大腦功能的側化


如果你觀看過團隊運動,你可能會注意到球隊中的所有球員都有一些特長。換句話說,他們都有自己的優勢,並且比其他擁有自己優勢的人更擅長這些優勢,他們齊心協力才能在比賽中取得勝負。同樣,我們身體中的幾個系統也有其特定的功能,例如呼吸系統,它負責吸入氧氣和撥出二氧化碳。那麼我們的大腦呢?大腦是我們身體中最複雜的器官,也是控制中心。它如何在一個這麼小的空間內完成如此多不同的任務呢?是否有某些特定區域負責我們身體的各種功能呢?

什麼是“大腦功能的側化”?

我們的大腦主要分為左右兩個半球,它們透過一束稱為胼胝體的纖維束連線。雖然這兩個半球的宏觀結構看起來幾乎相同,但不同的神經網路構成使得每個半球都擁有一套獨特的專門功能。這是大腦組織的基本原理。大腦功能的這種側化有助於大腦同時執行不同的功能,例如,同時尋找食物並注意捕食者。大腦功能側化的主要目標之一是避免認知能力的冗餘或重複。

關於大腦功能側化的研究

已經對裂腦進行了多項研究。這些研究是在人類和動物身上進行的,其中切斷了胼胝體。它們幫助我們更好地理解大腦功能的側化。這些研究突出了左右腦半球的專門功能。

研究發現,在一個物種內,側化反應的能力或強度可能不同。該物種中的一些個體具有強烈的側向性,而另一些個體的側向性較弱。然而,在運動行為中表現出的側向性較弱或缺失並不一定表示大腦在處理認知資訊方面側化程度較低。更重要的是一個半球是否單獨調節特定行為(如強側向性),或者另一個半球是否也部分參與其中。

如前所述,大腦的左右半球透過胼胝體連線。早期,神經外科手術會切斷胼胝體以阻止兩個半球之間的交流。這種手術是針對患有嚴重癲癇發作的患者進行的。接受過這種手術的人被稱為裂腦患者。著名神經生物學家羅傑·斯佩裡進行了幾項研究和實驗來研究裂腦和半球的功能定位。在他的裂腦患者實驗中,他將單詞投射到視野的右側和左側。他遮住參與者的一隻眼睛,以瞭解他們能否說出他顯示在他們面前的單詞。他發現參與者可以口頭說出顯示在其右側視野中的單詞。左半球控制右側視野,語言中樞位於此處。左側視野中顯示的單詞無法透過言語說出。右半球控制左側視野。

側化大腦有什麼好處?

左右半球透過半球間連線參與行為的產生和控制。但是,當大腦的功能側化時,認知能力會增強。這是當兩個半球對給定資訊進行不同的計算時發生的。當兩個半球以相同的方式執行處理相同資訊的任務時,就會發生重複。因此,認知能力不會得到增強。

身體不同功能的側化

側化和感覺運動系統

大腦由許多皮質組成,負責身體的運動和感覺功能。感覺和運動皮質是交叉的。這意味著半球控制身體的相對側,右半球控制身體左側,反之亦然。研究發現,右側枕葉(控制視覺的區域)受損會導致左側視野的視力喪失。

側化和語言

韋尼克區和布羅卡區分別負責語言理解和言語產生。韋尼克區位於大腦左半球。布羅卡區產生言語。前運動區幫助該區域選擇和排序語音。韋尼克區的語言資料可以傳送到布羅卡區以產生言語。韋尼克區的一個關鍵功能是命名物體。當物體放在右側視野中時,無論是否有裂腦,人們都可以輕鬆識別它。然而,裂腦受試者無法像沒有裂腦的受試者一樣識別放置在左側視野中的物體。這表明命名識別的物體是左半球已知的語言功能。當物體放在左側視野中時,對於接受過裂腦手術的個體來說,用言語識別物體是很困難的。但是,他們透過觸控物體完成了這項任務。

側化和手性

大多數右撇子在手性方面具有左半球語言優勢。因此,他們對邏輯和分析思維的傾向往往超過對創造性和表達性思維的傾向。與普遍的假設相反,大多數左撇子並沒有表現出右半球言語優勢。相反,70%的左撇子成年人仍然在左半球表現出主要的語言能力。


結論

大腦的左右側在處理感覺輸入、關注不同的資訊和控制各種運動行為方面具有不同的功能。這被稱為大腦側化或半球特化。目前,在許多不同的物種中都已充分證明了側化現象,從昆蟲的小腦到脊椎動物、鳥類和哺乳動物的大腦。大腦這種廣泛的側化意味著,儘管大腦的實際大小不同,但透過避免在左右兩側重複所有功能,可以提高其能力和效率。然而,兩個半球確實協調工作,它們並非彼此獨立。

更新於:2022年12月14日

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