损伤的研究

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更大的问题是，即使是在七岁的时候，也会有更大的问题。

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大脑是人性中最复杂的系统之一。我们的大脑能够建立数十亿个连接。但是，当事故或疾病破坏了这个系统的微妙结构时，会发生什么呢?损伤研究试图回答这个问题。

我们将从定义损伤研究开始。
然后，我们将介绍几个损伤研究的例子。
在此之后，我们将对什么是病变研究方法有更深入的了解。
随着我们的深入，我们将看看损伤法的缺点。
最后，我们将揭示病变生产的优势。

损伤研究定义

在19世纪，研究人员没有像今天这样的先进技术和先进医学知识来研究大脑。他们研究大脑的唯一方法是观察大脑因事故或疾病而受损的案例。

病变是由于受伤或疾病造成的大脑受损部分。

19世纪的事故和损伤研究首次证明，复杂的认知过程(如语言)依赖于大脑的不同区域。我们对大脑的了解大多是从对大脑损伤的研究中发现的。

损伤可由事故造成的伤害引起，但最常见的损伤原因是疾病和类似疾病的事件，如中风、出血或肿瘤。损伤研究的一个主要优势是，研究人员能够观察到他们无法在实验室中复制的情况。正如你所料，它们不能仅仅为了研究目的而对人造成永久性的脑损伤。

虽然，稍后，我们将了解一些方法，其中病变是暂时引起或减轻症状的障碍。

事故造成的脑损伤，Freepik.com

病变研究实例

多年来，损伤研究取得了长足的进展。随着新技术的发展，研究人员正在越来越多地了解大脑损伤如何影响我们的功能。

神经科学家正在研究与道德相关的普通功能大脑网络的损伤是如何与病变诱发的犯罪行为(或获得性社会病态)联系起来的。

让我们来看看一些损伤研究的例子包括Paul Broca的工作，以及Phineas Gage的案例。

保罗·布洛卡

1861年，法国医生保罗·布洛卡在损伤研究的基础上发展了一套大脑理论。他偶然发现大脑是分节的，这是在治疗两名患者时发现的。这两名患者因额叶后下回受伤而失去了说话的能力，额叶下回位于最靠近后脑的额叶底部。

这两个病人的名字是勒波恩和勒朗，两人在组织词汇和回答问题方面都有困难。51岁的勒伯涅患有多种神经系统疾病，84岁的勒隆在与布罗卡会面前一年经历过中风。他们死后，布洛卡进行了尸检，发现在额叶的同一区域，额叶后下回也有损伤。今天，通过损伤研究，这个区域被称为“布洛卡区”。

菲尼亚斯盖奇

让我们快进到最著名的病变研究案例之一——菲尼亚斯·盖奇的案例。1948年，25岁的菲尼亚斯·盖奇正在修建一条铁轨。在用炸药清除铁轨上的岩石时，一根钢棒刺进了他的脸颊，穿过他的额叶，从他的头骨顶部射出。奇迹般的是，盖奇从脑外伤中活了下来，但他并不是完全一样。认识盖奇的人会说，那个脾气平和的他在那天死了，被一个冲动而粗鲁的他所取代。

盖奇的行为和性格的变化给当时的研究人员揭示了一些革命性的东西——大脑的某些部分可能负责特定的复杂功能，包括人格、视觉、冲动控制等等。甚至在现代技术向我们展示大脑图像之前，盖奇的案例就告诉神经科学家，额叶一定负责一个人的性格、冲动控制和决策。

病变研究方法

那么，研究人员是如何利用损伤研究来研究大脑的呢?早期的病变研究方法使用更多的因果逻辑来理解大脑。如果A区受损，B功能受到影响或不再发生，那么A区必须对B功能负责。

如果你的大脑后部靠近枕叶的部位受损，导致视力丧失，那么枕叶一定是控制视力的部位。

损伤研究，左右脑信息图，studyssmart 大脑绘图，Freepik.com

虽然这种逻辑并非完全错误，但也不完全正确。虽然大脑中可能有特定的区域与某些功能密切相关，但通常几个大脑中同样活跃的区域。目前使用的一种更准确的损伤研究方法是观察大脑某些区域的情况重要的对某些功能。

为了了解哪些区域对哪些功能很重要，研究人员进行了一种叫做大脑映射．

大脑映射是一种用于神经科学的技术，研究人员将功能映射到大脑的空间表征上。

以帕金森氏症为例:帕金森氏症是一种影响运动的疾病，会导致震颤以及运动迟缓或僵硬。“经典”帕金森氏症导致大脑几个区域的神经细胞丢失。然而，损伤研究表明，大脑类似区域的损伤可能导致损伤性帕金森病，引起类似的症状。

多亏了现代技术，病变研究有了更多的工具来绘制大脑。早期的损伤研究要么依赖于损伤的外部表征(即大脑右侧的切口)，要么依赖于损伤的外部表征尸体解剖．在尸检过程中，研究人员能够切开一个人的大脑来发现可能的病变。然而，这种方法很难将大脑区域与更复杂的功能联系起来，比如人格或决策(因为这个人已经死了)。

现在我们有脑成像，如计算机断层扫描(CT或CAT扫描)、磁共振成像(MRI)或功能磁共振成像(fMRI)。目前使用的大多数损伤研究方法通常包括使用其他类型的脑成像。通过这些扫描，我们可以更全面地了解大脑对我们可以从外部看到的损伤(如中风和出血)的反应。

病变法的缺点

虽然损伤研究导致了关于大脑的重要发现，但使用它也有缺点。损伤法的缺点之一是它不是一个受控实验。我们之前提到过，损伤法的优点之一是，它可以让研究人员有机会观察到他们在实验室中无法复制的情况。然而，您也无法控制损伤案例研究的某些方面，例如采样方法(您无法选择谁遭受了创伤性脑损伤(TBI)，谁没有)。这可能导致不可靠的结果，不能适用于整个人群。

传统病变法的另一个缺点是，它只能告诉我们大脑的哪个部分与a有关损失的功能。但它不能告诉我们大脑是如何通过神经可塑性对损伤做出反应的。

神经可塑性指大脑改变和适应其结构和功能的能力。

这就是为什么病变方法通常与某些类型的脑成像一起使用，尤其是脑成像功能磁共振成像哪个可以提供关于这两个结构的信息和大脑的功能。研究人员可以了解大脑在中风等损伤后是如何愈合和适应的。

病变研究，脑部CT扫描图像，studyssmart 大脑成像,Pixabay.com

病变生产的优势

到目前为止，我们只讨论了由事故或疾病引起的损伤研究。我们还没有讨论的是由医生故意造成病变的病例通过病变产生和大脑操纵．

大脑操纵方法暂时影响或“损伤”神经活动，以观察功能的变化。

脑操作方法包括药理学、光遗传学(光控制神经元)、经颅磁刺激(TMS)和化学遗传学。虽然这些手术可能更具侵入性，但产生病变有几个优点。

由于脑操作方法是暂时的，因此脑操作研究允许更多的伦理选择来研究临床环境中的事故和病变。研究人员可以在行为和大脑功能之间得出因果结论。这尤其适用于脑部手术。神经外科医生可以使用大脑操作来找出手术的风险因素，以及它如何影响一个人的功能。例如，如果一个人患有脑肿瘤，神经外科医生可能会使用大脑操作来确定在手术过程中他们需要远离大脑的哪些区域。

如果肿瘤位于布洛卡区附近，神经外科医生可能在手术前使用脑部操作来确定肿瘤的位置不切除，否则病人的语言使用能力可能会受到影响。

大脑操作是暂时的和可逆的。但其他时候，大脑的损伤是由研究人员故意制造的，以减轻心理或神经疾病的症状。

严重的癫痫患者可能会接受“裂脑手术”，在这种手术中，胼胝体(连接左右脑半球的大脑神经纤维)被切断。

病变研究帮助神经外科医生更多地了解大脑，使他们能够安全地进行像劈裂脑手术这样激烈的手术。

损伤研究-关键要点

病变是由于受伤或疾病造成的大脑受损部分。19世纪的事故和损伤研究首次证明，复杂的认知过程(如语言)依赖于大脑的不同区域。
多年来，损伤研究取得了长足的进展。有了新技术，研究人员学习越来越多关于脑损伤如何影响我们的功能。勒的研究实例包括保罗·布洛卡以及菲尼亚斯·盖奇的案子。
早期的病变研究方法使用更多的因果逻辑来理解大脑。虽然损伤研究导致了关于大脑的重要发现，但也有缺点。
损伤法的缺点之一是它不是一个受控实验。
脑操作方法暂时影响或“损害”神经活动，以观察功能的变化。大脑操作是暂时的和可逆的。但是，研究人员和外科医生也有意制造大脑损伤，以帮助减轻心理或神经紊乱的症状。

关于损伤研究的常见问题

病变是由于受伤或疾病造成的大脑受损部分。19世纪的事故和损伤研究首次证明，复杂的认知过程(如语言)依赖于大脑的不同区域。

使用经颅磁刺激(TMS)进行脑操作是一种在脑研究中使用的产生虚拟病变的方法。

损伤研究的一个主要优势是，研究人员能够观察到他们无法在实验室中复制的情况。损伤研究在大脑制图中也很有用。

心理学中最著名的损伤研究案例之一是菲尼亚斯·盖奇的案例。盖奇的行为在一次创伤性脑损伤后发生了巨大的变化，一根钢棒穿透了他的大脑额叶。

功能性核磁共振成像(fMRI)与病变研究类似，只是两者都能提供有关大脑功能的信息。换句话说，功能磁共振成像提供的图像可以显示大脑的哪些区域参与某些功能，就像在损伤研究中一样，我们更多地了解大脑功能在受伤后可能发生的变化。

最后的损伤研究测验

损伤研究测验- Teste dein Wissen

问题

什么是病变?

显示答案

回答

损伤是由损伤或疾病引起的大脑受损部分。

显示的问题

问题

病变研究中最常见的病变病例类型是什么?

显示答案

回答

中风、出血或肿瘤。

显示的问题

问题

对还是错?法国医生保罗·布洛卡(Paul Broca)是最早提出基于损伤研究的大脑理论的人之一

显示答案

回答

真正的

显示的问题

问题

布洛卡是如何发现“布洛卡区”的

显示答案

回答

对两名患者进行尸检，他们在组织单词和回答问题方面都有类似的挑战。他在大脑的类似部位发现了病变。

显示的问题

问题

布洛卡区在大脑的哪个部位?

显示答案

回答

额下后回

显示的问题

问题

菲尼亚斯·盖奇被棍子打后的行为发生了什么变化?

显示答案

回答

盖奇的脾气从平和变成了冲动和粗鲁。

显示的问题

问题

什么是大脑映射?什么是感染性病变?

显示答案

回答

大脑映射是神经科学中使用的一种技术，研究人员将功能映射到大脑的空间表征上。

显示的问题

问题

在现代脑成像技术出现之前，如果一个研究人员想要安全且合乎道德地研究一个人的病变，而这些病变并没有外部表现出来，那么他们必须使用什么方法呢?

显示答案

回答

尸体解剖

显示的问题

问题

对还是错?今天的损伤研究很少使用脑成像。

显示答案

回答

假

显示的问题

问题

什么是神经可塑性?

显示答案

回答

神经可塑性是指大脑改变和适应其结构和功能的能力。

显示的问题

问题

菲尼亚斯·盖奇大脑的哪一部分受损了?

显示答案

回答

额叶(前额皮质)

显示的问题

问题

______________方法暂时影响或“破坏”神经活动，以观察功能的变化。

显示答案

回答

大脑操纵

显示的问题

问题

神经外科医生会如何操作大脑?

显示答案

回答

神经外科医生可以使用大脑操作来找出手术的风险因素，以及它们如何影响人的功能。

显示的问题

问题

前额皮质控制什么?

显示答案

回答

推理，内在思维过程，社会规范，做决定。

显示的问题

问题

为什么研究事故是有用的?

显示答案

回答

提供无法在实验室进行合理/道德研究的见解

显示的问题

问题

判断题:损伤研究的一个主要优势是，研究人员能够观察到他们无法在实验室中复制的情况。

显示答案

回答

真正的

显示的问题

问题

判断题:我们对大脑的了解大多是从损伤研究中获得的发现开始的。

显示答案

回答

真正的

显示的问题

问题

布洛卡区位于哪个脑叶?

显示答案

回答

额叶

显示的问题

问题

判断题:如果A区受损，B功能受到影响或不再发生，那么A区必须对B功能负责。

显示答案

回答

真正的

显示的问题

问题

哪种医疗程序允许研究人员要切开一个人的大脑来发现可能的病变?

显示答案

回答

尸体解剖

显示的问题

问题

判断题:B雨操作方法是暂时的。

显示答案

回答

真正的

显示的问题

问题

判断题:大脑操作是不可逆转的。

显示答案

回答

假

显示的问题

问题

判断题:脑部病变可以是由研究人员和外科医生故意制造，以帮助减轻心理或神经障碍的症状。

显示答案

回答

真正的

显示的问题

问题

通过菲尼亚斯·盖奇的案例，研究人员了解到额叶负责:

***选择所有适用的。

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回答

一个人的性格

显示的问题

问题

选择所有损伤研究的弊端。

显示答案

回答

损伤研究不是对照实验。

显示的问题

问题

哪一种脑成像能提供关于这两种结构的信息吗和大脑的功能?

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回答

功能磁共振成像(fMRI)

显示的问题

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