脑科学史话 | Broca区——混战中撕出的真理

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图源：pixabay

撰文丨西茶（武汉大学 神经病学硕士）

责编丨阿玉

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在漫长的科学发展史上，学界有过不少“撕逼”事件，比如著名的爱因斯坦和波尔的battle，爱因斯坦的那句“上帝掷骰子吗？”至今仍广为流传。

其实，科学家们爱“撕逼”不是稀奇事。老话说，真理越辩越明。也正是在各种科学撕逼大战中，真相逐渐浮出水面。今天要给大家讲的，就是神经科学史上一次有名的论战。

一场激烈的论战

话说19世纪初期，那时候医学才刚被认定为“科学”，解剖学正处于蓬勃发展期，人们已经搞清楚了心脏、肺、大脑等器官的大体结构，但是对于一些小的细节还尚不了解。

那个时代，在医学领域引领时尚潮流的莫过于法国了。受政治影响，当年法国的医生被允许在大型公立医院开展各种研究。也因此，法国巴黎成为医学工作者的朝圣之地，大量有志之士涌入巴黎学习医学知识。

然而，当时最流行的学说——颅相学，却是由一位德国医生加尔（Franz Josef Gall）创立的。巴黎学派的“土著”们自然非常不满，不少人都对该学说表示反对。弗洛伦斯（Marie Jean Pierre Flourens）就是对他批判最狠、最毒舌的人之一。

故事，就从这俩人的论战开始。

图注：加尔（左）和弗洛伦斯（右）

图源：维基百科

先说加尔的颅相学。加尔认为，头盖骨的外部结构与大脑结构对应，而大脑的不同部位则又对应了不同的心理，比如“多情”“野心”“贪心”等。因此，可以通过观察人的头盖骨形状来判断这个人的性格。基于这个理论，他沉迷于测量各种人的头盖骨。

图注：颅相学图表

图源: https://www.wikiwand.com/en/Phrenology

而弗洛伦斯则是一个坚定的实验论者，他通过去掉禽鸟类大脑的某一块区域来研究大脑功能，并发现小脑是控制平衡的，延髓是生命中枢。但关于大脑皮层的作用，却怎么都研究不出来。最终他认为，大脑皮层是一个整体，是无法分区的。基于此，他反驳了加尔的颅相学分区理论，还吐槽说，这个学说的流行让大家都很担心自己死后，头盖骨会被加尔拿去做研究。

当然，现在我们都知道，颅相学虽然是伪科学，但功能分区的概念符合科学事实。弗洛伦斯的实验方法没错，但只用低级动物（鸽子、母鸡、鸭子）无法研究出大脑皮层的功能。这俩人各有一部分正确，也各有一部分错误，争辩了许多年也没有争出输赢。

随后，颅相学慢慢没落了。加尔和弗洛伦斯也逐渐从历史的舞台退场，但颅相学的影响却依然存在。深受其害的就是加尔的学生，博利劳德（Jean-Baptiste Bouillaud）。

虽然博利劳德是加尔的粉丝，但却能客观地看待颅相学。他认可加尔的分区理论，也同意弗洛伦斯的实验方法。他对大脑到底哪个位置控制语言十分感兴趣。早在1825年，他就写了论文论证语言能力存在于大脑的额叶。可惜，由于他是加尔的粉丝，加上生性好斗，圈内不少人都对他比较排斥。

图注：讽刺颅相学的漫画

图源：Finger S. Oxford University Press, USA, 2001.

最致命的是，其他医生报道的临床观察与他的假设不符。按照他的假设，语言功能位于额叶，那么有额叶病变的患者就都会出现语言功能障碍。但在临床观察中，有的额叶病变者出现了语言障碍，有的额叶病变却没出现语言障碍。这就尴尬了，博利劳德没法解释这种现象，被疯狂diss，甚至他的论文也被指控为学术欺诈。

当然，现在我们知道，其实博利劳德已经十分接近真相了，语言区往往存在于优势半脑的额叶，如果观察时能注意区分下左右脑，说不定博利劳德就能挖出真相。

幸好，博利劳德是个非常刚的汉子，尽管很多人骂他，他依然坚持语言区域在额叶，还拉上自己的女婿奥贝尔廷（Simon Alexandre Ernest Aubertin）共同战斗。

图注：“不服来战”的博利劳德

图源：维基百科

一次意外的围观

1861年，在法国皇家科学院（Académie Nationalede Médecine）举办的一场辩论会中，奥贝尔廷正在和别人唇枪舌战。为了证明自己理论的正确，奥贝尔挺向大家报告了一个病例：

一位患者原本打算用手枪自杀，被抢救过来后切掉了额骨，大脑额叶暴露在外面。出于好奇，奥贝尔廷轻轻压住大脑额叶的某个位置。结果发现患者突然就不能说话了，但意识还是清醒的，而如果把手缩回去，患者又能重新说话了。

这可真是个大发现！

当时我们的主角，保罗·布洛卡（Paul Broca）就坐在观众席上，一下子就被这个病例吸引了。在会后，他立马联系奥贝尔廷，表示对他的临床发现很感兴趣，想要一起研究这个方向。

图注：现在的法国皇家科学院

图源：http://www.fam.fr/en/academy-of-medicine/

这里跟大家介绍一下布洛卡，他可以说生下来就是注定的主角命。他父亲是为拿破仑看病的外科医生，母亲则是受过良好教育的传教士的女儿，在那个时代也算是出身于书香门第了。

而他也十分争气，16岁就本科毕业进入巴黎医学院学医。20岁毕业后，先后在泌尿科、皮肤科、精神科和外科实习，而且带他的都是当时有头有脸的大导师。轮转了一圈后，布洛卡决定留在外科当个小助手。随后在25岁就拿到了医学博士学位，而且加入了当时的巴黎解剖学会（当时外科、解剖不分家）。

学会是干嘛的？简单来说，学会定期把医生们聚集在一起，互相汇报自己的最新研究发现。在学会上，常常能看见思维的火花在闪烁。布洛卡参加的这个学会，每周五都要开一次会。刚入会的布洛卡，当然会积极展现自己的才能，让业界大佬们注意到他。

因此，在入会的前几年，他贡献了非常多的医学大发现。比如，他证明了佝偻病是由于缺乏营养引起的、马蹄内翻足是一种出生缺陷等等，甚至还帮布朗·塞加尔（Charles-Édouard Brown-Séquard，第一个描述脊髓半切综合征的人）通过解剖发现脊髓的交叉原理。

紧接着，29岁的他因为一篇出色的文章评上了副教授，没几天就被聘为正式的外科医生，成为了他导师最引以为傲的学生。可以说，当年的他就相当于现在的“杰青”或“长江学者”了。

而且，跟博利劳德低情商不同，布洛卡热情慷慨，有很多粉丝，朋友众多，从不树敌。加上解剖学背景的加持，布洛卡来接手这个棘手的辩论真是再合适不过了。

图注：好人缘的布洛卡

图源：维基百科

Broca区的发现

布洛卡和奥贝尔廷达成一致后，就立马着手于研究大脑的语言功能区。

很快，他找到了一位51岁的患者。这位患者偏瘫、失语，每次只能发出一个音节“Tan”。虽然可以改变语调，但是无法再发出更多的音节了，因此大家都叫他“Tan先生”。Tan先生没多久就去世了，布洛卡为他做了解剖，发现Tan先生左侧额叶表面有病变。

图注：布洛卡报道的病例

图源：维基百科

布洛卡很快向解剖学会汇报了这个病例，并提交了解剖学证据。几个月后，他又遇到了一位患者，当时这位84岁的患者已有中风1年，也同样存在语言障碍，只能发出五个音节“oui”  （是）、“non”（否）、“tois”（“三”的错误发音）、“toujours”（一直）和“Lelo”（自己名字的错误发音）。这位患者死后，布洛卡对他也进行了解剖，发现他跟Tan先生有着大致相同的病变区域。

他再次向解剖学会报道了这个病例，并提出语言区域应当位于额叶的第三个褶皱处。该位置也以他的名字命名，被称为“Broca区”。该脑区的病变引起的失语症，也被称为“Broca失语症”。

至此，三代人关于脑功能区的辩论以布洛卡方胜利告终。

在随后的4年里，布洛卡陆续发现大部分的失语症患者都是大脑左侧受损，并将这些病例都详细地记录了下来，不断验证自己的理论。而细心的布洛卡还把自己遇到的前两位患者的大脑完整地保存了下来，放在巴黎博物馆里留给后人做研究。

功成名就的布洛卡，不负众望地在43岁评上了病理学教授，第二年评上了临床外科教授，且当了外科主任。他的儿子也子承父业，成为了小儿外科教授。

图注：A、B：Tan先生的大脑及病变部位局部特写；

C、D：布洛卡的第二位患者的大脑及局部特写。

图源：Dronkers N F, Plaisant O, Iba-Zizen M T, et al. Brain, 2007, 130(5): 1432-1441.

回顾这场19世纪跨越3代人的撕逼大战，由加尔和弗洛伦斯的论战，到博利劳德的继承与局限，再到奥贝尔廷的病例发现，直到布洛卡的最终胜利。最可惜的当属博利劳德，如果当时他能亲自给病人做解剖，亲自观察患者大脑，未必得不出同样的结论。可见，这个故事告诉我们，求人不如求己，学好解剖真的是重中之重啊！

参考文献

[1] Roy Porter 著. 剑桥医学史[M]. 张大庆 译. 吉林人民出版社, 2000.

[2] Finger S. Origins of neuroscience: a history of explorations into brain function[M]. Oxford University Press, USA, 2001.

[3] LaPointe L L. Paul Broca and the origins of language in the brain[M]. Plural Publishing, 2012.

[4] Dronkers N F, Plaisant O, Iba-Zizen M T, et al. Paul Broca's historic cases: high resolution MR imaging of the brains of Leborgne and Lelong[J]. Brain, 2007, 130(5): 1432-1441.

[5] http://www.whonamedit.com/doctor.cfm/1982.html

[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Paul_Broca

[7] https://en.wikipedia.org/wiki/Franz_Joseph_Gall

[8] https://en.wikipedia.org/wiki/Jean_Pierre_Flourens

[9] https://en.wikipedia.org/wiki/Jean-Baptiste_Bouillaud

[10] Finger S. Minds behind the brain: A history of the pioneers and their discoveries[M]. Oxford University Press, 2000.

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