人的每个大脑半球有四个脑叶。在大脑最前部是额叶。在额叶后面的上部是顶叶，额叶后面的下部是颞叶。在脑最后部是枕叶。1

脑前额叶皮质功能与认知、情绪、疼痛和行为管理等相关。2

简介大脑半球的表面布满深浅不同的沟和裂。主要的沟裂有中央沟、外侧裂和顶枕裂。这些沟裂将大脑半球分成四个叶： (1)额叶，在中央沟的前方。(2)顶叶，在中央沟和顶枕裂之间。(3)枕叶，在顶枕裂后方。(4)颞叶，在外侧裂下方。大脑沟裂间隆起的地方称为脑回，在每一叶内，一些细小的沟裂又将大脑表面分成许多回，如额叶的额上回、额中回、额下回、中央前回等，颞叶的颞上回，颞中回和颞下回，顶叶的中央后同等。5

大脑中负责记忆功能的结构叫海马，而相当于电脑内存的结构就是大脑的前额叶——脑袋前额头后面的那部分大脑皮层区域。这部分区域是灵长类生物进化中变化最大的部分，灵长类进化到人，大脑容量增加了一倍，而这增加的部分主要体现在大脑前额叶变得越来越大。6

组成结构大脑额叶包括前区、中区和后区，是一个重要的神经组织区域。前区就是脑前额叶，因为有着广泛的神经联系和复杂的结构图式，以及丰富的、复杂的双向性联系，它是大脑中最重要的区域之一。4

功能人的额叶占整个大脑半球面积的25%。它是人最复杂的心理活动的生理基础，负责计划、调节和控制人的心理活动，对人的高级的、目的性行为有重要作用。前额联合区既与注意、记忆、问题解决等高级认知功能有密切关系，也与人格发展有密切关系。7

通过对某些前额叶损伤的病例进行的研究表明前额叶在双语言语产生的词汇通达过程中和双语言语理解的词汇通达过程中也发挥着重要的抑制作用。4

大脑前额叶与丘脑背内侧核共同构成觉察系统，大脑前额叶与丘脑背内侧核有着密集的往返纤维联系，通过后天学习联结成功能一体，形成觉察系统。有大量的病例症状表明，大脑前额叶或者丘脑背内侧核病变将导致觉察功能的损害。8

纠错功能纠错功能或者称翻转学习功能，对于人类适应外界变化是非常重要的。开车时，前面的路被堵了，我们会很快做出反应：绕行。做一个项目，试了几次不成功，就必须改变做法。威斯康星卡片分类测试是常用的神经心理测评方法，可以部分反映前额叶的纠错功能。受试者被要求按照扑克牌的三个要素（数字、颜色、形状）中的一个将牌进行配对。譬如被试者一开始是按照数字来配对，这时护士告诉他错了，他得到这个信息后马上反馈，不再按照数字分，转而按照颜色分，然后护士说对了，这时他就知道配对的规则是颜色不是数字。他可以十次、一百次地按照颜色分类来做。但在之后的测试中，护士会突然改变规则，且不告诉被试者。当受试者还在按照颜色分类配对卡片的时候，护士突然告诉他错了。这时正常人一般来说试两次就知道什么是对的规则，但对于患有精神分裂症的人来说，他们往往会三次、四次一直试下去，这代表他的前额叶功能出现了障碍。6

信息整合功能当有人跟你谈到美国旧金山的金门大桥时，假如你去过那里，马上会在大脑的不同部位显示不同的信息：一块显示大桥的地理位置，一块显示大桥颜色，还有一块可能是桥的形状，等等。而前额叶皮层则具有整合功能，可以把来自不同脑区的不同信息进行整合，最后形成关于大桥的全面信息，这是前额叶很重要的高级功能。6

规划目标功能一个猴子想要吃到对面的香蕉，但香蕉离它较远，前面有栏杆它又过不去，这时它会用边上的竹竿去钩过来吃。当一根竹竿够不到，假如现场有两根竹竿，猴子是不知道把两根竹竿接起来去钩香蕉的，但是猩猩就会想到。如果把完成一件事作为一个大目标，正常人会通过规划将其分解成几个子目标逐一完成，而当前额叶出现问题，那么这个人就不知道怎么来安排子目标了。6

前额叶的功能除工作记忆之外，还有预期、规则学习、逻辑推理以及翻转学习、适应性等。6

2014年的一项研究表明，大脑中的“前额叶背外侧皮层”可能是人们诚实与否的“开关”。一旦这个脑区受损，人们便倾向于因为私利而说谎。9

研究进展受损后果

前额叶损伤的主要症状有，在性格上出现偏执、夸张、欣快、易怒和情绪波动，行为上出现迟缓、粗野、孤僻、任性和荒诞无稽，不能集中注意力观察和思考问题，不能进行复杂周密的逻辑推理，任何事情转眼就忘，对复杂环境不知所措，对突然发生的事件束手无策，既不能总结和汲取过去的经验教训，也不能规划和安排未来，对一切都漠不关心，我行我素。临床上把这些症状综合起来取名为“额叶综合征。10

加利福尼亚大学伯克利分校研究人员研究了两类在大脑前额叶有损伤的病人，一类是前额叶背外侧皮层有损伤，另一类是眼眶额叶皮质有损伤，还有一组大脑没有受伤的人作为对照组。这些人参与了一个叫做“信号游戏”的实验，这个游戏在进化生物学、博弈论以及实验经济学中被广泛使用。9

研究表明，大脑没有受伤的人往往更愿意说真话。而前额叶背外侧皮层受损的人行为模式有所不同，一旦诚实与私利相矛盾，他们更多做出不诚实的抉择。研究也发现，眼眶额叶皮质与诚实行为之间没有因果关系。9

前额叶背外侧皮层是实施认知控制的最重要脑区之一，一旦这一脑区受损，就不能进行认知控制，只剩下本能反应，失去认知控制后，只剩下本能的自私。9

与人类智商直接相关

《科学》杂志刊登了该所李澄宇课题组用先进的光遗传方法，证明了工作记忆这一核心认知功能所使用的脑区是大脑内侧前额叶，但习得之后则会转去别的脑区执行任务。11

李澄宇关注的是工作记忆——一种用“秒”来衡量的重要的短时记忆。“它就像电脑里的临时缓存，存放着很多思维的中间结果。”李澄宇解释，比如心算17×24，工作记忆强的人，就能把中间结果存在大脑里，直到得出最终结果。事实上，很难找出一个不需要工作记忆参与的任务；前人的研究表明，工作记忆的好坏和人类智商的高低直接相关，工作记忆缺陷也常出现在老年痴呆、中风、脑衰老等的过程中。11

以前，科学家只知道工作记忆存在于大脑内侧前额叶，由于实验手段不足，不清楚其中的工作原理。如今，李澄宇课题组利用激光，把对神经细胞的控制精确到秒级，终于确证了大脑中的这群前额叶皮层细胞的功能。“它们只负责工作记忆行为的存储，对抉择行为没有影响。”他说，而且，内侧前额叶皮层在延迟期间的活动只在学习阶段起作用，所以一个人工作记忆能力的强弱，与是否学得快也许有关系。11

“人类的大脑前额叶占皮层的30%，黑猩猩为20%，而猴子只有10%。”李澄宇说，虽然还需要进行深入研究，但与工作记忆相关的前额叶，很可能对人类的智能行为起过不小的作用。11

本词条内容贡献者为:

李少斌 - 副教授 - 长江大学生命科学学院

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