別用一隻手摸兩次,兩隻手摸一次,然後讓他們說兩件東西是一樣的還是不同的。結果顯示,5歲的孩子用一隻手和兩隻報告的結果是相同的,而3歲孩子用兩隻報告的錯誤率比用一隻手多90。這說明3~5歲之間胼胝體逐漸發育成熟並能對來自兩隻手的刺激進行比較。
胼胝體發育不全偶爾,由於基因的影響,胼胝體缺如或發育不完整。但這些胼胝體先天缺如的人與胼胝體後天切除的人是不同的。首先,不管什麼原因造成胼胝體發育不良都會影響大腦以其他方式發育;其次,胼胝體的缺如或幾乎缺如會引起其他腦區的發育異常。
胼胝體先天缺如者能執行某些裂腦無法完成的任務,他們能用詞彙描述雙手觸摸到的和兩側視野所見的東西,他們也能辨別兩手摸到的物品。為何他們能做這些裂腦不能做的事?他們並沒有用右半球說話,一方麵,每個半球都有與兩側身體連接的神經通路,使得左半球(語言半球)能控製左、右手;另外兩半球之間的其他聯合變得比正常人要大。
四、關於大腦功能的研究結果的解釋
由於人腦功能的特殊性,特別是語言功能,所以關於大腦功能一側化研究的大量資料主要來自患者和正常人,常用的研究方法有以下幾種。
(一)觀察法
早期對腦功能的研究主要采用臨床觀察法。1861年,法國神經病學家813發現大多數右利手的人語言的運動中樞位於大腦左半球額葉後下部,此處病變引起語言的表達障礙,找詞困難,理解相對好。1874年,德國神經學家發現左顳上回是言語的理解中樞,病變後表現口語流利但話語混亂,理解障礙。
來自我國的臨床資料也顯示中國人的語言優勢在左大腦半球。李華和高素榮報告了178名腦卒中患者的失語與左、右半球部位關係,發現左腦損傷者,失語占總數的89.21%右腦損傷者占總數的7.57%其他學者的臨床研究也有類似的結果。這些資料顯示,無論是來自拚音語係還是漢藏語係者,語言優勢都在左側大腦半球。
但是在腦損傷時出現的功能障礙,遠不是單因素的,所以在觀察中看到的很多矛盾現象不好解釋,近幾十年來建立了一些新的技術方法以彌補觀察法的不足。
(二)裂腦的實驗研究
每一個半球都能加工信息,兩個半球就像分開的兩個人分享同一)的身體,發現他能用一隻手扣襯衫的紐扣,用另一隻手卻不能;另一個用右手撿起報紙,卻隻能用左手將它放下,重複地右起它,做同樣次數的左手放下它,直到最後左手把它扔到這樣的分歧在剛進行外科手術後更常見。通過對裂腦的實驗研究,可以較直觀地確定大腦兩半球的分工、補償和協作。
用速示器向患者左、右視野分別呈現詞,結果表明對右視野(左半球)的刺激材料,讀和寫的反應都能達到手術前的水平,而對左視野(右半球)呈現的材料不能讀和寫,但他們可以做出非語言的反應,比如指出一個匹配刺激,或從一張表中選出物體名稱。
總結了加利福尼患者組的實驗,指出右側大腦半球沒有從字形轉為語音的機製,但它仍存在語義的理解功能。右半球在形象思維能力如拚湊積木、繪圖和臨摹圖,及情感性信息處理方麵占優勢。
胼胝體切除部分並不能重新生長,但大腦可以學習使用左、右半球之間其他小的聯合如海馬聯合和前聯合等,兩半球學會互相合作。用規範的實驗顯示裂腦人能夠命名在左側視野(右腦)看到的物體,但前提是:①隻用是或對錯來回答;②被允許在猜測後立即糾正。如當刺激材料被快速呈現在左側視野,試驗者問:它是阿拉伯字母嗎?被試(說話的左腦)猜測:是的。如果猜測是不正確的,右腦(它看到呈現的材料並知道正確的答案)將做出不讚成的表情,左半球。
正電子發射斷層照相術利用技術研究了正常人的語言感知、語言運動和詞語聯想時腦區域血流量的變化,這項研究采用由4個水平的信息加工組成,4個水平是:①要求正常被試者雙眼看著顯示器上的注視點準備狀態;②要求繼續看著注視點的同時被動地看呈現在注視點下的名詞或被動地聽名詞語言感知活動;③要求被試者跟著說出看到(視覺呈現)或聽到(聽覺呈現)的名詞語言運動;④要求被試者在看到或聽到一個名詞後,大聲說出一個與名詞有關的動詞,如看到“麵包”說出“吃”一一詞語聯想。
在分別進行上述4項加工的同時描記腦圖像。根據減法原則,②減①得到與詞的視覺或聽覺有關的腦區活動圖;③減②得到與詞輸出有關的結果;④減③得到與語言聯想過程有關的大腦區域血流量。結果發現:字形加工的腦區主要集中在枕葉,向前到顳枕邊界;字音加工激活初級聽覺皮層以及與語言任務相關的左顳頂皮層區。
在說出看到或聽到的名詞時,二者主要激活左、右半球的初級感覺運動區及左半球前運動皮層和補充運動區。在語言聯想功能中,大腦額葉皮層,度其左側額下回和兩半球前扣帶回血流量增加。這些研究表明,語言信息加工過程的初級階段大腦半球側向化並不明顯,隨著加工任務的複雜性增加,左半球的優勢逐漸明顯。
腦功能磁共振成像術,即通過腦內局部血液中氧合血紅蛋白與去氧血紅蛋白含量發生改變,從而測出人在進行某種活動時腦內功能的變化。用此方法,對視覺和聽覺語言刺激的研究已得到腦功能偏側化的結果。正常被試者在理解句子時由句子激活的神經組織容量變化。結果發現,在句子加工時,經典的左半球語言區及和它們相應的右半球區域均出現激活,左半球的激活顯著大於右半球,而且在認知加工中神經活動的數量依賴於作業的複雜性。
最近,侵損性的磁源成像技術似在語言相關皮層區的定位應用取得了重大進展。對多組患者的診斷結果綜合顯示,能夠確切地判明具有語言功能優勢的大腦一側半球,以及該半球內與語言功能相關的特定區域。在測試正常右利手被測對象的語言功能時所采用的單字識別過程中,代表測試單詞的聲音和圖像皆可被用來激發被測者的語言功能區的相關活動。
一係列被測對象的腦磁圖像,經用等價電流偶極子模型擬合分析後,反映出集中在大腦左半球的與語言活動相關的如信號量比右半球要強一倍。這種大腦兩半球的功能差別,在其他非語言功能的測試過程(如音調辨認過程,和像貌辨認過程)中並不存在。
為了確定似血測試結果的吻合程度,準備做癲癇手術的患者被選作試驗群。作為手術前檢測評估的一部分,這些患者都經過了識試驗。在全體26例患者中,確定的大腦左、右半球的功能分化結果與如測試結果完全相符。與顱內或手術中大腦皮層電刺激定位結果被詳細地作了比較。結果在所有病例中,由確定的特殊語言功能區和大腦皮層電刺激法的結果相符,即使在這些語言功能區域呈多發、散亂狀的情況下也是如此。腦磁圖技術在這方麵的應用有待進一步發展和確認,但就目前試驗結果的驚人一致性,不難預料在不久的將來,將成為臨床醫學應用中不可或缺的新一代標準化診斷程序。