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第四章 大脑半球的认知（第2页）

动物脑是否具有功能不对称性？按传统概念，语言被认为是大脑功能不对称的基础，动物没有明显的语言，因此没有脑功能不对称。但近年研究表明，动物大脑存在功能不对称，灵长类的左右半球间存在解剖学和功能上的不对称。如黑猩猩的左侧外侧裂比右侧裂要长，但二者差异比人类的要小。在发声动物金丝雀中，左半球损伤对鸣叫的影响比右半球损伤大得多。除灵长类及鸟类外，其它动物如猫、兔、大鼠、小鼠都有脑功能不对称效应。在猴及鼠还存在爪偏利，与人类手偏利的不同在于其右利及左利的个体数量基本相等，而在人类，右利手者明显居多。这些观察对以语言为大脑功能不对称基础的传统理论提出了挑战。可见，对脑功能不对称的神经生物学基础的阐明还仅仅是个开始。

三、功能特点

大脑是人体的一个器官，它比世界上最高级的电脑还要复杂和充满奥秘。人脑重约3磅，它由两部分构成：左半脑和右半脑。这两个部分通过胼胝体相连接。胼胝体实际上是一束神经组织，负责协调左、右半脑的工作。它使两个半脑发生联系，使记忆和学习的传输活动得以实现。

两个部分

人脑的两个部分：左脑和右脑

看上去大脑的两个部分——左半脑和右半脑长得很对称，就像互相在照镜子。然而，它们实际上是非对称组织，换句话说，它们在结构和功能上有着诸多不同。

功能分工

左脑和右脑的功能分工

运动原皮层分布在左、右半脑的顶部，在结构上呈两边对称。运动原皮层下面是感觉区，同样有两边对称的结构，负责接收和处理各种信息，这些信息来自皮肤、骨骼、关节、肌肉以及肢体的运动。这一区域有时也被称为触觉区。大脑的运动区和感觉区的分工，是很专门化的：每一个特定区域都负责控制身体某一特定部位，左半脑控制右手和右脚，而右半脑则控制身体的左侧。

大脑皮层

大脑皮层的躯体感觉区和运动区

大脑皮层的这两个区域的每一个部位都与身体的某一部分发生联系。身体的大多数器官和组织都在大脑皮层的相应部位得到显示。控制身体某一部分的大脑皮层相应区域的大小，与身体这一部分的实际大小无关，而与控制它所需的精密程度成正比。人脑用来控制脸和手的区域比较大，而控制肩、颈、臀、躯干等的区域相比较小。

枕叶位于后脑紧挨脑干的上方，是产生视觉的地方。尽管每个半脑都接收来自左、右两个视野的信息，但左眼发送更多的信息给右半脑，右眼则发送更多的信息给左半脑。每一只眼睛都有一个相对应的优势半脑。所谓优势半脑，是指对信息更多地作出反应或起支配反应的那个半脑。

以上为视觉传导路示意图。由视网膜输出的信息，通过视神经内的神经节细胞轴突，被传递到外侧膝状体神经核;大约各有一半的神经节细胞轴突交叉连接到大脑的对侧，这样来自左、右视野的视觉景象被投射到对侧半脑的外侧膝状体，然后再发送到这一侧大脑皮层的视觉中枢。

虽然每只耳朵受到的刺激被同时传递到大脑的两个半脑，但输入对侧半脑的信息通常更强些。简单说来，右耳接收的信息首先被发送到左半脑，然后才是右半脑。

如前所述，大脑并非完全对称。许多专门的功能性中枢似乎主要在大脑的这一半球，或者另一半球。说话中枢和听觉中枢在大脑左侧紧挨耳朵上方的部位（Broca区）。声音记忆区在听觉中枢的后面。语言区（即Wernicke区）对大多数人来说是在左半脑，但其实它在两个半脑中的任何一个都能形成。

四、崭新思路

中科院生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室最新研究发现：人类大脑左半球对大范围拓扑性质的知觉占优势，右半球对局部几何性质的知觉占优势。该发现发表于2007年12月26日的《美国科学院院刊》，并被该刊《本期导读》专栏介绍。

中科院生物物理所陈霖院士领导的认知科学和脑成像团队，创立了“大范围首先”的拓扑性质知觉理论，向半个世纪以来占统治地位的“局部首先”的理论提出挑战，强调知觉过程是由大范围拓扑不变性质开始的，为左右大脑差别的研究提供了一条崭新的思路。

该所王波等青年学者把“大范围首先”的拓扑性质知觉理论应用到大脑半球不对称性的研究。他们经过6年多的大量实验把各种拓扑性质（如洞的个数、内外关系等）和其他几何性质（如朝向、距离、大小、对称性、平行性、直线性等）进行了系统比较测试，一致揭示了惯用右手的人左脑拓扑性质的知觉占优势；还用功能磁共振成像发现，拓扑性质分辨产生大脑左半球颞叶兴奋。有专家认为，该研究得出的结论“左半球拓扑性质知觉占优势、右半球局部几何性质知觉占优势”，为解决视觉的左右大脑关系的各种争论问题提供了一个统一的理论框架，同时为认识大脑、开发大脑提供了一个基本的科学根据。