脑神经科学与人工智能：我们为什么能说话

脑神经科学与人工智能：我们为什么能说话后来，受到纽曼的引荐，他来到维也纳，拜入德裔奥地利籍神经病理学家和解剖学家狄奥多·梅涅特（Theodor Meynert）的门下。这位狄奥多·梅涅特后来成为韦尼克的贵人，极大影响了韦尼克的后续的职业生涯。梅涅特招收了许多勤奋好学的学生，比如精神分析奠基人西格蒙德·弗洛伊德等。梅涅特致力于研究细胞结构和大脑解剖，而韦尼克在导师的带领下，逐步从事神经解剖学的研究。1870年，韦尼克于布雷斯劳大学取得医学学位证书。毕业后的半年里，韦尼克在大学的附属医院艾勒海利根医院（Allerheiligen Hospital）担任助理医师。初出茅庐的韦尼克逐步积累医学经验，不断在进修的道路探索求知。好景不长，半年后法普战争爆发。在不太平的日子里，韦尼克也无法独善其身。他支援前线，担任陆军外科医生，履行医生救死扶伤的职责。从军队回来后，韦尼克回到这间医院，开始在海因里希·纽曼教授（Heinrich Neuman

以下文章来源于脑人言 ，作者脑人言。

撰文｜YL（北京师范大学 认知神经科学博士生）

1848年5月15日，阳光洒在普鲁士王国上西里西亚的一个小镇上（现波兰）。静谧的街道镀上一层橘红色，笼罩着袅袅炊烟。小镇来来往往的行人追赶着时钟的脚步，在喧嚣中忘却俗尘。一声婴啼划破长空，小镇上一个普通人家迎来了一个新的生命。平静的空气中弥漫着喜悦，夫妇俩在昏黄的灯光下抚慰襁褓。谁也未曾料想，襁褓中柔弱的婴儿后来竟成为享誉世界的著名医师、解剖学家、精神病学家与神经病理学家、失语症研究的鼻祖——卡尔·韦尼克（Carl Wernicke）。因为对失语症研究做出了巨大贡献，大脑左后颞上回的区域便以他的姓氏命名——韦尼克区（Wernicke's area），相关的疾病则称作韦尼克氏失语症（Wernicke's aphasia，又称为感觉性失语症）。

图1（左图） 卡尔·韦尼克（Carl Wernicke）图2（右图） 左后颞上回，命名为韦尼克区（Wernicke's area），图源：维基百科

探索求知的青年时代

少年时期的韦尼克，在布雷斯劳（Breslau）附近的欧本恩（Oppeln）的文理中学上学。毕业后，即使家庭十分困难，韦尼克的母亲仍然竭尽全力希望能让儿子在布雷斯劳大学（Universität Breslau）学习医学。争气的韦尼克也一如母亲所愿进入布雷斯劳大学深造。这所大学，就是现今波兰最顶尖的公立研究型大学、欧洲最古老的大学之一的弗罗茨瓦夫大学（Uniwersytet Wrocławski）。这所传统大学孕育出了九位诺贝尔奖得主，校友皆赫赫有名：量子力学奠基人马克斯·玻恩，量子力学奠基人薛定谔（没错，就是养猫的那个薛定谔）等等，可谓人才辈出。如此高等学府，难怪母亲砸锅卖铁也要送韦尼克入学。后来韦尼克取得的重大成就，一部分应该要归功于他有远见的母亲。

图3 19世纪的布雷斯劳大学（by Carl Würbs & Johann Poppel），图源：维基百科

1870年，韦尼克于布雷斯劳大学取得医学学位证书。毕业后的半年里，韦尼克在大学的附属医院艾勒海利根医院（Allerheiligen Hospital）担任助理医师。初出茅庐的韦尼克逐步积累医学经验，不断在进修的道路探索求知。好景不长，半年后法普战争爆发。在不太平的日子里，韦尼克也无法独善其身。他支援前线，担任陆军外科医生，履行医生救死扶伤的职责。从军队回来后，韦尼克回到这间医院，开始在海因里希·纽曼教授（Heinrich Neumann）的精神科下工作。

后来，受到纽曼的引荐，他来到维也纳，拜入德裔奥地利籍神经病理学家和解剖学家狄奥多·梅涅特（Theodor Meynert）的门下。这位狄奥多·梅涅特后来成为韦尼克的贵人，极大影响了韦尼克的后续的职业生涯。梅涅特招收了许多勤奋好学的学生，比如精神分析奠基人西格蒙德·弗洛伊德等。梅涅特致力于研究细胞结构和大脑解剖，而韦尼克在导师的带领下，逐步从事神经解剖学的研究。

图4 狄奥多·梅涅特，奥地利籍神经病理学家和解剖学家，韦尼克职业生涯重要导师，图源：维基百科

答非所问的病人

韦尼克在梅涅特门下兢兢业业地从事研究，仅仅六个月的时间，韦尼克就在失语症研究领域取得了巨大的突破，一举成名。而这一切，要从“答非所问”的病人说起。

某一天，医院里来了这样一位病人。

（该场景根据资料记载改编而成）韦尼克：“太太您好，请问您哪里感到不适？”病人：“因为没人必须斯科特高恩呃口渴盖尔嗯所以..额就这些。”韦尼克：“请问什么是“自负”？病人：“然后他伯爵我给墨水要去格里姆。”

这位病人从来都是答非所问，词汇像一盘沙拉一般随意堆砌，听不懂任何话语。虽然她能够说初具语法、速度和语调的言语，但她说出来的话完全使人不知所云——听起来好像是完整的句子，有时甚至还很流畅，但句子毫无实际意义，是词汇的奇怪组合，也和交流的主题完全不相关。然而，她自己完全意识不到这一点缺陷，每次仍然滔滔不绝地说个不停。

后来还有几个情况类似的病人，这引起了韦尼克的注意。

其中一个病人去世后，韦尼克解剖了她的大脑，并发现病人脑梗塞（中风）的部位，位于大脑左半球后颞上回的中间三分之一，部分延伸到下面的颞中回。韦尼克由此认为，这个部位对人类语言理解具有重要意义。他指出，这个部位受损的患者存在对语言的理解困难，这些病人所患病症为“失语症”。

失语症失语症是指与语言功能有关的脑组织的病变，可能由脑卒中（中风），脑外伤、脑肿瘤、脑部炎症等引起。脑部损害会造成患者对语言的理解和表达能力的损害，尤其对是语音、词汇、语法等成分、语言结构和语言内容与意义的理解和表达障碍，以及对于作为语言基础的语言认知过程的减退和功能的损害。

在韦尼克之前，失语症的研究史上还有一位鼻祖——保罗·布洛卡（Paul Broca），他诊治的失语症患者的言语特点是发音困难、语言不流利、断断续续、支离破碎，但理解能力相对的保存较为完好，损伤的脑区通常是左脑的前部。这个部位被后人称为Broca区（Broca's area），具有这种症状的失语症被归类为“布洛卡失语症（Broca’s aphasia）”，也称“运动性失语症”。

与主要症状为发音困难的布洛卡失语症患者不同，韦尼克接触的这些病人说话流利，词汇相对完整，但语句缺乏实际意义，且理解单词和句子时存在困难。大脑损伤部位为大脑左后颞上回的区域。无论是病人的症状还是脑区损伤部位，韦尼克失语症与布洛卡失语症都有明显不同之处。古典区域分类学派的学者，后来将失语症这一病症大类，就划分为这两个主要类别：运动型失语症或“布洛卡失语症”，以及感觉型失语症或“韦尼克失语症”。

韦尼克不是第一个研究理解障碍失语症的学者。在他之前，有几位研究者发现过这样的理解困难型失语症病例。但他们没有提供尸检结果或任何解剖上的证据，因此他们的论文也没有引起医学界的注意。而只有韦尼克，关注这个问题的同时，用解剖学证据加以佐证，并为此撰写详细的著作，为后人的研究奠定了坚实基础。

一举成名的著作

1874年，年仅26岁的韦尼克，将其对失语症的研究证据和思考，写入其人生的第一本著作：《失语症的症状群：解剖基础的心理学研究》（Der Aphasische Symptomencomplex: eine psychologische studie auf anatomischer basis）。书中详细描述了其学术主张，肯定了左半球后颞上回的部位在语言理解上的重要作用。在当时，这是继布洛卡区的发现之后，对失语症研究的又一项重大推进。因他的重要贡献，左半球后颞上回的区域被命名为“韦尼克区（Wernicke's area）”。

图5 韦尼克重要著作《失语症症候群——解剖学基础上的心理学研究》，图源：维基百科

韦尼克发现左半球后颞上回的韦尼克区具有语言理解功能，因此，一些人们认为韦尼克将语言理解功能严格“定位”在了韦尼克区，以为韦尼克是一个严格的脑区功能定位者。其实这是一个极大的误解，事实上绝非如此。实际上，韦尼克本人并不主张将大脑功能严格地局限在一个区域。他是脑科学领域最早的“连接主义者”之一，他认为特定的大脑功能的协调过程中需要多个区域的配合。他曾在书中写道：

“……所有超出最简单功能的东西，把不同的印象联系成一个概念，以及思维、意识，都是连接大脑皮层不同区域的纤维束的成果，这就是所谓的‘梅涅特连接系统’ ”。

他在著作中所绘制的脑区连线图，经过后人的进一步发展，最终成为经典的语言模型。

图6 韦尼克绘制的脑区连线图，图源[2]

韦尼克的重要突破和很大程度上受到其导师梅涅特的启发。

梅涅特在研究人脑连接纤维系统的结构和功能方面做出了重要的贡献，也改进了组织学方法。韦尼克在他1874年的专著一开始就反复表达，他提出的理论很大部分遵循了梅涅特的著作和分析。虽然最早对纤维束的描述可以追溯到1786年，但是梅涅特详细描述了这个概念，并区分了投射纤维（连接大脑皮层区域和皮层下部分）和联合纤维（连接皮层区域）。通过追踪这些神经纤维束，能够推断出大脑的后部（中央沟的后部）在功能上是感觉部分，而前部是运动部分。韦尼克认可并采纳了梅涅特的感觉运动分类。所以后续不少失语症研究者认为，梅涅特的历史作用被远远低估了。在梅涅特的实验室获得的知识背景下，勤奋好学的韦尼克继承导师衣钵，青出于蓝而胜于蓝，用其敏锐独特的科学眼光，为失语症的研究开创了历史先河，扬名于后世。

那个时代最杰出的神经科学家之一

离开梅涅特不久，1875年到1878年，韦尼克被任命为韦斯特法尔（Westphal）旗下的柏林慈善诊所的助理。从1878年到1881年，韦尼克开办了专研神经病学的私人诊所。在此期间，韦尼克撰写了许多出版物。例如，1897年韦尼克与西奥多尔·契恩一起创办了《精神病学和神经病学月刊》（Monatsschrift für Psychiatrie und Neurologie）。

他对神经生理学和语言学的浓厚的兴趣丝毫未随年纪增大而消退。1885年，韦尼克同意接任前导师纽曼在艾勒海利根医院的职位。五年后，成为大学医院神经病学和精神病学系主任。在世纪之交，韦尼克、与市政当局和大学当局的关系面临许多问题。1904年，这些事件的发展最终使他离开艾勒海利根医院，接受了哈雷大学的聘任邀约，成为领导其精神病学和神经病学门诊部的负责人。

好景不长，天妒英才。1905年6月15日，韦尼克在图林根森林骑自行车途中发生意外，伤重不治逝世，终年57岁。乌鸦不停地盘旋悲鸣在格雷芬罗达上空，风呼呼地刮着，那个时代最杰出的神经科学家之一的生命就此终结。

在科学发展历史的长河中，不得不感叹生命的短暂，从科学巨匠到平民庶人，所有人也只是时间隧道里的匆匆过客。也许正因为如此，人们才更该珍惜、享受当下的兴趣、专注与美好。虽然无限沧桑，只可道：“悠悠生死别经年，魂魄不曾来入梦。”尽管如此，我们依然选择毅然决然站在这滚滚的科学潮流里，为解开这世间奥秘孜孜以求，追随先驱的脚步，不懈为人类科学的星河贡献微弱的光芒。

参考文献：

[1]Rutten G. J. (2017). The Broca-Wernicke Doctrine: a historical and clinical perspective on localization of language functions. Springer International Publishing.

[2]Wernicke C. (1874). Der aphasische symptomencomplex: eine psychologische studie auf anatomischer basis. Cohn & Weigert.

[3]Saffran E. M. (2002). Wernicke’s area. In: Ramachandran V. S. Encyclopedia of the human brain. Academic Press.

[4]维基百科：Carl Wernicke，Theodor Meynert[5]百度百科：弗罗茨瓦夫大学