印大中(博士)安炳熇
[摘要]本文試圖從生命科學出發,探索新的腦運行機能,并結合心理學,神經生理學,神經病學等相關知識。探尋自閉癥等多種心理行為障礙的可能成因。拋磚引玉,大家共同努力,早日揭開自閉癥的成因。
關鍵詞:自閉癥(autism)神經元活動閾值大腦運行模式(機能) 神經元功能激活
1:引言
1.1:自閉癥的發現
1943年,美國精神病醫生Leo Kanner從精神病的角度觀察到十一名兒童所具有的異常特點:他們拒絕交際;沉默不語或以他人不理解的方式自言自語;對周圍環境有極刻板和固定要求。Leo Kanner稱這些兒童的癥狀為“情緒交際的孤獨性障礙”及“嬰兒孤獨癥”。自此,對 自閉癥(我國多譯為孤獨癥)的研究首先由精神病學領域開始,后來心理學介入,取的大量成果,占居主導地位。近年來,對自閉癥的研究逐步涉及到很多領域[1]。
1.2國外的研究狀況
National Institutes of Heath(NIH)認為:許多案例表明,自閉癥極有可能是遺傳過程中導致。是胎兒在母親子宮內發育生長的最初幾周時,胎兒的大腦發育出現紊亂,失調,因而導致兒童出生后的自閉性[2]。 Wess LA,Escay A,Kearney TA,等人認為:自閉性有九成可能是精神上的病變導致的,他們認為 是鈉離子通道和染色體上的基因的排列失序導致了兒童自閉性的發生[3]。 Siegal M,Varley R等人認為,是神經系統的功能的混亂致使兒童自閉性的發生,即"Theory Of Mind(TOM理論)"[4]。 Borchers AT,Keen CL,Gershwin ME,等人認為:兒童接種的疫苗及疫苗中的微量的汞與兒童自 閉性的發生有很大關聯性[5]。 Yazbak FE,Yazbak K.認為:產婦在懷孕期間接種疫苗,會給胎兒帶來很大傷害,母親的身體狀況 與兒童的早期自閉性有很大關系,而失敗的疫苗接種可能是兒童自閉性的真正原因[6]。 Elliman DA,Bedford HE,在文中提到:在英國,有研究小組認為麻疹,腮腺炎,風疹(MMR)等疫苗 ,是導致兒童自閉性的原因,但同樣沒有直接證據表明這一點.世界衛生組織根據連續的疫苗使 用證據,認為MMR對人體健康有益,不贊成停止疫苗的使用[7]。 Cohen BI提出,因在自閉癥患者的小便和血中發現高濃度的伽瑪氨基聯苯,因此認為轉氨酶和伽 瑪氨基聯苯是致使自閉性發生的原因[8]。Grimaldi BL通過研究認為:人體中的鎂缺乏,因此導致人體內的沉淀物增加,并因此而改變了人 體內的生物通道的特性,致使自閉癥等各種精神障礙的發生[9]。 但是,目前在自閉性的成因各有關研究機構和組織仍沒有尋求到一個共同的認識,有待于進一 步研究和探索。
1.3:本文從生命科學出發,探索一種新的腦運行模式(機能)假說,并結合相關腦科學,心理學,神經生理學等相關知識,從一種新的途徑,運用腦運行模式(機能)的同一內在機理去探索自閉癥等多種心理行為障礙的可能成因。
2大腦機能過往認識與新探索
2.1:人腦中的生物電是由神經元細胞膜內外通過離子通道調節Na+,K+,Cl-的濃度變化而產生的。離子分布的不平衡使細胞膜內外倆側存在30—100毫伏的電位差。這就是通常所說的膜電位,神經元就是通過膜電位發揮功能[10]。神經元是否發放電沖動,取決于興奮性傳 入和抑制性傳入之間的平衡,一個神經元是否處于興奮狀態,決定于它接受到的所有突觸輸入的時空總和引起的膜電位是否達到或超過一定值。當此膜電位超過此閾值時,神經元興奮,發 出輸出脈沖。此閾值是神經活動的第一種閾值。腦內存在自發的神經元興奮模式,在任何時候都有許多神經元興奮模式存在。而在思維過程中,不同腦區內也有多個神經元興奮模式出現著 ,這些神經元興奮模式并不為我們覺察。在一個時間內我們僅能意思到一事物的存在,當某個神經元興奮模式超過一定強度時,就能被意思感知,此種神經元興奮模式就決定了當時意思的 內容。超過此閾值愈多,則對此內容的感受愈鮮明。我們稱此為第二種閾值(或意思閾值)。腦內的神經活動,每個神經元按第一種閾值的規則產生興奮,并造成神經元網絡中神經元興奮模式的轉換。而神經元興奮模式由于神經系統中廣泛存在的相互抑制和相互作用,按第二種閾值規則,可以產生無意思興奮模式和有意思興奮模式的相互轉換。這就是神經元活動的雙重閾值假說[11]。一些腦區專門針對某一給定的認知領域,以至它們只有在所執行的任務涉及語言或面孔時才會激活[12]。 Edelman曾經提出神經達爾文主義(神經群體選擇理論),即同一神經元群體通過競爭和選擇,可以表示不同信息內容,不是預先確定其所表示的內容。但實際上,腦在進化過程中,由于機體生存環境雖有區別,但大致情況仍有類似,為了快速適應環境,腦在先天大致確定了 不同信息類型的表達區[11]。Noam Chomsky和Eric Lenneberg認為:人存在某種先天潛能或語言獲得裝置(LAD:Language acqusition device),它使嬰兒具備從所聽到的語言中提取語言信息并形成語法假說的趨向[13]。
2.2:Roger W.Sperry通過大量裂腦人實驗,證實左側大腦半球與抽象思維,符號關系和細節的邏輯分析有關,尤其是與時間關系有關。它能控制說,寫和數學運算。從總體上來講,它是分析性的,很象計算機。另一方面,右側腦半球是緘默的,總的來講,缺乏與外界的溝通能力,但是在形象思維,空間知覺,復雜關系的理解,聽覺印象形成以及理解音樂,旋律識別,聲音及語調區分等方面,右側腦半球優于左側腦半球。而右側腦半球幾乎沒有運算能力,它完全不具備減法,乘法和除法運算能力,只能進行20以內的簡單的加法[10]。確立了左腦半球腦皮層和右腦半球腦皮層的各自機能的特異性,為我們進一步研究左右腦半球相關腦皮層區的機能奠定了一個極好的切入點。
2.3:人的性格形成
2.3.1:Wild Penfield通過實驗后所描繪的大腦皮層中央前回和體覺區于軀體各部分運動關系圖中,其揭示的感覺與運動機能在中央前回皮層與軀體呈現對側的顛倒關系[15]。我們的視覺,聽覺在轉化為信息輸入時,存在輸入渠道的對稱[15]。雙眼的視覺訊息一般是同時傳輸到達相關視神經區域的。通過視交*的這一視覺平衡機制的調節作用,視訊息對人的影響處于一種動態的平衡中。如果相對應的該側的視覺皮層區發生功能或器質障礙時,視覺皮層的機能失衡將會對人的大腦內神經活動產生重大影響。人眼所攝入的到達的腦半球視枕區的視訊息所產生的神經沖動弱,從而對人的該側腦半球機能產生抑制影響。聽覺也是用多渠道同時接受聽信息的傳入,既有同側通路,也有對側通路[15]。左右耳聽信息的傳入也是存在通路的對稱機制[16]。但是,視,聽訊息傳入對稱機制并沒有導致視,聽訊息在人腦內的效能的同一。而了解這一事實,對我們了解人的性格形成和有關精神障礙的治療有極大作用。
2.3.2: 視覺在哺乳動物中是最為重要的感覺器官[15],根據本文2.2得知:雙眼的視訊息傳入投射到右腦半球后,右腦半球側重于去感覺人眼所視的人,事,物的印象。從整體上去感覺,描繪視對象。而雙眼的視訊息,投射到左腦中則側重于對所視到的人,事,物從細節入手去分析。人的雙眼所獲的視訊息幾乎同時到達人的左右腦半球視覺中樞,并進行神經元機能處理。同時,左右腦半球還通過胼胝體頻繁交換信息[17]。根據本文2.1神經活動的倆種閾值假說,左右腦半球在各自視覺中樞皮層激起神經興奮的同時,左右腦半球在胼胝體聯系下也存在競爭,導致某個居于優勢的視神經興奮模式,所獲得的視信息所激活的神經機能模式,來主導所獲得的視訊息神經機能處理。而長期形成的視覺神經興奮習慣模式,將會影響到人的處理和面對事物的慣常方式方法。
2.3.3: 聽覺是人類重要的感覺器官,聽覺的傳入的神經通路較為復雜,既有同側通路,又有對側通路[15]。根據本文2.2,左腦半球聽覺皮層聯合區習慣接受處理清晰,條理的語言信息,側重于從語言信息中分析和邏輯思維。右腦半球聽覺皮層聯合區更樂于處理聽起來有美感的聽信息,側重于去感覺聽信息。當倆種聽信息處理同時進行時,根據神經元興奮模式的倆種閾值假說[11]。會有左腦聽覺皮層聯合區或右腦聽覺皮層聯合區對“這一刻”的聽信息神經興奮模式占優勢,并決定了“這一刻”聽信息在腦中的感覺的印象或邏輯思維的結果,根據此結果對聽信息作出相應的“反應”。長期形成的聽覺中樞神經興奮優勢模式,對一個人的處理和面對日常事物的方式有著重要影響。聽覺訊息還通過胼胝體在左右腦的相關聽覺信息處理的神經機能區存在競爭。因為,男性的胼胝體不如女性的胼胝體發達[18]。這將導致男性的聽訊息在左右腦半球的平衡能力較之女性要弱。存在情緒智障的人群,本身的左右腦半球的腦機能就存在不平衡,而且其聯結左右腦的胼胝體的神經纖維存在傳輸不暢的幾率遠較普通人高。綜上所序:我們認為“男性和情緒智障的人群對聽覺的平衡的調節能力相較于女性和普通人要弱”。同時不難看到:“自閉癥(Autism)兒童的聽覺信息的接受,處理,平衡能力及與聽覺信息的接受,處理,平衡的能力相關的語言(思維)處理,表達能力比普通人要弱很多”。
2.3.4:左右腦半球通過約2億根神經纖維所組成的胼胝體相連接,瞬時將信息向左右倆側半球傳遞,不斷地將抽象,整體的圖象與具體的邏輯信息連接起來[17]。女性腦的胼胝體壓部截面積較男腦大,這樣,女性腦的左右腦交換信息的回路數量明顯比男性多[18]。因此,女性腦在處理問題時,常常是由左右腦同時發出指令行動,女性腦的應變能力也比男腦強[18]。據上敘,我們認為:男性腦和女性腦的腦機能如果喪失之后,男性較女性更難將喪失的腦機能由對側腦半球予以替代。而且,男性腦的胼胝體較之女性腦更加容易發生連接障礙。而在自閉癥(Autism)患兒中男性多于女性,與男女性大腦的胼胝體結構的差異,應存在重大關連性。
2.3.5:控制上述各種感知,感覺的腦皮層神經中樞及其他的感知神經中樞在胼胝體的聯系下。通過神經元活動的倆種閾值的競爭,形成由各種神經元簇群“優勢及劣勢興奮模式”有機地組合,從而形成一個人大腦較為恒定地處理,應對事物的習慣。進而構成各人不同的性格(或形成人的長期的心理行為障礙)。
3:大腦運行機能的過往認識與新探索
3.1:額葉的功能
過往有研究表明,前額葉是大腦皮層中功能和聯結上最為復雜的結構,此區在人類最發達,平均占全部大腦皮層的23.5%, 個體發生上也出現最晚[11]。 1848年,美國筑路工人Phinese P.Gage在工作中,一根鐵棒擊穿了他的前額葉。經醫護,他恢復了健康,但他的性情變化很大。由一個精明能干,溫和善良的人轉變為喜怒無常,粗魯無理,冷漠孤僻,沒有工作責任心的人。通過文獻資料資料得知,他前額葉部分左腦的前額葉已經損毀[15]。
威斯康星大學實驗心理學家Richard Davidson大力主張右腦負責處理負面情緒,Richard Davidson為了測量腦部活動,記錄了腦部20余個區域的腦波圖。他的研究顯示,右腦額葉較活躍的學生,較會用語言表達負面情緒。通過觀看影片的試驗,右腦額葉的腦波圖也和受試者 的報告一致(表達負面情緒)。這類研究說明,處理負面情緒的是右腦[18]。
Martin Teicher 和 Andrew Papanicolaon曾對10位幼年曾受虐患者實驗。10位患者中有 9位患者在回想中性記憶時,左腦較活躍;回想痛苦記憶時,10位患者中有7位右腦較活躍。據此,他們認為,這表示痛苦記憶可能儲存在右腦[18]。
根據本文2.2的左右腦半球功能的差異性及上述實驗結果,我們得出推論:“左腦前額葉是人的有目的,有計劃的行為的發動者和組織者。具有自我管理能力及管理自己和外部的聯系事物的能力。而右腦前額葉的功能則較為情緒化的方式處理事物,側重于自我感覺和感受”。
3.2:顳葉功能 顳葉皮層區除聽覺區外,非聽覺性皮層聯系廣泛,相應功能復雜。優勢半球的顳中回及顳上回后部與語言活動有關。損傷這一部位,病人的聽,視覺正常,雖然能聽到,看到聲音和文字,但不能理解其意義。被稱為感覺性失語癥。而刺激非優勢半球的顳中回及顳上回,可引起視覺和聽覺的幻覺[11]。根據本文2.2,我們得出如下推論:“左腦的顳葉聯合區,是多種信息匯聚的場所。從外界所獲取的信息在左腦顳葉聯合區進行邏輯,分析等思維活動,并負責語言,書寫等表達。右腦顳葉聯合區中的記憶需要經過提取后,在左腦的顳葉聯合區予以整理,編碼和表達。右腦的顳葉聯合區,是感受外界刺激和自己“內心”的感覺功能聯合區,對所聽,視到的信息注重從感覺上出發進行形象思維處理。右腦的顳葉聯合區,善于用形象思維思考所獲信息“。
3.3:頂葉的功能頂葉在皮層中是最小的一葉,分為中央后區,頂上區,頂下區三部分。中央后區是軀體的感覺區。頂上區是對人體感覺進行綜合處理的部位;在空間等復雜感覺中起重要作用,但無局部 定位能力。頂下區結構出現較晚,由猿到人,此區面積逐漸加大,結構漸趨復雜。并有部分包含在語言感覺區(Wernicke區)內,參與了與語言有關的高級信息處理。其形態特征表明:頂下區可能具有高度分析和綜合能力[11]。實驗中,運用磁共振方式激活左腦的頂下區,被激者或感知到該區是將有關思維,邏輯以及日常行為的信息匯聚并予以反思的腦機能區。是主管后設認知能力(反?。┑哪X機能區。運用同樣方式激活對應的右側腦半球的該區,會激起人的情感體念能力,包括童年的痛苦(或歡樂的記憶)(我們認為該區或具備某種超能力)。
枕葉是視覺信息處理的主要機能區,見視覺說明(2.3.2)。
4:探索人腦運行模式(機能)的目的 意義
4.1: 建立人腦運行機能假說的目的,是想通過腦運行模式(機能)的探索,對人的精神障礙和智障的不同表現,尋求在同一個內在機理聯系下,去說明多種精神障礙和智障的可能成因。并努力尋求較傳統方法更為有效的幫助方案。
4.2:自閉癥(Autism),根據以上腦運行機能探索,神經元興奮的倆種閾值假說。我們認為,真正典型的自閉癥(Autism)患者是他們的神經元興奮模式,在神經元興奮的第一種閾值或第二種閾值時存在問題。也就是說,在左腦中的自我計劃和自我管理的額葉腦皮層,主管認知和思維及語言表達的顳葉腦皮層。在神經元興奮模式上,在第一種閾值或第二種閾值時,與右腦對應腦皮層的神經元興奮模式競爭中處于劣勢(或沒有形成穩定的優勢)。在左腦中的自我計劃和自我管理的額葉腦皮層,主管認知和思維及語言表達的顳葉腦皮層。因為在神經元興奮模式上總處于抑制狀態,時間愈久,其由抑制狀態轉為興奮狀態的難度愈大(注:實踐治療中發現部分情感缺乏的自閉癥(Autism)患者的相關右腦的情感體念機能區也存在抑制狀態)。同時,自閉癥(Autism)患者的胼胝體的神經纖維聯絡很大可能存在聯絡不暢。女性的胼胝體的神經纖維比男性發達[17],這很好地對男性自閉癥(Autism)患者是女性的約數倍的現象作了很好解釋。并有力地說明胼胝體的神經纖維在左右腦信息聯系的過程中,對人的行為,思維,意思及精神活動的協調有重大影響。
吳希如專家在研究中,通過檢查發現嬰兒孤獨癥(infantile autism)患兒大腦皮質神經元體積變小,樹突分支也減少,海馬更為明顯[19]。西方醫學可以通過各種手段檢查,觀察發生病變的局部,卻無法判斷心靈的變化[18]?,F在我們在結合心理學,腦科學,神經學知識,并運用相應的安全有效的保健方法,結合腦運行模式(機能)的探索。積極探索能夠對自閉癥患者和其他心理行為障礙患者提供更加有效幫助的方式方法。并希望能為改善人腦的學習與認知能力提供新的選擇。
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