第十章 大脑功能的偏侧化

通过瓦达技术可以确定语言功能的优势半球。如果 语言功能的优势半球被麻醉，则被试会表现出语言 障碍，丧失语言功能。但如果麻醉的不是语言功能 的优势半球，则被试没有上述表现。
但是瓦达技术麻醉的时间比较短，而且会产生偏瘫 和偏盲等暂时副作用，因此对研究对象具有一定创 伤性。

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二、单侧半球损伤病人的研究 单侧半球损伤研究的基本思想是，比较当脑损伤被 限制在一侧半球时病人的表现，从而确定半球功能 的偏侧化效应。

1861年，法国神经外科医生Broca发现大脑左半球 额下回病变的病人表现出语言表达障碍。1874年， 德国神经学家Wernicke发现左半球颞上回病变导致 病人口语流利，但对语言理解存在困难。

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双耳分听的方法的局限在于，人类前庭蜗神经纤维 有30%不经过交叉进入同侧半球（并非完全对侧投 射），这增加了分析实验结果的难度。
因此，双耳分听技术的精确度低，但相对简单安全。

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3.脑电研究

脑电研究显示，在说各种字母时，左侧颞叶的脑电 发生特征性变化，而右侧颞叶没有这种特异性变化， 说明左侧颞叶负责语言选择的功能（Schafer， 1967）。
第十章 大脑功能的偏侧化
南京中医药大学 张小聪
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第一节
概述
第二节
第三节 第四节 第五节
大脑半球结构的差异
大脑半球的功能分工与协作 影响大脑半球功能偏侧化的因素 大脑功能偏侧化的研究
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第一节
大脑功能的偏侧化：

概述


大脑两半球在功能上有一定的分工，存在专门化 （specialization）或不对称（asymmetry）的现 象。 大脑左半球受损会导致失语症，而右半球受损似乎 没有影响 。 右半球损伤的患者完成空间操作任务（如拼图、搭 积木等）的成绩较差，而且还可能丧失音乐能力 。
这些临床上发现的大脑单侧半球损伤的病例，为解 释言语功能的神经机制提供了有力的证据。
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单侧半球损伤在检验单侧效应时，需要遵循双分离 的原则。
例如，右侧半球顶叶损伤严重破坏了空间任务的成 绩，但左侧半球同样位置的损伤没有造成同样的结 果，则可以推断右半球是空间加工任务的优势半球。
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第五节
大脑功能偏侧化的研究
一、割裂脑研究 胼胝体是联结大脑两半球的神经纤维束。胼胝体切 断之后，大脑两半球互相独立处理信息，彼此对对 侧半球的活动一无所知，因此被称作割裂脑。

对割裂脑的研究始于斯佩里在20世纪60年代的研究。 虽然他们研究过的患者数量不多，但是大脑的特殊 解剖条件和精确的神经心理学实验方法，为探讨大 脑功能偏侧化效应提供了有力的证据。
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二、学习和认知方式
（三）学习 来自动物研究的资料表明，后天环境和学习可以影响脑 的发育和神经元的成长，进而导致了两半球不同的神经 变化。 （四）认知方式 认知方式是个体受遗传因素、后天社会化和环境因素共 同影响的结果。 现实生活中，每个人都有偏好的认知方式。 心理学家Ornstein（1977）认为, 两侧大脑半球在信息 加工方式上存在的差异，正好与二元论哲学相一致。

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三、瓦达技术的研究

瓦达技术主要通过对患者颈内动脉注射麻醉剂—— 异戊巴比妥钠，注入脑半球颈内动脉后能暂时停止 脑半球的功能。
通过瓦达技术，可以在一侧脑半球完全停止运作时， 研究对侧半球的认知功能，进而比较大脑半球功能 偏侧化效应。

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第二节
大脑半球结构的差异
一、解剖结构的不对称性

大脑右半球比左半球更向前突起，而左半球比右半 球更向后延伸。右侧额叶通常比左侧额叶宽，而左 侧枕叶比右侧枕叶更宽。 右半球的外侧裂明显向上卷曲，而左半球的外侧裂 则相对较平。


左半球颞平面的面积比右半球的大十倍以上。左侧 Broca语言区的体积也比右半球的大。
4.神经影像研究

功能磁共振成像技术（fMRI）和正电子发射断层扫 描技术（PET）被大量运用到对大脑功能偏侧化的 研究中。
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The end!
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四、正常人的实验研究
1.半视野速示技术

半视野速示技术是检查人脑两半球视知觉加工机能 偏侧现象的重要方法之一。 半视野速示技术的原理在于，人类视觉神经传导通 路的半交叉特性，即来自左右眼球视网膜鼻侧的神 经纤维在视交叉处交叉后投射至对侧大脑半球枕叶 视觉中枢，而两眼球颞侧的纤维不交叉即传至同侧 大脑半球视觉中枢。
听说读写
字母及单词识别 复杂性随意运动 数学能力 复杂图形及脸孔识别 运动模式的空间组织 几何学、方向感和心 理旋转 8
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（二）信息加的差异。 左半球加工信息的方式被描述为序列性、分析性和 逻辑的； 右半球加工信息的方式被描述为平行的、整体性的 和直觉性的。
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斯佩里和他的学生Levy对割裂脑患者的视觉、听觉、 语言、图形知觉、视空间功能等进行了大量开创性 的研究。研究表明，裂脑人在语言、视空间加工、 注意、知觉、复杂认知等方面均存在半球功能偏侧 化的现象。 例如，通过半视野速示技术向割裂脑患者左、右视 野分别呈现词语，结果表明病人对呈现在左视野 （右半球）的刺激不能读和写，但可以做出非语言 的反应（比如用手指出与之匹配的物品）；但是病 人对出现在右视野（左半球）的刺激能够完成读和 写的反应。

在左侧威尔尼克区，神经皮质柱与柱之间的距离比 右侧大，可能是为了适应柱之间神经纤维的额外链 接。左侧初级听皮层的皮质柱上单个细胞有较长的 树突，可能是为了与更远皮质柱建立新的神经联系。
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三、神经递质的不对称性

大脑左半球更善于加工依赖多巴胺的任务，右半球 更善于加工依赖去甲肾上腺素的任务。尸检报告显 示，左侧苍白球的多巴胺水平更高。

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视觉通路交叉投射示意图
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半视野速示技术在要求被试两眼凝视视野中心点的 同时,用速示仪器短暂地向被试的半边视野(有时连 同中间视野)呈现刺激。来自一侧视野的视觉刺激 均可以直接到达被试的对侧大脑半球，满足半边视 野与大脑半球间的“交叉投射”关系。
研究者根据被试在不同视野条件下完成实验任务的 结果，比较左右脑接受信息的效能和准确度，判断 不同半球认知功能的特点。研究表明，左脑在接受 语言材料方面存在优势，而右脑在刺激的定位、角 度、深度的知觉方面存在优势。
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2. 双耳分听的研究

双耳分听技术由Broadbent于1954年提出，由 Kimura于20世纪70年代在加拿大蒙特利尔神经病学 研究所引入。 该技术要求被试两只耳朵同时分别听两组信息，然 后要求被试对听到的信息进行重复。结果表明，语 言功能偏侧于左脑的被试，在双听语言材料时会快 速而准确地报告右耳的信息，这种现象称为右耳优 势；只有少部分被试聆听言语材料时出现左耳优势。


研究者还发现大脑两半球在信息表征方面存在差异。 例如，在知觉表征领域，Sergent（1982）主张左 半球处理视觉刺激的局部性质时占优势，右半球在 处理整体性质时占优势。
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二、大脑左右半球的功能协作

大脑左右半球虽然存在功能偏侧化的倾向，但是两 者是相互协作的。 大量研究证实，大脑半球功能偏侧化只是与另一侧 半球进行协同活动的基础。对于认知活动而言，偏 侧化的功能优势只能在某些特定条件下才有绝对意 义。
PET研究也表明，左侧基底神经节中的多巴胺水平 更高，右侧腹外侧核中的去甲肾上腺素能神经元比 左侧更多

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第三节
大脑半球的功能分工与协作
一、大脑左右半球的功能分工
（一）加工任务的大脑半球偏侧化
功能 听觉 左半球 语言性声音 右半球 环境声音及音乐
语言
视觉 运动 空间和数学能力

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大脑左右半球协作的模式至少有两种形式： 互补协作： 是指一侧半球对另一侧半球的功能起促进作用。 互扰协作： 是指一侧半球对另一侧半球功能起消极作用。
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第四节 影响大脑半球功能偏侧化的因素
一、生物学因素
（一）基因 （二）性别 研究表明男性和女性在大脑半球结构和功能的不对称性 上存在的差异。 男性的半球功能偏侧化总体比女性更加显著。 （三）利手 Rasmussen和Milner（1977）进行的瓦达测试表明，在 右利手的人群中，左半球为语言优势半球的比例达到 96%；在左利手的人群中, 语言优势半球偏于左半球的 也高达70%，其他定位于双侧或右侧。
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图10-1 脑结构底面观的MRI图，展示大脑两半球总体解剖结构的差异 （F表示额叶，O表示枕叶）。（引自Toga & Thompson，2003） 5
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二、细胞水平的不对称性

高级树突分支（远离树突主体的较细小的分支）在 左半球语言区（包括Broca区）比右半球对应脑区 更大。但是，低级树突在右半球则更长。