中央前回运动皮质区的解剖结构复杂

早在20世纪早期，Alfred Campbell和布罗德曼把人类大脑皮层分成众多不同解剖学特征的神经细胞群。他们注意到中央前回皮质区紧挨着中央沟，而且中央前回皮质区缺少大部分大脑皮质所具有的6层结构特征。中央前回皮质区缺少颗粒细胞层，因此把它们称为无颗粒皮质。Alfred Campbell和布罗德曼进一步将中央前回皮质区分为了尾部和吻部，布罗德曼将尾部称为4区，将吻部称为6区（图1-3A）。Alfred Campbell认为这两个皮质区域是人体独特的运动皮质区。他认为，尾部区域（初级运动皮质区）控制脊髓处的运动神经元，负责产生简单的运动；而吻部区域负责更高级的运动控制过程。他认为位于吻部的这些皮质区域发出的神经纤维通过投射到初级运动皮质区间接地影响运动，因此他称该皮质区域为前运动皮质区。多年之后，在使用神经刺激方法绘制运动区脑图谱时，Clinton Woolsey和他的同事发现，除了刺激初级运动皮质区能够诱发对侧肢体运动外，刺激前运动皮质区内侧的部分皮质区域也能诱发对侧肢体运动，而该区域后来被称为辅助运动区（图1-3B）。辅助运动区的脑图谱没有初级运动皮质区复杂，并没有出现像初级运动皮质区中上肢和手部占有较大投射空间的现象。刺激辅助运动区能够激发双侧肢体的运动或者阻止正在进行的随意运动，而这种效应在初级运动皮质区几乎无法观察到。

图1-3　人类运动皮质区和猴运动皮质区分布

A：①运动前皮质区；②辅助运动区；③初级运动皮质区；④初级躯体感觉皮质区；⑤后顶叶皮质区；⑥腿；⑦手臂；⑧脸。B：①前辅助运动区；②辅助运动区；③腿；④韧带运动前皮质区；⑤前背侧运动前皮质区；⑥背侧运动前皮质区；⑦手臂；⑧初级运动皮质区；⑨脸；⑩腹侧运动前皮质区

在过去的25年中，对人类与灵长类动物的解剖和功能学研究从根本上改变了人们对中央前回皮质区结构与功能的认识。第一，结构学研究表明：布罗德曼6区内结构并不是完全一致的，它是由不同的分区组成的。第二，这些不同分区内部之间以及与大脑其他的皮质区域有特殊的神经联系。第三，功能学研究表明：每一个独立的分区单独地控制身体某一部分或身体多个部分的运动，并且不同分区内神经元细胞的性质也不同。目前，学者们将中央前区的布罗德曼6区的脑图谱被分为5个或6个功能区域。Woolsey将经典的辅助运动区分成2个功能区域，靠近尾部的皮质区称为F3区，靠近吻部的皮质区称为F6区。布罗德曼6区背部突起的尾部和吻部称为背侧前运动皮质（F2）和前背侧运动前皮质（F7）。布罗德曼6区腹部突起也具有独特的功能，被称作腹侧前运动皮质区，进一步又可以分成2个亚区F4和F5（图1-3B）。最近又发现了另外3个运动皮质区，它们位于布罗德曼6区的外面，在扣带回皮质的吻部。

如果运动皮质区的作用仅仅是激活或者协调肌肉活动，那它这么多样化的功能似乎是多余的。但是现在我们知道在这些皮质区域内的神经元有独特的属性并且负责多种功能，例如，选择、计划以及对外界目标/内在需求产生运动。