综述收藏：脑网络清醒映射及语言定位的发展历程
最初皮层功能区是通过发现损伤-症状对应的关系而定位的，例如经典的控制言语及语言的Broca-Wernicke 区。功能区定位方式的转变归功于人脑皮层直接电刺激（DES）的蓬勃发展。后来随着神经麻醉学发展，可以在术中致痫灶或肿瘤切除后将患者唤醒，这给神经外科医师提供了途径去研究皮层及皮层下通路，理解神经构造的同时实现病灶最优化切除。
本文将对DES在研究皮层及皮层下映射的重要性，以及DES辅助研究言语及语言的中枢的漫长历程展开综述。最初神经外科医师认为大脑由独立运作的功能模块组成，但随着对皮层及皮层下映射的深入了解，诞生了新的观点——大脑是由相互连接的皮层亚区组成的一个动态的、一体化的大型网络。
19世纪，Gall and Spurzheim 主导的颅相学认为语言中枢能通过肉眼发现。后来，Paul Broca(1861)和Carl Wernicke(1874)率先提出的损伤-症状映射(lesion -symptom mapping）发现了言语和语言在大脑皮层中的功能定位。具体来说，额下回参与言语表达，而颞后叶负责语言理解。随着神经麻醉技术的进步，Penfield通过清醒开颅术、对言语和语言映射方面取得了更复杂、更全面的理解。
近些年，使用类似的方法，通过皮层下通路的直接电刺激(DES)，发现了一个更精细的临床模型：两个并行的处理流(腹侧语义流和背侧音系流)。在这里，我们将对言语及语言映射的发现史进行综述，并介绍一些从经典的区域性模型发展到更复杂的言语和语言组织网络。从区域化到网络整体化
图1所示。A:Wernicke绘制的语音定位图包括听觉区“a” 和Broca绘制的“b” 。虚线表示可能的传导通路。B:“A”表示Wernicke区(单词的听觉图像)，B表示Broca区(发音的运动图像)，“Pc”表示单词的视觉图像。C:使用DES干涉的左半球Penfield绘制的言语区。阴影区或言语皮质包括前区(Broca’s)、后区(Wernicke’s)和上区(辅助运动区)。D: Ojemann的概率映射显示出语言皮层定位存在显著的个体变异性。上面的数字表示在该区域受试者的数量，下面的数字表示在该区域出现诱发命名错误的患者比例。E: hodotopic映射结合了皮质和轴突解剖以及术中DES支持的双流模型。
皮层DES
皮层下DES
模式化的、僵化的功能分区理论无法解释皮层局部病损后功能的恢复情况。虽然皮质功能区的完整有助于保持病人的生活质量，但白质束的保护也被认为是避免永久性缺陷的关键。
Hugues Duffau报道了第一个术中绘制的皮质下语言通路图。在30例接受低级别胶质瘤切除术的右利手患者中，发现了几种皮层下的语言通路，包括胼胝体下束(刺激导致失语症和自发性语言减少)和弓状束(传导性失语)。在一项对103例患者的随访研究中，使用皮质下映射，没有出现由于白质束中断而导致的神经功能障碍。有趣的是，80%的患者术后即刻发生言语和语言功能恶化，但94%的患者远期预后良好。
采用扩散张量磁共振成像技术，提高了解剖功能相关性。Duffau提出了一个局部解剖学的框架，在这个框架中，并行分布的皮质与皮质下网络服务于语音、语义和句法处理。重新使用皮层下刺激的映射方法成为建立脑深部解剖功能连接的唯一手段。该解剖框架支持言语和语言网络各有一条通路:背侧发音通路和腹侧语义通路，这与Hickock和Poeppel的模型一致。纤维追踪技术和皮质下DES表明，背侧通路由上纵束(SLF)构成。这是由弓状束(连接颞后叶和额下回)组成的，当其受到刺激时，会导致传导性失语症;而SLF的外侧部分(连接颞上叶和顶叶，与腹侧运动前区)受到刺激时，会导致发音障碍。腹侧通路又分为直接束和间接束，前者由枕下额叶束(IFOF)组成，后者由钩状束和下纵束(ILF)组成。
除了Penfield的图片命名和计数任务外，术中还让患者执行其他任务，包括联想语义任务(IFOF)、跨模态判断任务(IFOF)、人脸命名任务(钩状回)、双重任务 (SLF)、直线二等分任务 (SLF)和阅读任务 (ILF)以及多语言翻译任务。
这项工作已经革新了言语和语言映射的传统观点，一个相互联系的和动态的脑区联合网络(hodotopical：脑功能是在一个交互的、多模态的、广泛分布的网络中动态调制并行信息分流的结果)。在临床上，“hodotopical”模型解释切除功能明确的皮质后可以保持功能的完整。
此外，通过解剖和DES相关性建立的hodotypical模型挑战了传统的脑功能区定位，认为脑功能的进程不仅仅是几个独立工作的网络的总和，而是并行和重叠子网络后的整合和增强的结果。这种重叠导致了一个多模态网络大脑。因此，与经典的Wernicke-Geschwind模型不同，语言生成需要并行的分散子网络之间的动态交互，这些子网络的参与会根据所需的任务而变化。
图2所示。心理学图一展示了大脑中重要的语言区域。弓状束连接绿色区域(Wernicke's)和蓝色区域(Broca's),这一通路的破坏导致传导性失语症。From Psychology Wiki.
讨论
参考文献：
Rahimpour S, Haglund MM, Friedman AH, et al. History of awake mapping and speech and language localization: from modules to networks. Neurosurg Focus 2019;47(3):E4. doi: 10.3171/2019.7.FOCUS19347 [published Online First: 2019/09/02]
作者信息
编译作者：Chole Full（brainnews创作团队）
校审：Simon（brainnews编辑部）
题图：Forbes
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