1980 莫斯科奧運吉祥物 Misha（Мишка）

這隻熊熊是蘇聯童書作家 Victor Chizhikov在1977年設計出來的，我覺得他是目前史上最可愛的奧運吉祥物沒有之一。雖然那次奧運因蘇聯入侵阿富汗，美國呼籲各國抵制莫斯科奧運，因此只有少少81個奧會成員參加。（btw，國際奧委會在1979年通過名古屋協議，該決議承認北京之奧會名稱為中國奧林匹克委員會，使用「中華人民共和國」的國旗與國歌，自此臺灣只能使用中華臺北參賽。但中國卻未參加1980老大哥舉辦的奧運，直接參加下一屆1984年的美國洛杉磯奧運XD）

即便如此，Misha依舊是最受歡迎的奧運吉祥物，不僅有蘇聯的國營動畫工作室Soyuzmultfilm拍攝動畫影片，日本也做了「小熊米莎」（こぐまのミーシャ）的卡通，總共26集，所以日本還能找到一些米莎的周邊商品。在俄文中Misha跟「熊」的發音有點像，所以大部分俄羅斯故事裡熊的角色都叫Misha，包含斯拉夫語系的捷克文中也會見到熊熊叫米莎或米西卡。

在1980年奧運會的閉幕式上，米莎的巨型雕像熊拿著氣球在中央體育場遊行，而最有名的應該就是「米莎的眼淚」，旁邊的看台上有許多人拿看板排出米莎的圖案，然後左眼部分的人翻了牌子，讓米莎看起來像是流下了眼淚。這個片段在網路上可以找到不少影片或GIF。1988年，為紀念米老鼠誕生60週年，特地製作了一本雜誌，讓米老鼠和米莎相見歡。

我希望哪一天我可以收集到幾隻可愛的米莎娃娃。

圖片由網路上搜尋而來，郵票是我自己的。

IoT的快速發展迫使人們重新思考傳統Wi-Fi，Wi-Fi HaLow與傳統Wi-Fi有何不同？

TECHSUGARTECHSUGAR 發表於 2021年6月22日 15:00 2021-06-22

Wi-Fi就像是我們互聯世界的氧氣，是當今最普遍的無線網路協議，承載了超過一半的網際網路流量。「Wi-Fi 是一個通用術語，指的是經過二十多年發展而成的802.11協議家族。Wi-Fi聯盟是推動Wi-Fi應用和發展的組織，該組織用數字命名法，簡化了常用的幾代Wi-Fi名稱，例如，Wi-Fi 4 = 802.11n、Wi-Fi 5 = 802.11ac 、Wi-Fi 6 = 802.11ax。您正在家裡或工作場所使用的，很有可能就是這些類型的Wi-Fi。

儘管Wi-Fi 4/5/6無處不在，但物聯網（IoT）的快速發展，迫使人們重新思考傳統Wi-Fi，揭示技術差距，重新定義802.11協議在現今超低功耗物聯網設備的無線連接世界中應該發揮的作用。物聯網和機器對機器（M2M）應用，對遠端連接和低功耗的更高要求，促使人們需要另一種為物聯網而最佳化的Wi-Fi。

Wi-Fi HaLow（發音為HEY-low）協議，透過提供超低功耗的無線解決方案，填補了這一空白，與傳統Wi-Fi相比，該方案可以在更遠的距離和更低的功耗下，連接更多的物聯網設備。該協議於2016年得到了IEEE 802.11ah任務組的批准，被Wi-Fi聯盟稱為Wi-Fi HaLow。

Wi-Fi HaLow本質上是一款低功耗、遠距離、多用途的Wi-Fi版本，在免許可的1 GHz頻譜下運行。Wi-Fi HaLow標準結合了能效、遠端連接、低延遲、高解析度影片品質數據速率、安全功能和本地IP支持，是無線連接、電池供電的物聯網設備的理想協議選擇。讓我們仔細看看Wi-Fi HaLow和傳統Wi-Fi之間的一些主要分別，以及為什麼802.11ah協議非常適合物聯網應用的連接要求。

一種省電的協議

Wi-Fi HaLow為耗電的物聯網設備，提供了卓越的能效。IEEE 802.11ah規定的各種複雜的休眠模式，使HaLow設備能夠長時間處於極低功率狀態， 節省電池能量：

TWT（Target wake time）：這允許工作站（STA）和存取點（AP）預先安排一個時間，喚醒休眠的節點以存取訊號。

RAW（Restricted access window）：存取點可以授予工作站子集傳輸其資料的權限，而其他工作站則被迫休眠、緩衝非緊急數據或兩者兼而有之。

BSS（Basic Service Set ）空閒期：這將工作站的「允許空閒期」延長至五年。

TIM（Traffic Indication Mapping ）： 更有效地分組編碼TIM，節省信標（Beacon）的傳輸時間。

短MAC標頭：將低標頭傳輸虛耗、傳輸時間和功耗，並釋放無線電波頻段。

空值PHY協議數據單元（NPD）：這將類似MAC的ACKs/NACKs嵌入PHY層，以減少時間和功耗。

短信標：短（有限）信標頻繁發送以同步工作站，而完整信標的發送頻率較低。

BSS著色機制：顏色分配表示特定接入點的BSS組，而站點可以忽略其他顏色。

雙向TXOP（BDT：Bi-directional TXOP）：當喚醒工作站，發現存在用於傳輸的上行和下行訊框（Frame）時，會減少介質的存取次數。BDT使用實體層協議資料單元（PPDU）的訊號（SIG）字段中的響應指示，以增加對第三方工作站傳輸的TXOP持續時間保護。

該協議的高效休眠和電源管理模式，支援物聯網設備使用電池運行多年，以及多種靈活的電源和電池大小選擇，從採用鈕扣電池的短距離物聯網設備，到傳輸超過一公里的更高功率、採用更大電池的應用。與2.4 GHz和5 GHz頻段的Wi-Fi協議相比，該協議採用的sub-GHz窄頻訊號，傳輸距離更遠，能耗更低，讓每單位能耗可傳輸更多數據。

因此，Wi-Fi HaLow晶片所需的功率僅為傳統Wi-Fi晶片的一小部分。雖然傳統Wi-Fi的數據速率較高，讓使用者能夠在2.4 GHz、5 GHz和6 GHz頻段，使用寬頻頻道快速傳輸高解析影片和下載大量檔案，但這些Wi-Fi連接的有效距離很短，電池消耗很快，需要頻繁充電或更換電池，或者最好有一個主電源連接。基於這些原因，Wi-Fi HaLow是電源受限的物聯網設備的更好選擇，這些設備需要達到更遠的距離，並能用電池運行數年，同時仍然提供較高的數據吞吐量。

Wi-Fi HaLow的sub-1 GHz協議優化了滲透率、覆蓋範圍、功率和容量。

覆蓋範圍更廣

802.11標準涵蓋的頻率範圍非常廣泛，從sub-GHz到毫米波（mmWave）。Wi-Fi HaLow是第一個在免許可的sub-GHz頻段運行的Wi-Fi標準。Wi-Fi HaLow提供的數據速率，從幾百kb/s到幾十Mb/s不等，傳輸距離從幾十公尺到一公里以上。

與傳統Wi-Fi使用的最窄的20MHz頻道相比，Wi-Fi HaLow的sub-1 GHz訊號使用更窄的頻道，從1MHz到更窄。由於頻道中的熱雜訊較低，這種20倍的頻寬系數轉化為13 dB的link budget改進。與傳統的2.4 GHz Wi-Fi相比，750 MHz – 950 MHz之間的RF頻率，需要額外增加8dB-9 dB的link budget，進而節省自由空間傳輸損耗。此外，Wi-Fi HaLow協議增加了一個範圍最佳化的調變和編碼方案（MCS10），可提供額外的3dBlink budget改進。

總之，與傳統的2.4GHz IEEE 802.11n（Wi-Fi 4）相比，Wi-Fi HaLow提供了高達24dB的link budget改進。與頻率更高、頻寬更寬的802.11ac（Wi-Fi 5）和802.11ax（Wi-Fi 6/6E）協議相比，Wi-Fi HaLowlink budget優勢進一步增強，其使用頻寬更寬的5GHz和6GHz頻譜。這就解釋了為什麼Wi-Fi HaLow訊號的傳輸距離，是傳統Wi-Fi的十倍，而不需要網路擴展器。例如，電池供電的攝影鏡頭可以放置在家裡或車庫外牆更方便的地方。照明系統可以從單個AP控制，而不管燈具是在室內還是室外的花園裡。

為終端使用者提供無線物聯網解決方案，覆蓋數百公尺的距離，而無需額外的擴展器或昂貴的手機行動網路，是802.11ah協議的一個關鍵競爭優勢。Wi-Fi-HaLow的遠端覆蓋優勢，擴展了智慧型家居和智慧型城市網路的範圍，讓使用者能夠控制1公里以外的物聯網設備，遠遠超出了傳統Wi-Fi協議的覆蓋範圍。

訊號穿透力更強

一般來說：頻率越低，覆蓋範圍越遠，穿透障礙物的能力越強。Sub-GHz 的Wi-Fi HaLow訊號可以比傳統Wi-Fi更容易穿過牆壁和其他障礙物。與2.4GHz和5GHz頻段的Wi-Fi協議相比，住宅和商業建築的建築材料和布局的變化，對sub-GHz HaLow訊號的影響較小。Wi-Fi HaLow可以穿透牆壁和建築物，這有助於減少客戶投訴和產品退貨，這些問題有時會困擾使用傳統Wi-Fi的產品。

Wi-Fi HaLow使用正交分頻多工（OFDM）調變，來校正反射和多徑環境。無論設備製造商的產品是在室內還是室外，或者是在地下室還是閣樓，Wi-Fi HaLow都可以確保設備與接入點之間有穩健的連接。這種靈活性消除了提供專有集線器或橋接設備以補償不同家庭架構的額外成本和複雜性。

高度可擴展的解決方案

單個Wi-Fi HaLow接入點可以處理多達8191個設備，是傳統Wi-Fi接入點的4倍多。在可預見的未來，這足夠連接每個LED燈泡、電燈開關、智慧型門鎖、電動窗簾、恆溫器、煙霧探測器、太陽能電池板、監控攝影鏡頭或任何可想像的智慧型家居設備。典型的家庭Wi-Fi路由器，通常支援幾十種設備。當頻寬服務提供商在家居中進行部署時，單個Wi-Fi HaLow接入點可以成為一個可擴展的平台，用於提供額外的安全和公用事業管理設備和服務。

多種訊號傳遞選項，減少了管理和控制大量HaLow設備所需的開銷。這樣可以最大限度地減少訊號衝突，並為有源設備釋放無線電波，以便以最快的調變和編碼方案（MCS）速率傳輸更多數據。與傳統Wi-Fi一樣，HaLow可以根據訊號完整性和與接入點的距離，自動調整頻寬。預定義的MCS級別支持單流、單天線產品的頻寬從150 Kbps到40 Mbps，使用的頻寬從1 MHz到8 MHz，80 Mbps的能力也可通過使用可選的16 MHz寬頻道來實現。

Wi-Fi HaLow的星形網路拓撲結構、卓越的穿透力、廣闊的覆蓋面積和巨大的容量，將無線連接從難以部署和頻寬受限的網狀網路中解放出來，簡化了網路安裝，並將總體持有成本降至最低。

具有抗噪性的免許可頻譜

與採用2.4GHz、5GHz和6GHz頻段的傳統Wi-Fi一樣，Wi-Fi HaLow使終端使用者能夠擁有自己的設備並使用免許可的sub-GHz無線電頻譜，範圍從750MHz到950MHz。Wi-Fi HaLow的可用頻率範圍、最大傳輸功率和占空比，在世界各地有所不同。（例如，美洲可用的HaLow頻譜是902 MHz至928 MHz，而在歐洲是863 MHz至868 MHz）。

Wi-Fi HaLow在工業、科學和醫療（ISM）頻段內運行，可以使用多種頻段：1MHz、2MHz、4MHz、8MHz和16MHz。頻寬越窄，訊號傳輸的距離就越遠。使用OFDM，以跨多個子頻道的數據包形式傳輸數據，這可以提高在具有挑戰性的RF環境中的性能，特別是當有來自其他無線電設備的強干擾時。前向錯誤更正（FEC）編碼也為恢復數據包提供了額外的保護，確保穩健的連接。

安全性和互通性

與其他IEEE 802.11 Wi-Fi版本一樣，Wi-Fi HaLow是一種固有的安全無線協議，支援最新的Wi-Fi認證要求（WPA3）和空中傳輸（OTA）AES加密，其數據速率可以實現安全的OTA韌體升級。

就像其他類型的Wi-Fi一樣，HaLow是一個全球公認的標準（IEEE 802.11ah），定義了連接設備如何進行安全認證和通訊。採用Wi-Fi HaLow的設備供應商，可以保證其產品和網路，將按照Wi-Fi聯盟的開髮指導來實現互通性。由於Wi-Fi HaLow是IEEE 802.11標準的一部分，Wi-Fi HaLow網路也可以與Wi-Fi 4、Wi-Fi 5和Wi-Fi 6網路共存，而不影響其RF性能。

本地IP支援

所有物聯網路都需要網路協議（IP）支持，以實現雲端連接。由於Wi-Fi HaLow是802.11 Wi-Fi標準，因此它提供本地TCP/IP支持。這種內建的IP功能，意味著物聯網連接不需要專有閘道器或橋接器。所有連接到具有Wi-Fi HaLow功能的路由器的客戶端設備，可以使用IPv4/IPv6傳輸協議，直接連結網際網路，以獲得基於雲端的服務和物聯網數據的管理。

HaLow效應：延伸範圍，拓展物聯網的可能性

傳統Wi-Fi的網路擁塞、範圍限制和較高的功耗，以及可連接到單個AP的設備數量有限，在當今物聯網設備的世界中已不再可行。這些限制阻礙了各行業出現的以物聯網為中心的新商業模式，這些模式需要更遠的距離、更大的容量、更靈活的電池和電源選項，同時最大限度地降低部署成本。

作為一種遠端協議，Wi-Fi HaLow支持那些2.4GHz和5GHz Wi-Fi無法達到的室內外物聯網應用，例如遠端監控鏡頭、門禁網路甚至無人機。其他潛在的使用案例包括大型公共場所，如體育場館、購物中心和會議中心，在這些場所，單個Wi-Fi HaLow接入點可以替代大量的接入點，無需複雜的網狀網路，簡化了安裝，降低了總持有成本。

工業物聯網、過程控制感測器、大樓自動化、倉庫和零售店等眾多應用，也將受益於這種遠端、低功耗協議，讓無數設備能夠在日益自動化的世界中保持連接。事實上，Wi-Fi-HaLow在傳統的802.11協議中因其覆蓋範圍、能效、容量和多功能性而脫穎而出。

附圖：▲Wi-Fi 4/5/6與Wi-Fi HaLow的比較
▲ 傳統的Wi-Fi 4/5/6協議，使用更高的頻率和更寬的頻寬來最大化吞吐量。
▲ 比較802.11n/ac（左）和802.11ah（右）的吞吐量與範圍。（資料來源：Sensors期刊（Basel ）。2016年11月，IEEE 802.11ah：一種應對物聯網挑戰的技術，作者：Victor Baños-Gonzalez, M. Shahwaiz Afaqui, Elena Lopez-Aguilera, and Eduard Garcia-Villegas）

資料來源：https://www.techbang.com/posts/87835-wifi-halow-iot?fbclid=IwAR1P3nR4iV8V3ZhhOO4zX7GZ_9Tz4v5MBzLlCX3aXYbnOCVqPYi58LPFrmQ

今天要幫大家介紹的大腦區域，是額葉中的「布洛卡語言區」，以及顳葉中的「維內基語言區」。

《大腦好好玩》第四集語音＋文字版：https://voice.mirrorfiction.com/single/20191119cul001

首先，先來看看布洛卡語言區的故事。提到布洛卡語言區，就要把時間拉回 1840 年的法國。這一年，有一位年紀 30 歲的中年人叫做 Louis Victor Leborgne，大家可能會覺得名字聽起來很熟悉，因為就像是兩個高檔歐洲名牌的結合── Louis Victor 聽起來就像是 LV 的 Louis Vuitton，而 Leborgne 聽起來就像是藍寶基尼 Lamborgini。


很可惜的是，這位 LV 藍寶基尼先生雖然名字自帶名牌，但卻沒什麼人記得他的本名（畢竟 LV 和藍寶基尼都是 1960 年代以後才成名的品牌，所以當時沒有人記得他的本名），但他的暱稱倒是成了心理學教科書中的經典。他的暱稱就是「小唐」，patient Tan，這是一位無法說話、但卻革新了心理學語言研究歷史的頭號人物。


為什麼這位 LV 藍寶基尼先生的暱稱叫做小唐、patient Tan呢？這是因為他完全無法說話，唯一能發出的聲音就是 Tan 的聲音。通常他想要說話的時候，都只能發出一聲的 Tan，或是兩個連音 Tan Tan，僅此而已。


1840 年時，他因為無法說話而來到法國的一家精神醫院檢查。在那之前，他已經有好幾年的癲癇病史，失去語言能力也已經有兩三個月的時間。當時他唯一的病徵似乎就只有語言問題；初步的檢查發現，他的智力及一般行為表現都算正常。例如，他聽得懂醫生的指示；在試圖溝通的時候，也可以透過大量手勢來傳達他的意圖，唯獨發音時只能發出「唐」的聲音。


不過接下來的幾年時間，小唐的情況開始逐漸惡化。比方說，他的右手癱瘓了，後來右腳也癱瘓，最後連視覺和其他認知功能也都變得越來越差。最後到了 1861 年的四月，他的身體出現褥瘡，右半側身體開始發炎腐爛。1861 年的 4 月 11 號，他被安排接受手術。這時候，小唐終於第一次見到了布洛卡醫生。

　
布洛卡登場


布洛卡一見到小唐，就知道自己挖到寶了。當時正是布洛卡所創辦的巴黎人類學會的例會召開時間。而就在幾天之前的 4 月 4 號，也就是布洛卡遇到小唐的七天之前，布洛卡才剛剛在會議上聽到了大腦中究竟有沒有語言區的爭議。


這個爭議起始於第二集提到的「顱相學」。當時我們提到，高爾 1808 年提出顱相學，並主張人類的認知能力有區域化的現象，也就是大腦每個功能各自佔了一塊地區的現象。


當時顱相學在民間和學界引起兩種截然不同的極端反應：顱相學在民間有如秋風掃落葉，橫掃歐美，深受一般民眾和政商上流社會人士的喜愛；另一方面，科學界則視之為偽科學，認為它缺乏證據，也因此使得科學家們大多避之唯恐不及，不想跟顱相學沾上任何關係。


但俗語說，樹大必有枯枝，人多必有白癡。在科學界一面倒反顱相學的同時，就偏偏有幾位科學家對顱相學的說法情有獨鍾。不過雖說人多有白癡，但如果我們把這句話更擴大一點來看，應該可以把它看成是「人多必有異類」的意思；換句話說，人多雖然必有白癡，但人多也必有先知。


接下來我們來看看，當初這幾位在眾人一面倒的反顱相學的時候，跳出來橫眉冷對千夫指、且義無反顧支持顱相學功能區域化的科學家，究竟是白痴，還是先知。

　
顱相學支持者


最早提出類似顱相學的功能區域化主張的人之一，應該是德國醫師蓋斯納（Johann Gesner）。蓋斯納早在 1770 年就發表了一篇論文，記載一位叫做 KD 的病人聽不懂別人說話，自己卻可以流利地說話。他說的話有時候有意義，有時卻會是別人聽不懂的、沒有意義的詞句組合和聲音。


根據蓋斯納當時的觀察，這位 KD 病人的病徵，就只有語言認知異常，而其他認知功能都完全正常；也因此他當時就推論，語言的理解能力可能是位於腦中的某個特定部位。他認為 KD 這位病人應該只有大腦的語言理解區受損，才會出現只有語言理解異常而其他認知能力完好的現象。


事實上，蓋斯納發現的這個病例，根本和一百年後（1874 年）維內基發現的接收型失語症是一樣的，還早了一百年！不過，雖然早了一百年，但是蓋斯納沒有解剖病人KD的大腦，因此沒有獲得證據而錯失了這個可以名留千史的機會。


雖然蓋斯納錯失了以自己名字來命名接收型失語症的機會，但他提出的大腦功能區域化想法卻在數十年後影響高爾，促使高爾提出顱相學。同時，蓋斯納也影響了另外一位法國醫生布依由（Jean Baptiste Bouillaud）。


布依由其實是高爾的學生，因此他支持顱相學，我們一點都不意外。他 1824 年提出了兩個想法：第一個想法和高爾的顱相學一樣，認為大腦功能區域化，主張我們可以從病人的病徵去推論出大腦病變的位置；第二個想法就是大腦側化，特別以語言為例，認為人類的語言區就位於左腦的前額葉。


到了 1848 年，布依由甚至公開提出賭金挑戰，只要有人能找到語言障礙的案例，而且發現大腦的受傷處不在左腦前額葉的話，他就認賠 500 法郎。不過，他的賭金挑戰始終沒有人提出回應，有可能是沒有人找到反例，也有可能是多數科學家都不想理會這種支持顱相學的主張。原因究竟為何，我們現在也不得而知。


布依由的賭金挑戰沉寂了一段時間之後，時間來到 1861 年的四月四號，也就是布洛卡遇到小唐的前七天。這天是巴黎人類學會的例會。這個學術界的活動一如往常，有許多科學家提出了反對顱相學功能區域化的立場。


反對顱相學功能區域化的立場是什麼呢？就是他們主張認知功能在大腦中不可區分。他們認為，整個大腦應該是以分散式的方法同時處理各種認知功能才對；也就是說，應該是大腦每個部分都參與了所有功能。


當這一天眾人持續撻伐顱相學的同時，有一位學者奧布爾丹（Simon Aubertin）跳出來支持顱相學。為什麼他敢力排眾議獨尊顱相學呢？原來奧布爾丹就是布依由的學生，而且還同時是布依由的女婿。這個學生兼女婿的身份，一邊面對來自同儕反對顱相學的壓力，一邊面對來自老師兼岳父的壓力的時候，很顯然老師兼岳父比較重要。不過，有立場而選邊站沒關係，重點還是要看到底有沒有拿出證據。


奧步爾丹四月四號當天不但出面力挺顱相學的功能區域化假說，還把岳父在 13 年前的賭局又再次搬出來和大家嗆聲；此外，他更加碼提出了臨床證據：一位病人因舉槍自殺未遂而把自己的額骨打出一個洞，所幸的是並沒有傷及大腦，但是額骨已經不見了且裸露出大腦。


醫生們對這位病人做了一個簡單的實驗：拿了一塊鐵片在病人在說話的同時對著左前額葉進行按壓，結果發現只要在他講話講到一半時按壓他的左前額葉，講話就會終止；一放開鐵片馬上又開始說話。其他的認知功能則都不受到影響。


這項證據公布時，布洛卡剛好就在場，因而對此印象深刻。七天之後，布洛卡就遇到了小唐這個千載難逢的機會。由於布洛卡對於奧布爾丹的實驗以及整個顱相學功能區域化的爭議都記憶猶新，於是他就決定採取進一步的行動。


很不幸的是，小唐在六天之後（4月17日）就因為敗血病過世。但很幸運的是，布洛卡抓緊機會，隔天親自操刀解剖拿出了小唐的大腦，並馬上把大腦實體標本拿到巴黎人類學會中發表。果然，小唐的前額葉有著一個巨大的壞死區域。


接下來的四年中，布洛卡又持續地搜集病例，最後一共找到了 25 位類似的病人，他們的大腦受損區域也都十分接近。布洛卡在 1865 年才正式提出論文，主張語言表達功能有區域化的現象，而且是側化在左腦的前額葉。


現在回頭來看，這四位早期支持大腦功能區域化的學者究竟是白痴，還是先知呢？最早的蓋斯納，應該可以說是先知無誤，畢竟他提出這個想法的時間比顱相學的高爾還要早。第二位學者布依由，因為他是高爾的學生，而且他只有開賭盤但卻沒提證據，因此我們暫時不予置評。第三位奧步爾丹雖然是布依由的學生兼女婿，但是他提出了新證據，因此還算是精神可嘉。最後的布洛卡實事求是、求證嚴謹，而且是第一位以大量數據和大體解剖來讓證據說話的學者，因此可算是先知一位。


布洛卡是對的嗎？


現在我們知道了布洛卡語言區的發現史，也知道布洛卡所主張的語言表達區位於左腦的前額葉。這一切聽起來，好像是科學歷史美談一樁，好像一切塵埃落定了對吧？但是事實上，案情並不單純。現在我們再來仔細檢視一下，到底布洛卡的主張和證據是否完全正確。


首先我們要看的一項反例，是法國學者莫瑞（Pierre Marie）的發現。莫瑞其實是布洛卡的學生，但是他對語言區的意見卻和布洛卡大相逕庭。1906 年，他在研究後發表論文指出，布洛卡失語症（也就是表達型失語症）的病變腦區，其實比布洛卡所主張的區域更廣。


到了 1980 年代，也有更多的證據顯示，有時候包括腦島、基底核、和顳葉前端等腦區的位置受損時，都有可能出現表達型失語症。這些腦區的名稱和位置，大家不必去深究，重點只是要告訴大家，語言表達能力的區域化，可能並不只侷限在左腦前額葉，而是涉及了更廣泛的區域。


2007 年時，美國加州大學戴維斯分校的一位科學家 Nina Dronkers，用MRI磁振造影來掃描小唐的大腦，結果發現了小唐大腦損傷程度，比布洛卡所觀察到的損傷程度更大。例如，磁振造影發現，小唐腦中的一條叫做上綜束（superior longitudinal fasciculus）的神經纖維受損，由於布洛卡當年沒有將小唐的大腦做切片，因此無法觀察到這個大腦內部的損傷。


除此之外，我先前在麻省理工學院的同事費德藍科（Evelina Fedorenko）也透過 fMRI 功能性磁振造影發現，布洛卡語言區其實可以再被細分成兩個不同的子區域，其中一個子區域和語言有關，另一個子區域則和數學與工作記憶有關。


所以總結來說，布洛卡的研究大致上是正確居多，但仍有一些微小錯誤。正確的地方在於，大腦確實有功能區域化、也有語言表達功能側化在左腦的現象，布洛卡他確實是發現明確證據的第一人。小錯誤就在於，語言表達區並不是只位於左腦前額葉中的單一腦區，更精確一點來說，應該是語言表達區雖然偏重在左腦前額葉，但還涉及了其他多個腦區。

　
顳葉中的維內基語言區


相較於額葉的布洛卡語言區的故事，顳頁的維內基語言區，就相對簡單多了。


在布洛卡發現語言表達區之後的十三年，維內基又發現了另一個語言區，我們現在稱之為「維內基的語言接收區」，位於左腦顳葉和頂葉的交界。當此區出現損傷時，病人的語言理解能力會受損，但仍能流利的說話。不過，由於病人的語言理解能力受損，所以他們說話時，自己也聽不太懂自己說什麼，有時會出現流利但不知所云的說話內容。


維納基語言區的發現大致上和布洛卡語言區一樣，算是大方向正確，但是細節仍有爭議。比方說，我和 MIT 的學者費德藍科一起合作發表的一篇 fMRI 腦造影論文就發現，和語言有關的腦區並不是只有左腦中的布洛卡區和維內基區，還包括了兩側大腦至少 13 個以上的區域。


同樣的，2016 年的一篇文獻回顧論文也指出，傳統文獻中的布洛卡和維內基語言區的定義其實太過籠統，先前大家所建立的理論模型也都太過簡單。例如，很多理論都忽略了皮質下腦區的貢獻，也沒有注意到區域之間的互動關係。


最後總結一下，今天介紹了布洛卡語言區和維內基語言區的發現歷史。布洛卡發現了「表達型失語症」，就是一種無法順利說話表達，但是卻可以正常聆聽和理解語言的病例；維內基則發現了一種相反的失語症，叫做「接收型失語症」，就是可以流利說話，卻聽不懂別人和自己說話的病例。


簡單來說，布洛卡表達型失語症，就是語言的表達過程異常，導致病人無法順利說話。而維內基接收型失語症，則是語言的理解過程異常，導致病人聽不懂語言。布洛卡和維內基所找到的語言區位置大致上正確，但最主要的錯誤在於他們都誤以為自己發現的語言區就是唯一的語言區。


無論如何，他們的發現仍算是瑕不掩瑜，我們可以從這些故事中學到四件事。第一，大腦功能確實有區域化；第二，大腦功能確實有側化；第三，做科學研究要有紮實的證據，才能讓人信服；第四，或許是最重要的一點，永遠不要以為現在的科學知識就一定完全正確。科學研究其實是一個不斷修正錯誤的過程，隨時保持懷疑和批判的態度，大膽假設，小心求證，我們才有機會一步步逼近真相。


《大腦好好玩》第四集語音＋文字版：https://voice.mirrorfiction.com/single/20191119cul001