1848年,美国正处于开发西部的早期阶段,大段铁路开始穿过中西部的土地 。 在遇山开路、遇水架桥的铁路铺设洪流中,一个叫菲尼斯·盖奇(Phineas Gage)的人参与其中,并随后成为了神经科学史上最著名的名字之一 。
盖奇的工作是负责开山,也就是炸开岩石,使之能够铺设铁轨 。 这个工作具有一定的危险性,需要高度的谨慎和专注,容不得一丝马虎 。 年轻的盖奇完全能够胜任这项工作,直到1848年9月13号上午 。
这天,当他把火药灌进洞里之后,转过脸来跟同事讲话 。 这个小小的中断,让他忘记了火药上面还需要盖上石棉才能用锤子往下敲击 。 于是,回过头来后,他直接开始砸铁钎,一锤之下,火药被引爆了,盖奇被爆炸所喷射出来的铁钎刺中了头部 。 铁钎从他的左眼穿入,从头顶穿出 。 但他从这个灾难中幸存了下来!身体康复后的他,行为上发生巨大的变化:他不再能够很好地控制自己的脾气,做事也不再专注而有计划 。
【哪些人会“能动手尽量别吵吵”?】盖奇的事故虽然记录下来,但是医疗记录不够完善 。 最让人印象深刻的,可能是医生哈洛(John Harlow)的笔记:盖奇的“兽性(animalpropensities)”已经超过了他的人性 。 哈洛本人并未对盖奇进行长期的追踪研究,因此盖奇的人性是否恢复,我们不得而知 。 但盖奇因前额叶受损而变得冲动、无法控制自己行为的这一事实就被记入神经科学史 。
盖奇的故事,引起了科学家对前额叶功能的重视 。 但直到20世纪末期,神经科学家们才真正开始研究前额叶的功能 。 南加州大学的安东尼奥·达马西奥(Antonio R. Damasio)与汉娜·达马西奥(Hanna.Damasio)让人们重新关注盖奇的个案 。 1994年,他们通过计算机和盖奇的头骨,模拟出了盖奇受伤的大脑部位(见下图),这一结果发表在《科学》杂志上(Damasio, Grabowski, Frank, Galaburda, & Damasio,1994) 。
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除了关注于盖奇这个历史人物之外,他们的研究团队还关注现代的“盖奇”,即与盖奇类似的前额叶受损伤病人 。 早在1990年,他们就发现,前额叶受损的病人,他们在看到社会性信息时,其生理反应就与普通人不同 。 1999年,他们报告了两名儿童期就前额叶受损的个案,发现他们与文献中对盖奇的描述相似:决策时只关注短期的利益而不在乎长期的后果、更加倾向于冲动性的攻击(Anderson, Bechara, Damasio, Tranel, Damasio,1999),这些行为的模式与具有反社会人格的个体非常相似 。 在一系列的研究中,达马西奥发现前额叶受损的病人决策能力与正常人明显不同,冲动是最明显的特征之一 。
前额叶与边缘系统
当代神经科学对前额叶的功能非常关注,对这部分脑区功能的探索,是最令人兴奋的领域之一 。
下图紫色部分就是人脑的前额叶部分 。 这部分大脑皮层仅在人类身上最为发达,与人脑其他部分有着丰富的神经连接,进行往来的信息传递 。
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其中一个与前额叶连接紧密的是人脑的边缘系统 。 这些脑区在进化历史上出现的更早,是人类与其他动物都拥有的脑结构 。 这些结构与更加基本的生理功能、情绪功能等相关 。 见下图(除了大脑和小脑以外的结构):
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如果说前额叶损伤的病例提供了少量关于前额叶在冲动控制功能上的因果证据,那么对那些具有反社会人格的个体所进行的研究,则提供了更加丰富的证据 。 宾州大学犯罪学系的阿德里安·雷恩(Adrian Raine)教授于1997年发表的研究发现,杀人犯的前额叶与正常人不一样,他们前额叶的葡萄糖代谢水平更低 。 此后,雷恩的研究团队对暴力犯和精神病态进行了一系列的神经成像方面研究 。 2009年,他们分析了40多项关于反社会个体的神经成像研究的结果,发现多个研究结果比较一致,均揭示了具有反社会行为的个体在前额叶结构与功能上的缺陷(Yang & Raine, 2009) 。 在新书《The Anatomy of Violence》中,雷恩教授系统地阐述了前额叶结构与功能的缺陷与反社会行为关系的研究成果 。
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