第三篇第一章 大脑的功能

第一章大脑的功能

第一节大脑的每项功能不是独立的

如果说每叶脑组织单独控制某一特殊功能，就是一种误导。事实上脑结构完成它们的功能是以音乐会的方式进行的，作为一个统一单元像交响乐队那样工作。不管你是在做菜或是在解决一个计算问题，还是与朋友谈话，你的脑作为一个统一整体在工作，大脑各叶相互影响、协调工作。但是神经科学家能够定出不同脑叶对于完成某一特殊功能是必须的，如视、听、语言和记忆等。当某叶脑组织受损，它的功能遭到破坏或完全丧失。

身体随意肌有600多块，受位于中央沟之前的额叶运动区皮层的控制，产生随意动作。脑一侧发出的命令传向身体对侧的肌肉。身体下部如脚趾的肌肉受运动区皮层顶部神经元的控制。如图3。12所示，身体上部比下部从皮层得到更精细的运动指令。事实上，运动皮层的两个最大区域支配手指，特别是大姆指以及言语活动相关的肌肉活动。这反映了操作物体、利用工具、饮食和谈话等人类活动的重要性。

躯体感觉皮层位于中央沟之后的左、右顶叶。这一皮层区处理温度、触觉、躯体、位置和疼痛的信息。与运动皮层相似，感觉皮层的上部与身体下部相关，下部皮层与身体上部相关。最大的感觉皮层区与唇、舌、大姆指和食指的感觉相关，因为身体的这些部位提供最重要感觉传入（见图3.12）。也像运动皮层一样，右半球感觉皮层接受身体左侧的感觉信息，左半球感觉皮层接受身体右侧的感觉信息。

听觉信息由听皮层加工，听皮层位于两侧叶。每侧半球的听皮层都从两只耳朵接受听觉信息，听皮层中有一个区与语言产出有关，另一个区与语言理解相关。视觉传入由位于头后部的枕叶视皮层进行加工。视皮层中最大区接受眼后部视膜中心区的传入信息，这里传递的视觉细节信息量较大。

并非全部皮层都加工感觉信息或向肌肉发送动作命令。事实上，大部分皮层的功能与解释和整合信息有关。像筹划、决策一类过程发生的联络区皮层，它们分成几个皮层区，如图3.12标定的一个区，联络区皮层使你将不同感觉模式的信息结合起来，用于筹划对外界刺激做出适当反应。

第二节一侧化优势

脑的不同区如何统一工作呢？例如，当你要说出一个书面词汇时，你的脑内发生什么变化？请看图3.13。设想你的心理学教师交给你一张纸,上面写着“巧克力”一词，并要求你大声说出这个词。这个生物学过程所涉及的动作的精细与复杂程度令人吃惊。神经科学将你的语言行为分解为许多步骤。首先视觉刺激（书面单词“巧克力”）

由你眼的视网膜内的神经细胞检测出来，将神经冲动送入视皮层（通过丘脑）。然后视皮层把神经冲动送到颞叶后部一个区，称之为角回，在那里对词的视觉编码与听觉编码加以比较。一旦找到适当的听觉码就会转送到称为维尔尼克区的听皮层，在那里解码并解释为：“噢！巧克力！我想来一点。”随后神经冲动被送到布洛卡区，然后信息传递到运动皮层，刺激嘴唇、舌和喉来发出“巧克力”这一单词。

仅仅是一个词就耗费大量的精力，现在你可以想像，每次你大声朗诵一本书或广告牌时，你要花费多大脑力。真正令人开心的是你的脑却可以毫不费力地进行有效反应，把纸上的数以千计记号翻译成神经密码，将关于发生了什么事的信息通报给其他脑区，最后嘴上说出话来。

现在我们已经考察了你的神经系统中很重要结构，当我们谈到大脑时，已经注意到两个大脑半球都有相对应的脑结构。然而，对于很多行为类型来说两脑半球的结构具有某些不同的功能。

现在我们就讨论两半球功能的这些差异。

最初,什么信息使研究者们怀疑大脑两半球的功能不同呢?请回想布洛卡对病人进行尸检时，发现左测半球的损伤。当他追踪这一发现时，布洛卡发现具有称之为布洛卡失语症的相似语言障碍病人，脑左半球都有损伤。右半球相应脑区的损伤没有这种语言障碍。人们应得到什么结论呢？研究半球差异的机遇最初出现在治疗严重癫痫病人的过程中。外科医生切断了病人脑的胼胝体，这是个具有两亿条神经纤维的脑结构，它使大脑两半球彼此连接在一起，相互传递信息（见图3.14）。这项脑手术的目标在于防止癫痫发作时过度电活动跨两半球迅速扩展。这种手术一般是成功的，术后病人的行为在多数环境下是正常的。通常将实行这类手术的病人称为裂脑病人。

为了测试癫痫病人的裂脑半球的功能，斯佩里和加扎尼加的方法主要根据来源于视觉系统的解剖学结构（见图3。15）。对于每只眼来说，右侧视野的信息到达左半球。在正常情况下，到达两侧半球的信息很快通过胼胝体由两半球共享。但在裂脑病人中，由于这些通路已被切断，使得出现在左或右侧视野的信息仅仅停留在右或左半求（见图3。16）。

由于大多数人的言语由左半球控制，所以左半球可以把看到的信息告诉研究者，而右半球则不能。研究者与病人右半球的交流可通过病人手上的动作，包括确认、匹配或组装物体，这些任务不需要通过词语完成。请考虑下面一个关于裂脑人利用他的左脑解释由右脑支配的左手的活动的例子。

我们怎样知道两半球的活动？将一幅雪景图呈现到病人的右半

球（左视野），同时将一只鸡爪呈现到病人的左半球（右视野），再告诉病人，请从手边一些物体中找出与两张图有关的项目。结果病人用他的右手指着鸡头；用左手指着铁锹说：用铁锹清理鸡舍（而不是铲雪）。既然病人胼胝体已切断，左脑与右脑看到什么无关，就需要解释为什么当他的左半球看到的是鸡爪图，却用左手指着铁锹。左脑的认知系统提供一种理论，用于弄清身体不同部分的行为。

用一些不同的研究方法进行裂脑研究。现在我们已经知道，大多数人中，与语言相关的机能一侧化到左半球。当一侧脑半球完成这些功能时具有主要作用，则认为这就是功能一侧化。神经科学家已经发现，只有5%的右利手人和15%左利手者的大脑两半球中都发生言语加工过程。因而，对于多数人，言语是左半球的功能。大多数人在左半球损伤后会引起言语障碍。有趣的是使用美国手势语言的人，常利用惯用手的位置和运动表达意思，这些人左脑损伤也导致这种语言的障碍。因而，不仅是通常的语言功能一侧化，并且也是产生姿势序列变化的能力，包括用于编码交流意义的声道或手势的变化。

你不应该认为左半球优于右半球。研究家们认为加工同样信息时，每个半球有着各自不同的风格。左半球倾向于分析式风格，一点一点的处理。右半球倾向于全息式风格，从整体模式上处理信息。左右半