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作者: Andersheit (紮實的過日子) 看板: CLUB_KABA
標題: 必也其聽語乎
時間: Mon Mar 1 23:45:08 2004
■大腦的故事
必也其聽語乎
◎王道還(作者為生物人類學者) (20040301)
論構造、組織,還有功能,大腦是人體最複雜的器官,無與倫比。這一百五十年來,
我們的研究技術精進了,掌握的資訊數量太大了,任何一個研究團隊都無法消化,可是我
們對於大腦運作模式的了解,似乎仍然容易陷入瞎子摸象的陷阱中。
一八六一年四月十八日,外科醫師布羅卡(Paul Broca, 1824-1880)在巴黎人類學
會的例會中,展示了一個剛從解剖台上摘下的人腦,證明「說話能力」由位於眼眶上方的
大腦額葉皮質控制。此後布羅卡蒐集了更多病例,進一步討論這個大腦「說話區」。
每一本神經科學、語言學教科書都會敘述這個「神經語言學」誕生的故事。現在我們
知道大腦左半球有前後兩個語言區,前語言區又叫做「布羅卡區」,就是紀念他的發現。
只不過教科書往往略去了故事裡的細節,例如外科醫師、解剖、人類學、語言、大腦的組
合。這麼重要的科學發現,怎麼是在人類學會首先公布的?
人類學
人類學家一向對語言與大腦感興趣,因為語言是人類獨有的溝通模式,與人類智力有
密切關係,而大腦是個思考機器。從語言與大腦下手,似乎最能回答人類學的核心問題─
─人如何從自然界脫穎而出,成為萬物之靈?
但是,人類學雖然在十八世紀出現,研究人類學卻不是可以謀生的職業。人類學成為
學院課程,受過訓練的人用文憑找學以致用的工作,是二十世紀初的事。在當年,有錢或
有正職的人才有能力進行人類學研究。醫師有機會研究人體,比其他人更容易接觸、研究
與大腦有關的事實,難怪十八、十九世紀的人類學家,不少人是醫師。這些醫師/人類學
家中,以布羅卡最特殊,他是世上第一個人類學會的發起人。
一八五九年五月中旬,達爾文的《物種原始論》就要排版了,布羅卡催生的人類學會
在巴黎成立。由於人類學會的會員有許多外科醫師,因此在頭十七年裡,每兩星期一次的
例會都借用外科醫師學會的場地。
一八六一年二月,例會討論中出現了腦量、腦形、智力的問題。有人主張腦量不重要
,腦的形狀才重要,此外,既然大腦是思考機器,而思考是無法分割的過程,因此大腦的
功能也無法分割。這種說法並非無的放矢,針對的是當時相當流行的大腦理論──顱相學
(phrenology)。
顱相學
顱相學可說是現代大腦科學的起點,十八世紀末問世,它的發展與歷史影響,最能凸
顯「科學」在各種理性活動中的特色。
當時學者對身體其他臟器,已有相當準確的知識,利用「結構-功能」的聯繫,就能
推論它們的功能。例如胰臟位於胃的後方,緊貼著胃,又有胰管通向十二指腸,根據這些
解剖學證據,推測胰臟是個消化器官,可說一語中的。這套方法從亞里斯多德傳下來,現
在仍是研究生物學最基本的方法,用來研究五臟六腑的功能,似乎得心應手,因為它們的
功能相當單純。
大腦不同,它的功能涉及理性、情感、意志,這些概念每個都難以拆解,解剖學就派
不上用場了。解剖刀最多只能揭露大腦左右半球中各有一個「腦室」,形狀有點兒像個狹
長的豌豆。自古以來,學者都認為「靈魂」駐在那兒,以「氣」透過神經控制全身。難怪
十九世紀初的解剖圖譜,還以腦室為描繪焦點。這麼原始的理論,無法指導任何研究。
顱相學家的理論就可以。他們先將智、情、意等概念拆開,假定各種智力(如「計算
」)、心理能力(如「親情」)與人格特質(如「自負」)在大腦表面上各有專門區域負
責,每個區域都會影響腦顱的發育。因此,觀察一個人的腦顱特徵,就能判斷他的智力、
心理、人格特徵。例如顱相學家認為「語言」由大腦前額葉上的一個區域主管,要是腦顱
上對應那個區域的部位很突出,就表示此人口舌滔滔,辯才無礙。
用不著說,顱相學家的理論是錯的,但是它能指引有興趣的人進行觀察,蒐集資料,
進行研究。要是沒有理論,連觀察都無法進行,研究什麼?
事實上,這套理論並不出自顱相學家的想像,而是觀察腦傷病人的臨床經驗。自古醫
師就注意到,腦傷病人往往表現出特定的症狀,最明顯的就是半身不遂與喪失說話能力(
失語),症狀之間的聯繫也不相同,例如失語經常與身體右半邊癱瘓同時出現。要是顱相
學家繼續累積臨床案例,並發展驗證方法,也許不需要等布羅卡,就能自行發展出可長可
久的研究傳統。
賭注
許多顱相學家的確這麼做了,只不過他們只做了一半──蒐集臨床病例。例如布依由
(Jean Baptiste bouillaud, 1796-1881)教授早在一八四八年就公開宣稱,任何人因腦
傷而失去說話能力,病灶一定在大腦額葉。只要找到一個反例,他情願奉上五百法郎。這
個賭注似乎沒有引起任何人的興趣,一方面可能由於法國政局、社會動盪。另一方面,已
經有科學家利用動物實驗證明,動物大腦表面,受傷面積越大,功能受損程度越高。換言
之,大腦表面的功能,與它的完整程度成正比,絕無破壞特定區域就導致特定傷害的情事
。
一八六一年初的人類學會例會中,有人主張大腦功能不可能分割,也是同樣的意思。
不過,四月四日,布依由的女婿奧布耳丹(SimonAuburtin)醫師出席反駁這個觀點,再
度將他岳父十三年前的賭注提了出來。布羅卡是人類學會的總幹事,幾乎每次開會都出席
。雖然他對這個問題沒有先入之見,聽了奧布耳丹的發言,倒是印象深刻。
哪裡知道,一個星期後,布羅卡在醫院當班的時候,外科部來了一位病人,右腿感染
得很嚴重,從腳到臀部都爛了。正巧他還有一個顯著的症狀,就是無法說話。他最多只能
發出一個單音節音「堂」,主要以左手手勢溝通,接近他的人都叫他「堂」。於是布羅卡
著手蒐集「堂」的病史,詢問了照顧他的醫護人員、同房病友、親友。
原來「堂」現年五十一歲,他三十一歲喪失說話能力,就入院了,已經在醫院待了二
十年。他不能說話,但是聽得懂別人的話,智力正常,要是別人不理解他的手勢,脾氣會
變得暴躁。於是布羅卡通知奧布耳丹,請他會診。奧布耳丹判斷「堂」大腦前葉上的語言
區必然已經受損。
四月十七日上午,「堂」過世了,再過二十四小時,由布羅卡操刀取出大腦檢驗。幾
小時後,「堂」的大腦就在人類學會展示了。果不其然,「堂」大腦額葉表面有個巨大的
傷口。在科學史上,「堂」這個病例不僅證實「大腦表面有控制說話的區域」,連顱相學
的基本假設也確立了──大腦表面上有許多各有專職的功能區。從此,大腦成為一個可以
進行科學研究的對象,不再是個只能觀察外表的黑箱。
失語症
事實上,當時布羅卡並沒有完全說服大家接受布依由的斷言,而他的成就應該分兩方
面來談。
一方面,在人類學會中,布羅卡對於「堂」的大腦只做了簡短的討論,四個月後,才
在巴黎解剖學會宣讀了詳細的研究論文。大概細讀過這篇論文,才能讓布羅卡的推理說服
,而不堅持「眼見為信」。
首先,「堂」大腦上的傷口實在太大──有個雞蛋那麼大的空洞,正在左半球側腦裂
的位置,而解剖學家都把側腦裂當做額葉與顳葉的界址。也就是說,只憑肉眼可見的證據
,任何人都無法下結論道:「堂」失去了說話能力,是因為他大腦額葉上的說話區受傷了
。(這個大腦現在仍然保存在巴黎人類學博物館,許多專家都重複檢視過,就是想弄清楚
「堂」的病灶。)
其次,布羅卡分析「堂」的病理,並不只依賴肉眼可見的證據。他必須重建「堂」的
病史。因為「堂」並不是一失去說話能力就過世了,他在醫院住過二十年,要是當年直接
導致他失語的病灶一直在擴大,最後才變成布羅卡觀察到大洞,那麼,這個潰爛過程必然
會導致更多症狀,只有詳細的病史才能證實。
「觀察」的確提供了關鍵證據。不過,那些證據需要豐富的解剖學經驗,才看得懂。
布羅卡仔細觀察「堂」左腦上的大洞,推斷原始病灶的確位於額葉下方(側腦裂之前、位
於眼眶上方)。結果,病史與病理學證據密合。
另一方面,布羅卡並沒有就此歇手。他繼續注意同樣的病例,到了一八六五年,終於
得到了我們現在在教科書裡讀到的結論:「我們以左腦(的說話區)說話,」因為大多數
人的說話區位於左腦額葉皮質。
這一步非常重要,因為大多數人都沒有給「堂」的病例說服,要不是布羅卡鍥而不舍
,就沒有機會說服他們了。
人的存有本質
一八五四年十二月七日,巴斯德就任里爾(Lille)新成立的理學院院長,他的就職
演說,傳頌最廣的一句話是:「機會青睞事先有準備的心靈。」神經語言學誕生的故事,
是個好例子。
不過,論構造、組織,還有功能,大腦是人體最複雜的器官,無與倫比。這一百五十
年來,我們的研究技術精進了,掌握的資訊數量太大了,任何一個研究團隊都無法消化,
於是我們對於大腦運作模式的了解,仍然容易陷入瞎子摸象的陷阱中。
例如教科書告訴我們,「大腦左半球皮質有兩個語言區」,還有許多臨床病例佐證。
可是大腦皮質上有許多功能區,「語言區」與其他功能區的關係是什麼?越來越多證據顯
示,大腦是個以語言為基礎的認知機器,大腦皮質除了「語言區」,許多區域都與語言功
能有直接、間接的關係。甚至大腦的認知發展,還有個「關鍵期」──孩子在青春期之前
,要是沒有機會學說話,不但再也學不會說話,甚至無法正常「做人」。似乎大腦必須先
以語言格式化,才能順利發揮功能。
原來人的成長對語言依賴到這個程度!說到這裡,布羅卡的例子提醒了我們,也許我
們必須先對人感興趣,才能對大腦進行有意義的研究。
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