引言

边缘系统由种系发育上较古老的皮质区和新皮质以及各种核团所组成，古皮质和旧皮质是被新皮质分隔开的基础结构。边缘系统的重要组成部分包括：海马结构、海马旁回及内嗅区、齿状回、扣带回、乳头体以及杏仁核。通过与下丘脑以及自主神经系统联系，边缘系统参与调节本能和情感行为，其作用是自身生存和物种延续。此外，海马结构还对学习过程和记忆发挥着突出的作用。因此，如果海马结构或与之功能联系的结构受损，则导致遗忘综合征，其病变部位不同，产生的记忆障碍形式也不同。边缘系统各种结构通过帕帕兹环相互连接：海马的冲动经穹隆到达乳头体，再由乳头丘脑束传递到丘脑前核，转换神经元后经丘脑扣带回放射将冲动投射到扣带回，然后冲动由扣带回经过扣带又返回海马。由于乳头体连接边缘系统与中脑和网状结构，因此乳头体在边缘系统中占有关键地位。乳头被盖束和乳头体脚形成其自身的反馈环路。起源于边缘系统的冲动不仅经丘脑前核传递到扣带回，还经过联合纤维传递到新皮质。起源于自主神经系统的冲动同样可经过下丘脑和丘脑背内侧核到达眶额皮质。海马结构是边缘系统的中心结构。因此，其组成和纤维联系以及海马结构病变引起的临床改变都成为被关注的重点。海马皮质只有3层，在种系发育上为古皮质。由于其结构差异，海马皮质与其他一些皮质区一起被统称为异皮质，海马本部与齿状回相邻。海马内占优势的细胞为锥体细胞，它们自身在不同Ammon角区域其结构也有所不同，可分为3个Ammon角区。齿状回的优势细胞为颗粒细胞，发出轴索成为苔藓纤维，与Ammon角连接。除构成海马内和齿状回内细胞层的优势细胞之外，还有GABA能的中间神经元。它们并不局限于各细胞层内，除含有抑制性神经递质GABA外，还含有各种神经肽和钙结合蛋白。海马结构皮质以及内嗅区均属于异皮质。新的研究证明内嗅区具有特殊意义，它位于海马外侧的海马旁回内，在嘴侧与杏仁核相邻，通过侧副裂与颞叶等皮质分界。内嗅区接受各种不同新皮质区的传入冲动。目前认为，内嗅区等于是通向海马的大门，海马本身检验着各种新皮质传入冲动的新时性。海马与内嗅区之间相应地有丰富的传入性连接，这些纤维大多并入穿通束，穿过海马回下脚。隔区的传入冲动：起源于中隔和Broca对角带的胆碱能和GABA能神经元投射入海马内，其中胆碱能神经元的投射大多为弥散性，GABA能纤维却直接与海马的GABA能神经元突触连接。联合区的传入冲动：CA3锥体细胞和齿状回门区的一些神经元的轴索将两侧海马相互连接起来，然后分别终止于对侧海马的锥体细胞和颗粒细胞的树突近段。来自脑干各种神经核团的儿茶酚胺能纤维主要弥散投射至海马。来自内嗅区的投射束为海马的主要传入纤维。内嗅区纤维为谷氨酸能，终止于锥体细胞和颗粒细胞的树突远段。其三级突触连接方式的神经冲动传导主路如下：内嗅区皮质—齿状回颗粒细胞（一级突触）—苔藓纤维系统—CA3锥体细胞（二级突触）→CA3锥体细胞轴索的Schaffer回返侧支→CA1锥体细胞（三级突触）。在所有三级中继站内，冲动传导受GABA能抑制性神经元的调控，GABA能传入冲动进入细胞体（蓝细胞）、锥体细胞轴索的起始段或树突。CA1神经元投射至海马回下脚，其传出纤维在海马伞内及穹隆内，即在海马结构的主要传出纤维内集合。穹隆延伸至乳头体，为海马至下丘脑的重要连接，因此为海马至高级植物中枢的重要连接。杏仁核复合体也属于边缘系统，由多部分核团组成，其中一些与嗅觉系统连接，而另外一些则属于边缘系统。起源于该神经核团的终纹在尾状核和丘脑之间的沟内向前走行，其走行呈大弓状，到达室间孔水平时分成二组分支。一些纤维到达隔区，另一些纤维到达下丘脑嘴侧区，少数纤维经髓纹到达缰核。杏仁核复合体被认为与中脑，特别是丘脑之间也有联系，并且是先投射至丘脑背内侧核，然后再投射至眶额皮质。此外两侧杏仁核复合体之间也相互联系。试验性刺激杏仁核复合体可观察到情感兴奋，引发情感反应如愤怒和攻击，伴自主神经反应。刺激杏仁其他核团区则伴发注意力改变、摄食改变或性欲改变。边缘系统的功能实验显示：内嗅区皮质接受来自新皮质各种不同区域的冲动经穿束传导，在海马内检验传入冲动的新时性信息。因此推测海马以特殊的方式参与学习和记忆过程，事实上许多临床结果已证实了海马的这种功能。完整的记忆功能不仅依赖于海马本身的整合作用，还要求海马以及杏仁核复合体与其他脑区之间纤维联系的完整。对此以下传导系统有意义：①由海马发出的投射束经穹隆，一方面至隔区神经核团，另一方面至乳头体和由乳头体经丘脑前核至扣带回；②由杏仁核复合体发出的投射束经丘脑背内侧核至眶额皮质。当感觉记忆内容不再存在后，初级记忆将记忆内容短时保持在意识水平即短时记忆。二级记忆重又唤回对以前的事件或状况的记忆，虽然其曾经从意识中消失即长时记忆。短时记忆和长时记忆的区别成为神经心理学的一种经验模式。例如，大脑的疾病或损伤可分别损害这两个记忆系统，只有这两个记忆功能正常时，才能在标准化试验中保障正常的识别功能。20世纪40年代假定这两种记忆的基本形式具有不同的神经基础。Hebb将短时记忆描述为细胞群体内的循环往复的兴奋刺激，而长时记忆的特点是突触连接水平的结构改变。这些结构的适应作用的前提条件是持续数分钟至数小时的巩固过程。后来经记忆障碍病人的神经心理学试验进一步证明，海马在意识水平记忆内容的巩固过程中起着决定性作用。检验短时记忆和长时记忆的诊断性试验：检查短时记忆的常用方法是领读号码顺序并不断增加号码长度，让试验者／患者复述，可复述7±2个号码为正常结果。这些记忆内容很快消失，不在长时记忆中留下痕迹。长时记忆的试验方法是对兴奋刺激的表现，让试验者在一定的时间间隔内记住这些兴奋刺激，然后再认出或任意复制。长时记忆分为两种，插入性长时记忆和含意性长时记忆。插入性长时记忆涉及具有特殊时间距离上的前后关系的日期，例如对某一段旅行的回忆。而含意性记忆则总括知识领域如医学或物理学的内容。部分长时记忆还可影响行为，而试验者却并未意识到相应的知识和实情。因此又分为：明显性记忆或表述记忆系统，内隐性记忆或非表述记忆系统。明显性记忆或表述记忆为已经描述过的、已经意识到的以及文件记录上可传达的记忆。内隐性记忆或非表述记忆为不可文件记录的记忆痕迹，例如在一个运动动作中学会的以及唤起的记忆。属于内隐性记忆的还有经典条件试验，如巴甫洛夫在狗身上进行的试验，以及知觉能力和认识能力、Priming效应。Priming效应是指在另外一种关联下提供的信息可以在较晚的时间被有效处理，即使没有意识地回忆以往的情形。这种记忆成分可以说是被“无意”贮存起来的，只能在进行相应活动时被提取，像人总是能在清晨同一时刻在闹钟响铃之前就醒来。复合模式也存放在内隐性记忆里，例如：棋手比普通人较容易回忆起实时的棋局，但对随意排列棋盘上的棋子这个动作的复制，却与健康监察人员一样好或坏，尽管后者不会下棋。所以说记忆不是功能性实体，而是包括了多个不同元素。1987年Squire将各种记忆亚型总结为以下模式：对明显性记忆和内隐性记忆必须在后认识能力上进行区分，例如自身记忆功能或策略的判断功能，这种功能能够贮存各种信息以及将对策行动组织在记忆内容里。当这些记忆功能涉及贮存和行动过程时，又被称为额叶型记忆功能，因为它们可能依赖于额叶的整合作用。记忆贮存过程中发生由具体向抽象的推移过程。例如，人可以回想起自己上过的学校大致是什么印象，但却描述不出来所有的细节部分。同时对所经历的情形下的某些观点被加强，而另外一些观点则被压制。回忆是记忆过程的结果，不是影片般的记录，而是带主观色彩的对过程的重新编构。总而言之，长时记忆可被想象为动态过程，它随着时间的推移而被改变着并越来越抽象，其中也可以回忆起例如包含非常重要的经验的图像成分。颞叶内侧部对新信息的贮存具有决定性意义，而且对提取所贮存的记忆内容也具有决定性作用。颞叶内侧部特别是海马可能是一种中间贮存器或处理贮存器，暂时贮存明显性记忆内容，然后将这些内容转移到长时记忆贮存器内或者进一步处理成其他的认识功能。记忆功能主要依赖于海马及其纤维连接系统的整合作用，此外杏仁核复合体至眶额皮质的投射束也发挥着重要作用。脑的损伤或病变如果侵及有关记忆功能的重要解剖结构或联络环路，可导致遗忘综合征。如果病人仅仅或主要是对新内容记忆功能障碍，以及对发病前所贮存数据回忆障碍，则称之为遗忘综合征。单纯遗忘综合征患者的其他智能如语言、推断思维或处事能力等并无障碍或极少障碍。例如通过数字组或文字组获得的短时记忆，以及程序学习也都保留。遗忘综合征的常见伴发症状是人格改变或推动力障碍，例如柯沙科夫氏综合征或双侧丘脑梗死后。与痴呆综合征的鉴别诊断：遗忘综合征需与像如阿尔茨海默病等引起的痴呆综合征相鉴别。后者除引起遗忘综合征以外，还引起局灶性神经精神性缺失如失语或失认，一般采用智商测试方法可测得患者总体智慧水平降低。记忆障碍可能因大脑病变的急性发生，或慢性进展而成。颅脑外伤、出血、缺血、退行性病变如阿尔茨海默病或代谢性脑病如，尼克-柯沙科夫氏综合征等均可能为其病因。遗忘还可能是治疗措施的后遗症，例如颞叶神经外科手术后，或者电痉挛疗法治疗严重抑郁症后。单侧重要记忆结构和联络环路损害引起侧向特异性记忆缺失：左侧损害引起言语记忆障碍，而右侧半球功能丧失则引起视觉记忆障碍。动物实验切断两侧对记忆重要的初级联络系统，引起严重而持续的遗忘，如果仅一侧投射系统功能丧失则产生较轻的或暂时性的记忆功能丧失。外伤引起的遗忘：颅脑创伤可导致遗忘，分为顺行性和逆行性遗忘。顺行性遗忘不能回忆事故发生后的事件，逆行性遗忘不能回忆事故发生前的事件。这两种遗忘形式的定义与发生脑损伤的时间相关联，可能包括了不同的时间段，在一定情况下可能是不完全的，可能会形成所谓的回忆岛。逆行性遗忘时，大多能较好地复制过去很久以前的事件。器质性病变引起的记忆障碍与精神性遗忘不同，大多含有顺行性成分和逆行性成分，它们可先后不同的很快恢复，有时甚至完全恢复。顺行性和逆行性遗忘由于病因不同，可伴有其他神经心理学症状。伴有遗忘综合征的其他疾病：基本上，任何一种导致两侧重要记忆结构损害的疾病或脑损伤，都可伴发遗忘综合征。以下影响因素具特殊临床意义：①疱疹性脑炎，对边缘系统具亲和力，一般引起两侧颞叶内侧基底部和扣带回结构损害；②丘脑血循环障碍，由于其血管解剖结构特殊，常常伴有两侧梗死；③大脑前动脉动脉瘤破裂或手术治疗后，中隔区神经核团出血或缺血；④胼胝体压部损害伴直接位于其下方的穹隆脚损害。

额叶包括中央沟前的全部皮质区，其主要功能与精神、语言和随意运动有关。通常认为，额前区皮质（额叶联合区）包括额叶凸面和内侧面的9区、10区、12区和46区，以及底面的11区和47区，后者又称为眶叶。损伤额叶皮质的疾患会导致精神障碍，在额叶外伤、额叶肿瘤、眶叶肿瘤、麻痹性痴呆以及额叶和眶叶的Pick病都会发生上述现象。精神外科应用额叶切开术、前额叶白质切开术和扣带回毁损术治疗某些精神疾病，说明前额叶皮质在精神活动中的重要作用。但几乎所有这些精神外科手术都已被废弃，因为结果证实手术造成的损伤往往比治疗效果更严重。随访研究发现，接受精神外科手术，造成双侧损伤的患者都出现了特征性的精神改变。这些人格改变包括精神和运动的主动性缺乏，以及与判断力和道德水平下降相关的行为控制障碍。若将上述结果以及类似的研究结果与对额叶疾病病人的观察结果联系起来，则会发现很多患者都表现出一种或两种综合征，而这些综合征与病灶的特定部位有关。1934年Kleist报道损伤大脑凸面的额前区皮质，即额叶脑回的前2／3或其白质，会导致主动运动和主动思考缺失。如果损伤眶叶的皮质和白质，人格变化的主要特征是社会行为控制的障碍。

额前区皮质：认识和行为调节主要为额叶多种联络区的功能，它们共同构成额前皮质。刺激额前区皮质不引起运动反应，额前区皮质在灵长目类动物，特别是人类异常增大，所以推测额前区皮质是较高级精神功能的区域。额叶皮质区与丘脑内侧核之间为双向联系，它们接受下丘脑的传入冲动，还通过非常广泛的纤维连接而接受所有通向大脑皮质区的传入冲动。

额前区皮质的任务：是短时间贮存和分析实体信息和空间信息。额前区皮质的背外侧部分主要参与行为计划和调节，额前区皮质眶前部主要参与性行为。(https://www.daowen.com)

额叶凸面损害：两侧额前区皮质损害患者很难集中注意力完成任务，只要感觉到新的刺激，便极易转移兴趣，所以不能完成较复杂的任务或者半途而废。此外患者对有远见的计划不感兴趣，不计较将来的成果或者一个计划实施过程中可以出现的问题，他常常固执于一个计划而不能适应新的形势。极严重情况下的病例有言行重复症，即反复不断地重复一个任务及其错误，特别是对患者进行威斯康星牌分类试验时，症状显著。让他用不同的象征和颜色按照某范畴分类，例如按照形式分类，如果准确完成任务，则判断为阳性。患者能比较正常地完成该任务，但是在第二轮试验中变换了任务，例如将牌按颜色分类，不予明确指示，正常人以及额叶损害病人都能很快认识到任务变了，但是与正常人不同的是，患者仍坚定不移地坚持原来的分类范畴，即使不断地提醒错误。

额叶损害患者的其他特征性的临床表现：明显的动机减少和自主性减少。要求患者在较短时间内尽可能多地列举出以某一字母开头的单词，即词汇流利性测试，患者有明显障碍，只列举出他的词汇记忆量中的极少部分单词。非语言范畴也有类似的障碍，健康志愿试验者在5 min内能画35幅图，而左额叶损害患者只能画24幅图，右额叶损害患者只能画15幅图。由于这些淡漠、思考迟钝症状涉及整个交流联络区域，患者给旁观者的印象是懒惰、冷漠，或者没有激情。患者忽视许多的日常生活事物，早上躺在床上，不洗漱、不护理自己、不自己穿衣、不再参加规律性的工作。平时形式智商和远事记忆仍正常。

眶额区损害：社会行为和性行为由高度复杂的控制和调节过程管理。额叶皮质损伤也会引起行为异常。特别是眶额区损害时，出现两种人格改变的特征性形式，假抑郁障碍和假精神病障碍，患者表现为淡漠、激情明显减少、性欲减少、情感激动减少或消失；或者患者表现为轻躁狂、运动性躁动、无防范、不拘束，这些患者明显充满激情和性欲旺盛。他们不能也不愿意按照发病前自认为是完全无可非议的习俗来约束自己的行为。

脑与精神活动：现代神经科学证明，人类所有的精神活动均由大脑调控。我们对孩提时代经历的清晰回忆来自我们的大脑，我们的喜怒哀乐、一言一行，皆是大脑功能的体现。正常的大脑功能产生正常的精神活动，异常的大脑功能与结构可能导致异常的精神活动与行为表现。因而大脑与精神不可分割，如果没有大脑的完整性，就不可能有完整的精神活动；如果没有环境的刺激、个人的经历、反映的对象，这种完整性也就毫无意义。①脑结构与精神活动：在目前科学的研究对象中，大脑的结构最复杂。大脑包含约1 000亿个神经细胞和更多的神经胶质细胞，神经细胞种类繁多，例如位于视网膜上的间质细胞就达23种之多。更为复杂的是神经细胞间的联系和细胞内的信号转导。据研究，平均每个神经元与其他神经元能形成1 000多个突触联系，而浦肯野细胞能与其他细胞形成10万至20万个突触联系，人类脑内大约有几万亿至十万亿个突触联系。这些联系，使大脚形成了各式各样、大大小小的环路，构成行为和精神活动的结构基础。脑解剖学的复杂性还表现为一单个的神经元可能是多个环路的一部分。脑就是通过不同环路以各种复杂的方式处理信息。如果脑结构完整性受到破坏，势必影响正常的精神功能。例如，额叶损伤往往导致的认知能力受损，患者常常很难在时间和空间上完成复杂的行为，以适应当前和未来的需要。如一侧额叶切除后的妇女不能组织和计划她每日的活动，不能准备家庭的一日三餐，尽管她仍保持良好的烹调个别菜肴的能力。丘脑是接收信息并传至大脑其他部位的区城，慢性酒精依赖所致维生素B族缺乏，使内侧丘脑和乳头体损伤，导致患者近记忆受损，并出现定向障碍。近年来的脑影像与脑结构的研究发现，精神分裂症患者在发病前脑结构、脑功能就有异常，随着发病时间延长与次数增加，脑室扩大与皮层的灰质丢失更加明显，这或许可解释为何精神分裂症患者是一种发育性疾病以及所具有的慢性衰退性病程特征。②脑神经化学与精神活动：脑的神经化学也非常复杂。神经元的电信号在突触处转化为化学信号，然后又转化为电信号。在这些转化中，神经递质起着关键的作用。脑内的神经递质有100多种，可以大致分为两大类：一类为小分子，如单胺类；另一类为大分子，如内源性阿片肽、P物质等。神经递质只有与相应受体结合，方能产生生物学效应。研究表明，几乎所有的递质均能与多种受体相结合，从而产生不同的生物学效应。例如，多巴胺至少有5种受体，而5-经色胺至少有14种受体。我们大致可以将受体分为两大类，即配体门控通道和G蛋白偶联受体。配体门控通道指当神经递质与受体结合后，离子通道开放，细胞膜通透性增加，正离子或负离子进入细胞。正离子进入后可激活其他离子通道，使更多的正离子进入细胞内，当达到阈值时，产生动作电位。使正离子进入细胞的受体称为兴奋性神经递质受体，如谷氨酸受体；相反，如果神经递质与受体结合后，负离子进入细胞，则跨膜电位增加，使产生动作电位更为困难，这种使负离子进入细胞的受体称为抑制性神经递质受体，如GABA受体。大多数神经递质，如绝大部分单胺类递质（多巴胺、5-羟色胺、去甲肾上腺素）、神经肽的受体均属于G蛋白偶联受体。作用于G蛋白偶联受体会产生更为复杂的生物学效应。例如肾上腺素激活β受体后，通过兴奋性G蛋白激活腺苷酸环化酶，使细胞内的c AMP含量升高，激活c AMP依赖的蛋白激酶，此激酶催化蛋白磷酸激酶发生磷酸化，并使其被激活，催化糖原分解。一般认为，神经递质介导的突触反应快速而短暂，时程以毫秒计。如果经第二信使系统介导，则时程以秒或分计。最近又揭示了突触作用更长的时程效应，即有第二、第三信使的参与，并在转录水平的调节，其时程以天计。多巴胺及其受体是精神医学研究最广泛的神经递质和受体之一。D1类受体与兴奋性G蛋白相关联，能增加腺苷酸环化酶的活性；而D2类受体，主要是D2，则与抑制性G蛋白相关联，抑制腺苷酸环化酶。研究表明，精神分裂症患者幻觉、妄想等阳性症状可能与皮层下边缘系统多巴胺功能亢进有关，而情感淡漠、意志减退等阴性症状则可能为皮层内尤其是前额叶皮质多巴胺功能相对低下所致。研究发现，5-羟色胺功能活动降低与抑郁症患者的抑郁心境、食欲减退、失眠、昼夜节律紊乱、内分泌功能紊乱、性功能障碍、焦虑不安、不能应付应激、活动减少等密切相关；而5-羟色胺功能增高可能与躁狂症的发病有关。目前认为，抗抑郁药主要是通过阻断5-羟色胺、去甲肾上腺素的回收，产生抗抑郁作用。③脑可塑性与精神活动：从脑的解剖结构和神经化学活动上来看，脑是一高度复杂的有机体。脑的复杂性更在于其结构与化学活动处于变化之中，即可塑性。可塑性是神经系统的重要特征，不论在发育阶段还是成年时期，甚至老年时期，也不论是外周神经还是中枢神经系统，从神经元到神经环路都可能存在可塑性变化。神经系统的可塑性是行为适应性的生物学基础。神经系统的可塑性变化具体表现在很多方面：在宏观上可以表现为脑功能，如学习记忆功能、行为表现及精神活动等的改变；在微观水平有神经元突触、神经环路的微细结构与功能的变化，包括递质、受体等神经化学物质，神经电生理活动以及突触形态亚微结构等方面的变化。例如人类的记忆，人们对各种经历的记忆最初保存在海马，运动记忆主要在纹状体，而情绪记忆则在杏仁核等其他区域编码。所以，人们无时不在有意或无意地学习新的东西，学习过程改变了脑的结构。神经递质仅能表现当前的信息，如果环境刺激合适、有足够强度，就会有新的突触联系，当然也可以强化或弱化原有的突触联系。如果应激过于强烈、滥用药物或疾病均可能使神经元死亡。目前的研究表明，即使是成人的大脑，仍有新的神经元产生，以适应处理和贮存信息的需要。脑可塑性与记忆的关系至少有两个水平，一个是分子和细胞变化，形成新的突触联系；另一个是突触间信息循环、交流，产生行为改变。（据人民卫生出版社第八版《神经病学》改编）