大脑皮层与言语-语言神经网络

大脑皮层及其连接通路构成了规划、产生、感知和理解言语与语言的神经网络。经典的、以离散的额叶和颞叶语言区为中心的模型，已被大规模网络理论所取代。这些理论认为，由白质束连接的背侧和腹侧皮层通路支持着从声音到发音以及从声音到意义的处理。

Definition

构成支持言语和语言的产生、感知和理解的分布式神经网络的皮层区域及其连接白质通路。

Scope

本主题涵盖与言语和语言相关的皮层区域和连接通路、历史上的布洛卡-威尔尼克框架，以及当代的双通路和网络模型。它属于神经解剖学和神经生理学范畴，旨在为理解交流提供基础；它不提供诊断或管理失语症或其他神经源性沟通障碍的指导。

Core questions

• 哪些皮层区域和通路参与言语和语言功能？
• 背侧和腹侧处理通路如何分担言语和语言的工作？
• 大脑中的语言模型是如何从局部中心转向分布式网络的？

Key concepts

• 布洛卡区和威尔尼克区
• 背侧和腹侧处理通路
• 弓状束和语言白质束
• 语言的半球偏侧化
• 声音到意义和声音到发音的映射
• 皮层中言语的反馈控制

Key theories

言语处理的双通路模型

皮层言语处理分为大致双侧的腹侧通路（将言语声音映射到意义）和左侧优势的背侧通路（将言语声音映射到发音-运动表征，整合感知与产生）。

语言的网络（连接主义-解剖学）模型

在经典的布洛卡-威尔尼克框架基础上，语言被建模为一组由背侧和腹侧白质束连接的相互作用的皮层区域，因此功能取决于网络及其连接性，而非孤立的中心。

Mechanisms

在当代理论中，传入的言语信息在颞上皮层进行分析，然后沿两条通路传输：一条是通向颞中和颞下区域的腹侧通路，将声音映射到意义；另一条是穿过顶叶和额叶后部的背侧通路，将声音映射到发音表征，以支持言语产生和言语工作记忆。这些区域通过白质束连接在一起，包括弓状束（arcuate fasciculus）以及其他背侧和腹侧通路。术中刺激和纤维束成像研究表明，这些通路的完整性对语言至关重要。在说话时，额叶和颞叶区域相互作用，以规划发音并监测听觉和躯体感觉反馈，这已通过基于神经影像学的计算模型得到证实。语言功能通常是偏侧化的，最常见于左半球。

Clinical relevance

这种神经解剖学是理解言语和语言在大脑中如何组织，以及获得性脑损伤如何影响交流的参考框架。本主题描述的是正常的结构和功能；它不是诊断或管理个体神经源性沟通障碍的基础。

Evidence & guidelines

本主题的证据来源于病灶研究、术中电刺激、神经影像学和纤维束成像，而非临床试验。刺激定位研究有助于确定语义和语音处理的皮层和皮层下连接性，从而完善了纯粹的皮层语言模型。

History

19世纪的临床病理学研究将言语输出定位于额下皮层，将理解定位于颞后皮层，这一框架后来由Geschwind综合为连接主义理论。20世纪末以来的神经影像学和纤维束成像研究将语言重新定义为分布式的背侧和腹侧网络，同时保留了连接通路与它们所连接的区域同样重要的见解。

Key figures

• Norman Geschwind
• Gregory Hickok
• David Poeppel
• Angela Friederici
• Hugues Duffau

Seminal works

• geschwind-1970
• hickok-poeppel-2007
• friederici-2011

Frequently asked questions

言语和语言仅由两个大脑区域控制吗？

经典模型强调布洛卡区和威尔尼克区，但目前的证据表明，言语和语言是由白质束连接的分布式皮层区域网络，并组织成背侧和腹侧处理通路。

什么是言语的双通路模型？

它提出大脑沿两条路径处理言语：一条腹侧通路将声音映射到意义，一条背侧通路将声音映射到发音表征，从而将感知与产生联系起来。