性患者。这有力地说明，在左右脑的信息接触过程中，胼胝体的神经纤维是否通畅，对人的心理活动的协调性有很大的影响。

我们不必悲观。哈佛大学心理学研究所的一项实验结果为我们提供了战胜自闭症的信心和依据。他们将干燥的老鼠神经元注射到老鼠的大脑中，一段时间后观察它们。他们发现干燥的小鼠神经元再次被激活。(备注:这个实验“并没有告诉我们要像老鼠实验一样激活人的脑细胞”，至少目前的伦理和法律法规不允许我们这么做。这是且仅是“告诉我们一个事实——所谓死亡的脑细胞是可以被激活的”，研究发现，可以采用其他安全的方式来达到这一相同的目的。)这告诉我们大脑皮层的神经元在抑制状态下的兴奋模式。可以有效激活。并且可以找到疏通胼胝体神经纤维的有效方法，在实践中得到了有效的验。目前，我们正在深入研究这一机制，试图找到自闭症等非器质性疾病智力低下的解决方案，进一步探索符合人脑的大脑运作模式，从而提高人脑的学习和认知能力。

(*)引用[广泛性发育障碍:对比关注自闭症的分类]

[波兰文文章]

皮苏拉湾

普拉考尼亚心理康复杂志。

利奥·卡纳在1943年描述了自闭症。从那时起，不仅这种疾病(最初是早期婴儿孤独症)的名称改变了，而且它与其他疾病的关系也改变了。DSM-IV包括自闭症以及雷特氏症、儿童期解体性障碍、阿斯伯格症和广泛性发育障碍，但未被指定为一个类别:广泛性发育障碍。广泛性发展障碍的定义和内容引起了许多争议。这一类别中的特殊疾病之间的鉴别也很困难。本文讨论了其中的一些问题。

PMID: 11055183