Brodmann大脑皮层分区
Brodmann大脑皮层分区
大脑皮层是大脑（端脑）的一部分，属于脑和整个神经系统演化史上最为晚出现、功能上最为高阶的一部分。本文将详细介绍大脑皮层的分区及其功能，特别是Brodmann分区系统。
1. 大脑皮层
1.1简介
大脑皮质（英语：cerebral cortex），又称为大脑灰质，或简称为皮质或皮层，是大脑的一个解剖结构，由神经灰质组成。大脑皮层是大脑（端脑）的一部分，属于脑和整个神经系统演化史上最为晚出现、功能上最为高阶的一部分。
图1 大脑皮质在外层，用深紫色描绘
1.2 大脑皮层分区
根据空间位置，大脑皮层被分为几个脑叶。每个叶是空间上连通的一部分皮层。以下列出的是这些分区的名称及目前学术界所认为的主要功能：
额叶：高级认知功能，比如学习、语言、决策、抽象思维、情绪等，自主运动的控制（参见运动皮层）。
顶叶：躯体感觉（参见体感皮层），空间信息处理，视觉信息和体感信息的整合。
颞叶：听觉（参见听觉皮层），嗅觉，高级视觉功能（例如物体识别），分辨左右，长期记忆。
枕叶：视觉处理（参见视觉皮层）。
边缘系统：奖励学习和情感处理。
图2 大脑皮层分区
2. Brodmann分区
2.1简介
布罗德曼分区（英文：Brodmann area）是一个根据细胞结构将大脑皮层划分为一系列解剖区域的系统。神经解剖学中所谓细胞架构，是指在染色的脑组织中观察到的神经元的组织方式。布罗德曼分区最早由德国神经学家科比尼安·布洛德曼提出，他的分区系统包括每个半球的52个区域。其中一些区域今天已经被细分，例如23区被分为23a和23b区等。从物种间差异来讲，同一分区号码在不同的物种间并不一定代表相似的区域。
2.2分区概述
图3a 大脑半球外侧面的布罗德曼分区（左脑）
图3b 大脑半球内侧面的布罗德曼分区（右脑）
以下列出人类大脑皮层的布罗德曼分区系统及其功能[1]。
Brodmann areas | Name | 中文名 | Function |
|---|---|---|---|
1 | Somatosensory Cortex | 体感皮层 | somatic sensory sensations |
2 | same to above | 同上 | same to above |
3 | same to above | 同上 | same to above |
4 | Primary Motor Cortex | 初级运动皮层 | motor execution |
5 | Somatosensory Association Cortex | 体感联合皮层 | spatial orientation, among other parietal associational functions |
6 | Pre-Motor and Supplementary Motor Cortex | 前运动皮层 | motor planning and execution |
7 | Somatosensory Association Cortex | 体感联合皮层 | spatial orientation, among other parietal associational functions |
8 | Includes Frontal Eye Field | 包括额叶眼动区（Frontal eye field） | governance of eye movements (contains "frontal eye fields") |
9 | Dorsolateral prefrontal cortex | 背外侧前额叶皮层 | prefrontal associational integration |
10 | Frontopolar area (most rostral part of superior and middle frontal gyri) | 额极区（上额回和中额回最前侧的部分） | same to above |
11 | Orbitofrontal area (orbital and rectus gyri, plus part of the rostral part of the superior frontal gyrus) | 眶额区（眶回，直回和上额回前侧的一部分） | same to above |
12 | Orbitofrontal area (used to be part of BA11, refers to the area between the superior frontal gyrus and the inferior rostral sulcus) | 眶额区（上额回和下前回之间的区域） | same to above |
13 | Insular cortex | 脑岛 | associational cortex |
17 | Primary Visual Cortex | 初级视皮层 | visual information |
18 | Visual Association Cortex | 视觉联合皮层 | same to above |
19 | Visual Association Cortex | 视觉联合皮层 | same to above |
20 | Inferior Temporal gyrus | 颞下回 | same to above |
21 | Middle Temporal gyrus | 颞中回 | processing visual information, among other temporal associational functions |
22 | Superior Temporal Gyrus, of which the rostral part participates to Wernicke's area | 颞上回，其前侧部分属于韦尼克区 | auditory processing and language reception |
23 | Ventral Posterior cingulate cortex | 腹后扣带皮层 | participates in limbic associational integration |
24 | Ventral Anterior cingulate cortex | 腹前扣带皮层 | emotional and cognitive processing |
25 | Subgenual cortex | 膝下皮层 | prefrontal associational integration |
26 | Ectosplenial area | 压外区（Ectosplenial area） | limbic associational integration |
28 | Posterior Entorhinal Cortex | 后内嗅皮层 | olfaction and hippocampal processing |
29 | Retrosplenial cingular cortex | 压后扣带皮层 | limbic associational integration |
30 | Part of cingular cortex | 扣带皮层的一部分 | same to above |
31 | Dorsal Posterior cingular cortex | 背侧后扣带皮层 | limbic and parietal associational integration |
32 | Dorsal anterior cingulate cortex | 背侧前扣带皮层 | emotional and cognitive processing |
34 | Anterior Entorhinal Cortex (on the Parahippocampal gyrus) | 前嗅皮层，位于海马旁回 | olfaction and hippocampal processing |
35 | Perirhinal Cortex (on the Parahippocampal gyrus) | 旁嗅皮层，位于海马旁回 | in hippocampal associational functions |
36 | Parahippocampal cortex (on the Parahippocampal gyrus) | 海马旁皮层 | visual and hippocampal associational functions |
37 | Fusiform gyrus | 梭状回 | visual recognition |
38 | Temporopolar area (most rostral part of the superior and middle temporal gyri | 颞极区 | limbic associational integration |
39 | Angular gyrus, part of Wernicke's area | 角回，韦尼克区的一部分 | processing language, spatial orientation and semantic representation |
40 | Supramarginal gyrus part of Wernicke's area | 缘上回，韦尼克区的一部分 | spatial orientation and semantic representation |
41 | Primary Auditory Cortex | 初级听觉皮层 | auditory information |
42 | Primary Association Cortex | 听觉联合皮层 | same to above |
43 | Subcentral area (between insula and post/precentral gyrus) | 中央下区（Subcentral area） | sensorimotor representation and taste processing |
44 | pars opercularis Broca's area | 岛盖部，布洛卡区的一部分 | language production and participates in prefrontal associational integration |
45 | pars triangularis, part of Broca's area | 三角部，布洛卡区的一部分 | language production |
46 | Dorsolateral prefrontal cortex | 背外侧前额叶 | participates in prefrontal associational integration |
47 | Inferior prefrontal gyrus | 额下回 | same to above |
48 | Retrosubicular area (a small part of the medial surface of the temporal lobe) | 下脚后区，颞叶内侧的一小部分 | |
52 | Parainsular area (at the junction of the temporal lobe and the insula) | 脑岛旁皮质 |
3. 运动皮层
运动皮层（英文：Motor cortex），是大脑皮层中负责掌控自主运动的区域。运动皮层位于额叶上的中央前回后部，在中央沟的正前方。运动皮层可分为三个主要区域：
初级运动皮层（Primary motor cortex）。该部分是最主要的产生运动性神经冲动的区域，该信号可通过脊髓传递至肌肉。但脑部其它一些区域也参与行使此项职能，譬如中央旁小叶的前部。
前运动区（Premotor cortex）。该部分位于初级运动皮层前方，负责控制运动的某些方面，包括运动的准备、运动中的感觉导向、空间导向以及身体的近端和躯干肌肉所参与的部分运动。
运动辅助区（SMA）。该部分位于初级运动皮层前方，研究认为其负责对运动的内在规划、对动作次序前后的组织以及身体两侧的协调等。
图5 初级运动皮层（Primary motor cortex）、前运动区（Premotor cortex）、运动辅助区（SMA）
图6 运动皮层（右脑）控制不同的肌肉群
4. 初级运动皮层
初级运动皮层（英文：Primary motor cortex），是人类大脑皮层中运动皮层的最主要部分，位于中央前回。初级运动皮层是运动系统最主要的部分，与其它脑部运动区域相互配合控制人体运动，包括前运动区、运动辅助区、后顶叶皮层等等。初级运动皮层在解剖学上位于布罗德曼分区系统4区，包含大型神经元—贝兹细胞。贝兹细胞与其它皮层细胞的长轴突延伸至脊髓内，通过突触与其中的中间神经元网络相连，或者直接与alpha型运动神经元相连（后者另一端连接着肌肉）。
在初级运动皮层中，运动控制区域反向有序排列，控制脚趾的区域位于大脑半球的顶端，而控制嘴部的区域则位于中央沟附近。但身体一些部分也由某些皮层交叉区域控制。初级运动皮层中，一侧的大脑半球控制身体另一侧（contralateral side）的运动。
此外，体表某个部分面积越大，并不代表其在大脑皮层中的运动控制中心越发达，但如果某处皮肤运动感受器的相对密度越大，则运动中心越发达。一般而言，皮肤运动感受器的密度代表了此处躯体运动所需的精确度，因此人手和脸部的皮层控制区域要大于腿部。
5. 前运动区
前运动区，或称前运动皮质（英语：Premotor cortex），是大脑额叶与运动相关的一个功能分区。在解剖位置上，它与后方的初级运动皮质相邻，在前方与前额叶的Brodmann 8区8区，9区和44相邻。从细胞结构分区上来说，前运动皮质基本属于Brodmann 6区的两个主要组成部分之一。另外一个组成部分是运动辅助区（Supplementary motor area）。前运动区位于大脑额叶的外侧面，而运动辅助区位于大脑额叶的内侧面。
6. 运动辅助区
运动辅助区（英文：Supplementary Motor Area, SMA 或 Supplementary motor cortex, SMC）是大脑皮质的一个主要与运动功能相关的区域。在解剖位置上来说，SMA位于大脑半球的内侧面，和初级运动皮层的前方。从细胞结构分区上来说，SMA位于Brodmann 6区。但是Brodmann 6区除了包含SMA，还包含位于脑半球外侧面的前运动区。在进化历史上，该区域出现较晚。
运动辅助区（SMA）的功能与运动的计划有关。与前运动皮层不同，SMA主要参与动物体自身产生和控制的运动，而不是在外界刺激下所产生的运动。例如SMA参与从记忆中产生的序列运动。
前运动辅助区（Pre-SMA）的功能与学习新运动序列有关。该区域中的神经活动在动物执行较新的运动序列时较高，而在该运动序列被学习完后，前运动辅助区中的神经活动降低。运动辅助区本部（SMA Proper）与前运动辅助区不同，它在执行学习好的运动序列时激活。有些SMA本部中的神经元在执行特定的动作序列时发放冲动，其他一些SMA本部中的神经元在准备特定位次的动作时发放冲动。比如，有些神经元在动物准备执行某个序列的第三个动作时激活，而与这个动作具体为何无关。