隨著馬博士注意力缺陷多動癥讀書會的進行，我們明白，注意力缺陷多動癥人群的前額葉皮質功能障礙，已經是科學界達成的共識。同時，大伙兒對前額葉皮質愈發感興趣。我們今天就來簡要的聽聽前額葉皮質的故事。
00 一場意外引發腦科學界驚人發現
1848 年，美國鐵路工人菲尼亞斯·蓋吉（Phineas Gage）在一次事故中, 頭部被一根鐵棍穿過，傷口從臉部左側向斜上方深入，通過左眼后部、前額骨后部，再從偏左側的頭骨穿出，損傷了包括眶額葉皮層在內的前額葉皮層。（注意：這里明確的告知，損傷的是腦左部）。他奇跡般地活了下來，逐漸康復，但是此后性情大變。大家公眾蓋吉原本做事認真負責，做人友善，人緣良好。意外受傷之后，盡管身體康復很快，但他仿佛換了一個'靈魂'，變得固執、任性、反復無常、粗魯不雅。
正是這個事件，引起了科學家們濃厚的興趣。腦科學家將蓋吉作為前額葉皮質重要的研究資料，認為傷及大腦前額葉皮層，是使他情緒失控，丟失“道德行為”的主要原因。現今，蓋吉的大腦組織成了哈佛大學的藏品，頭骨也被存放在哈佛醫學院圖書館的沃倫解剖博物館中，一旁仍放著那根鐵棍。
01 前額葉是什么，在哪里？
要了解前額葉的位置，我們應該先了解大腦的四個腦葉及額葉的位置。如下圖所示，大腦的兩個半球通常被分為四個腦葉，分別是額葉（Frontal lobe）、頂葉（Parietal lobe）、顳葉（Temporal lobe）和枕葉（Occipital lobe）。額葉和頂葉由中央溝（Central sulcus）隔開；外側裂（Sylvian fissure）則將顳葉與額葉、頂葉分隔開；大腦背側的頂枕溝（Parieto-occipital sulcus）和腹外側的枕前切跡（Preoccipital
notch）則將枕葉與頂葉、顳葉分隔開。
四個腦葉的分區
在人腦中，額葉約占大腦皮質面積的 40%，主要由運動皮質、前運動皮質、前額葉皮質 （prefrontal
cortex, PFC）和額葉底內側部構成，它是大腦功能的執行中樞，并與大腦其他部位相聯系，負責對傳入的信息進行加工、整合，并選擇適當的情感和運動反應。
簡單的說，額葉的前端是前額葉，前額葉的表層便是前額葉皮層，主要與人類的高級認知功能相關；額葉后端的表層是運動皮層，主要與運動的控制相關。
前額葉皮層是大腦中在系統發生上最晚出現、在個體發育中最晚成熟的結構，與其他的皮層及皮層下結構具有廣泛的神經投射聯系。它是控制大多數高級認知功能的關鍵腦區，因此被認為是我們大腦的“總司令”。
02 前額葉皮層分區
根據執行功能的不同，科學界將前額葉分為不同的區域。依據各個區域的位置，我們通常將人類的前額葉皮層分為：額極（Rostral）、背外側（Dorsolateral）、腹外側（Ventrolateral）、內側（Medial）和眶額（Orbitofrontal）皮層。
前額葉皮層的不同分區不僅在位置分布上不同，在具體所負責的功能方面也有較大的差異。研究表明：背外側前額葉皮層與工作記憶、規則學習、計劃、注意力和動機等功能相關；腹外側前額葉皮層參與了空間注意、行為抑制、語言等功能的執行；眶額皮層與行為抑制、行為決策、情緒與社交控制等相關；內側前額葉皮層被認為與情緒、動機、學習、注意力調控、社交和行為決策等功能相關；額極是目前了解較少的部分，該腦區損傷的病人往往會表現出創造力、心智化能力、元認知等較抽象的認知功能的損害。
近期發表在《Neuroscience and Biobehavioral Reviews》的論文，采用多方法、多領域的方法來實現 內側前額葉MPFC 細分區域的功能，結果表明：社會過程在功能上與背內側前額葉皮層DMPFC 相關（也驚訝的發現與腹內側前額葉皮層VMPFC 也相關），自我過程與前內側前額葉皮層AMPFC 相關，情感過程與AMPFC 和VMPFC相關。VMPFC還有一個相對非選擇性的區域，可能支持情境處理，對每個域的過程都很關鍵，但也各自獨立。
2015年，美國哈佛大學發表研究報告，指出大腦中背外側前額葉（DLPFC）的位置，決定人類看見犯罪行為時，會如何懲罰犯人。專家透過掃瞄及模擬人大腦的活動，發現DLPFC會先收集資訊，再判斷罪行有多嚴重，從而選擇出適當的懲罰，猶如大腦中的法院一樣。研究指出，DLPFC會由腦部其他位置，收集有關過失及傷害的影響，然后將資訊整合，以支持如何作出懲罰。負責人巴克赫茲表示，一直以來人們都不知道腦部是如何整合傷害他人的證據，但是次研究則提供了一個新視野，并揭示了人類的腦袋是如何作出判斷，以及大腦中的道德規范決策機制。
03 前額葉的“冷熱”兩個執行系統
前額葉的執行功能是一個復雜的整體協作的功能，細分為兩個部分。
一是冷執行功能，伴于背外側前額葉。這個執行系統有事說事兒，不講什么困難，由抽象的、以效益為主導的問題所引導，就看結果，不受情緒影響，是純粹理性的部分，也是最晚成熟的部分。費洛伊德講的“本我、自我、超我”的“超我”，就是這部分大腦的功能，最高指示、最高規范都出自這里的指令。睡前交手機、好好睡個覺、列任務清單、規劃人生，這些都是“冷”執行系統的功能。如果這部分功能受損，延遲滿足的能力、自控能力會下降，自我控制能力沒有了，就剩下隨心所欲的欲望。小孩子就是這樣的，這部分大腦尚未發育，他只知道即刻滿足。
另一個是“熱”執行功能區，伴于腹內側前額葉。與前面的冷執行功能相反，這部分越來越接近邊緣系統，做決策時受情緒影響。這部分功能有情緒的參與，因此，很多時候，靈感強，靈感是人的想法、感覺，是來自邊緣系統的感覺直接到達大腦皮層。腹內側前額葉活性高才能感受自己的直覺。如果這部分大腦功能不足，會導致知道什么是對什么是錯，但是感覺不到情緒的動力，無法真正做決策，沒有能力做決定。那些說起道理來頭對是道的，往往不去做事，做決斷困難，最有名的就是“趙括”，紙上談兵一把好手，打仗做決策就不行。這樣的人，他需要有人給他拍板，有人為他做決定。
04 前額葉參與情緒控制
前額葉也是情緒中樞通路的重要環節之一。額葉病變不僅能改變認知功能、行為和決策能力，也能影響情感和情緒。鐵路工人蓋吉事件近一個半世紀后，研究人員經采取 X 線和計算機三維模擬技術，發現蓋吉受損的是雙側額葉中下部分和額葉的腹內側區，尤以左側PFC 為甚。這是額葉與情緒、社會性行為直接相關的典型病例。
我們知道，“邊緣系統”負責產生情緒，而“前額葉”負責控制情緒。前額葉皮層屬于控制和注意中心，'控制'是主要職責，把你的注意力轉移到某個目標上，并進行詳細、理性的思考。邊緣系統位于腦干的頂部，包括海馬、下丘腦、杏仁核等部分，負責情緒和記憶的產生。人類的快樂、悲傷、憤怒、驚訝、恐懼和厭惡等基本情緒，均來自于邊緣系統。
不通過前額葉的情緒走的是“快”通道，是本能的戰斗逃跑反應的產物，往往會失控、沖動、負面情緒較多，容易傷人；通過前額葉調節控制的情緒，走的是“慢”通道，前額葉皮層可以抑制沖動的爆發，有理性。事件發生后，等待6秒，前額葉就可接管。從與情緒博弈的角度來看，當情緒（邊緣系統）戰勝理智與自控（前額葉），很可能拖延行為就產生了。反之，則實現了“自律”。
05 前額葉的發育時間長
有研究表明，與“邊緣系統”不同，“前額葉”的成熟時間相對較晚，一般要到25歲以后，才能完全成熟。因此，在兒童時期，由于“前額葉”發育不成熟，在“邊緣系統”與“前額葉”的博弈中，負責理智、自控的“前額葉”常常失敗。盡管，“控制”對于兒童來講十分不易，但是，一旦他們體會過“控制”后的快樂，這種場景同樣會存儲在“邊緣系統”中，為下一次情緒與理智的博弈提供助力。
前額葉的發育依賴于親身經歷與體驗，他人的說教、經驗、講道理對前額葉的發育無益。人所處的環境越復雜、所在的社群越龐大、經歷的事情越多，越能促進前額葉的發育成熟。
前額葉發育過程
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