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大腦地圖的起點:發現「布羅卡區」 │ 科學史上的今天:4/17

1861 年 4 月初,巴黎人類學學會的年會上爭論著大腦如何運作的問題:究竟大腦功能是整體運作的結果,或是不同腦區各自負責特定的功能?這兩派爭論已近半世紀,但都缺乏具體的證據足以支持己論或駁倒對方。此時特定區域論的奧布丹醫師 (Simon Auburtin) 在台上再度重申他岳父布依由 (Jean Bouillaud) 十三年前的賭注:因腦傷而失去說話能力的病患,其病灶一定是在前額葉,若有人能找到反例,他願奉上 500 法郎。

學會的發起人外科醫師布羅卡 (Paul Broca, 1824 – 1880) 坐在台下聽得興味盎然。他對此問題並未研究,也無特定立場,卻因緣際會成為拍板定案的關鍵人物。

就在一週後,醫院來了一個右腿嚴重感染的 51 歲病人,布羅卡注意到他除了「 Tan」這個音之外完全不會說話,但能聽得懂別人的話語。於是他進一步調查這位被稱為「 Tan」的病史,發現他是 30 歲以後才喪失說話能力,40 歲後右半身才從手臂到下肢逐漸癱瘓;目前的感染即是因為長期臥病在床而導致褥瘡。

4 月 17 日上午,「Tan」終因敗血症過世,布羅卡當天剖開他的腦袋取出大腦,果然在左腦額葉表面發現有個雞蛋大的傷口。布羅卡仔細觀察傷口的變化,並對照「Tan」的病史,推斷病灶始於額葉下方、眼眶之上的位置,這部位應該就是負責掌管說話能力。布羅卡繼續留意類似病例,在兩年內又從十二位病患的大腦確認了這個推論,成為史上第一位找出大腦特定區域之功能的人。為了紀念他的貢獻,左腦這個負責說話的部位就稱為「布羅卡區」。

布羅卡開啟了繪製大腦地圖的序幕,醫師與科學家們開始尋找大腦各個區域的職掌。隨著技術的演進,這幅地圖越來越精細,涵蓋的層面也越來越廣,包括知覺、運動、情緒、……等等。所以這代表特定區域論已取得全面勝利嗎?也不盡然。

就以說話能力為例,除了布羅卡區,其實還牽涉到韋尼克 (Wernicke) 區(韋尼克區損傷的病人雖然可以清楚地說出字詞,卻是亂無章法的組合,而他們也無法理解別人說的話)、聽覺皮質或視覺皮質、與運動皮質。事實上,任何心智活動都需要大腦各部位的協同運作,就像交響曲需要不同樂器一起演奏。另一方面,大腦裏的這些樂器必要時還能變換角色,彼此支援。

總之,大腦的運作遠比特定區域論者所以為的還要複雜,也更具彈性。布羅卡的發現成為大腦地圖的起點,而大腦地圖只是了解心智活動的起點。

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。


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關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。

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