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颞前部（左）

颞叶前部（左）

Neurosynth 元分析

你身上那个知道一个东西「是」什么、而不只是它「叫」什么的部分。

Neurosynth meta-analysis · HCP-MMP-360 (Glasser 2016, doi:10.1038/nature18933) · CC0

Composition: semantic memory 100%NiMARE MKDA-Chi2 meta-analysis on Neurosynth-v7 (>14,000 fMRI studies). Z-map projected to fsaverage5 via nilearn.surface.vol_to_surf, averaged within HCP-MMP-360 parcels, sigmoid-squashed (center=2.5, scale=1.2) into [0,1].Yarkoni et al., Nature Methods 2011, doi:10.1038/nmeth.1635Not a measurement of any individual brain. What you're seeing is the activation pattern published meta-analysis associates with the term composition above.

解剖与定位

前部颞叶占据颞叶的喙端及邻近的下面与外侧面,位于颞中回与颞上回之前。该区包括颞极本身(Brodmann 38 区)、内侧面上的嗅周与内嗅皮层的一部分,以及下面的前部梭状回与颞下回的一部分。

ATL 是现代认知神经科学中描述变异最大的区之一,因为它的边界是渐进的,而标准的 fMRI BOLD 信号在前部颞极上因鼻窦附近的磁化率伪影而衰减。临床文献(语义性痴呆)与计算建模文献(中枢-辐条框架)做了刻画该区功能的大部分繁重工作,而克服了影像困难的较近期 fMRI 工作对此作出补充。

功能

前部颞叶是语义记忆系统的双侧中枢 ── 在此皮层区,模态特异的知识(视觉特征、声音、动作、词、情感联结)汇聚为语义认知所赖的模态不变概念表征。组织这一叙述的框架,中枢-辐条模型,主张分布的感觉-运动区(「辐条」)把输入送入一个双侧的 ATL「中枢」,在那里这些输入被绑定为抽象概念 ── 使人无论是看见、听见还是读到,都把一只狗命名为一只狗。

这一叙述的临床基础是语义性痴呆。带有进行性双侧 ATL 萎缩的病人,显示出概念知识极为选择性的恶化:词的提取失败,物体识别变得越来越近似,熟悉之物 *是什么* 的所感感觉缓慢侵蚀 ── 而情景记忆、注意以及多数认知功能在早期保持完好。卡拉琳·帕特森的著名病人 M 先生,仍能沿着熟悉的路开车去朋友家,但指着田里的羊问妻子它们是什么。这一分离是认知神经科学中最洁净的演示之一:语义记忆有区别于情景记忆的专用神经基底。

2017 年兰本·拉尔夫等人的综合,把这一框架延展到受控的语义认知 ── 在这一图像中,双侧 ATL 中枢提供模态不变的表征,腹外侧前额叶皮层(布罗卡区与邻近下额皮层)提供为手头任务选择并形塑这些表征的执行控制。语义认知不是单一的功能,而是一种伙伴关系:中枢储存意义,控制塑造其使用。

ATL 内的半球不对称真实但部分。左 ATL 承担最重的言语-语义负担 ── 命名、句子层理解、词属性判断 ── 而右 ATL 在人物特异知识、社会知识与概念内容的情感肌理方面被更强地调用。两者均参与日常的多数语义任务;不对称在病变单侧而选择性时最清楚地显现。

细胞类型

ATL 由 III 层与 V 层的谷氨酸能锥体神经元主导,拥有把该区置于连接中枢之位置的广泛长距离投射。细胞构筑学是联合皮层的典型 ── 六层、无颗粒第 IV 层的特化 ── 反映该区在整合分布输入而非接收新鲜感觉信息中的角色。

下行到细胞视图,可见联合皮层的重建锥体神经元。颞极 III 层与 V 层细胞的树突几何,支撑着中枢-辐条框架所要求的视觉、听觉、躯体感觉与边缘系区输入的汇聚。

连接

ATL 的主要长距离联系位于三条白质通路上。钩束承载与眶额、腹内侧前额叶皮层的相互联系 ── 概念知识与情感评估绑定的通路。下纵束承载与后部颞、枕皮层的联系,支撑视觉-物体知识与概念表征的整合。弓状束的腹侧间接段穿过颞中皮层进入 ATL,对语言网络作出贡献。

在默认模式网络中,ATL 是颞侧锚点,经扣带束与上纵束与内侧前额叶皮层、后扣带皮层与角回相互连接。该区在语义认知系统与默认模式网络中的联合参与,是它在审慎的概念任务与自发的向内思考中都被调用的原因之一。

临床语境

语义性痴呆(或在当前命名法中,语义变体原发性进行性失语)是 ATL 损伤的标准临床综合征。发病通常在 50 岁后半至 60 岁初;表现为概念知识的渐进侵蚀,而其余认知功能相对保留;组织病理多为 TDP-43 包涵体,相关变体中伴有 tau 病变。临床轨迹是神经病学中较难承受者之一 ── 病人保留着对自己日益无法命名与识别熟悉之物的觉察,家人看着概念世界从一个仍在身边的人身上慢慢流尽。

单纯疱疹病毒性脑炎对内侧颞与前部颞组织有亲嗜性。从急性感染中康复的病人常显示出选择性的语义记忆损害,与内侧颞损伤更著名的失忆综合征并存 ── 一个自然实验,确认 ATL 在语义记忆中的角色独立于其海马邻居。

命名障碍 ── 为物体提取名称的困难 ── 是任何病因左 ATL 损伤可靠的早期标志,而命名的特定模式有诊断意义。ATL 损伤产生类别一般的命名损害:病人可能给出上位词(「动物」)却给不出下位词(「长颈鹿」),这与其他位置损伤后的更具类别特异性的命名缺损形成对比。

发现的历史

ATL 的重要性几乎被局灶性病变时代完全错过,因为该区的双侧冗余意味着单侧卒中(临床神经病学不得不打交道的典型病变)很少产生洁净的语义缺损。1990 年代图像改变,约翰·霍奇斯、卡拉琳·帕特森等人精细描述了语义性痴呆这一拥有双侧 ATL 萎缩与选择性语义记忆轮廓的独立神经退行性综合征。

2007 年帕特森、内斯特与罗杰斯在 *Nature Reviews Neuroscience* 上的综述 ──「你在哪儿知道你所知?」── 是给出领域今日关于 ATL 作为语义记忆双侧中枢的当代叙述的综合性论文。2017 年兰本·拉尔夫等人的延展《语义认知的神经与计算基础》,加入了执行控制一侧,并命名了更广的受控语义认知框架。这里的历史大体上是从临床观察经计算建模到整合理论的三十年弧线。