《醫(yī)學(xué)心理學(xué)》 第二節(jié)　正常人、裂腦人和半腦人的大腦兩半球機(jī)能不對稱性

大腦機(jī)能一側(cè)化的研究，過去主要采用臨床觀察法。但是在腦損傷時(shí)出現(xiàn)的機(jī)能障礙，遠(yuǎn)不是單因素的，所以在觀察中看到的很多矛盾現(xiàn)象不好解釋。最近二、三十年建立了一些新的技術(shù)方法以彌補(bǔ)觀察法的不足。其中一些方法是無創(chuàng)性的，可以在正常人中進(jìn)行，因而有關(guān)大腦兩半球機(jī)能不對稱研究的大量資料不僅來自病人，還來自正常人。

在正常被試中研究得較多的是視知覺和聽知覺。利用速視器半邊視野刺激術(shù)和同時(shí)雙聽技術(shù)，根據(jù)被試對到達(dá)左或右半球視或聽知覺刺激的反應(yīng)速度和準(zhǔn)確性，證明了特定的半球?qū)μ囟ǖ闹X類型具有優(yōu)勢。例如以視知覺而言，根據(jù)許多作者的研究總結(jié)，右半球邊視野優(yōu)勢（即刺激到達(dá)左半球）是各種言語材料；左半邊視野優(yōu)勢（即刺激到達(dá)右半球）則為點(diǎn)的數(shù)目和位置、深度知覺／線條斜度、面部再認(rèn)和形狀再認(rèn)等材料。以聽知覺而言，右耳優(yōu)勢（即刺激到達(dá)左半球）為言語材料和人聲再認(rèn)；左耳優(yōu)勢(即刺激到達(dá)右半球)為曲調(diào)、環(huán)境聲音、兩個(gè)卡嗒聲的閾限和音高模式。根據(jù)Bryden(1973)的看法，在正常人中重復(fù)上述一些研究結(jié)果有時(shí)是很困難的，因?yàn)榇刂频囊蛩睾芏唷?/p>

使用一側(cè)電休克的方法發(fā)現(xiàn)：一切語言信號的發(fā)現(xiàn)和理解都是左半球的功能，當(dāng)左半球機(jī)能被電休克暫時(shí)抑制時(shí)，語言的知覺嚴(yán)重困難，言語活動下降、語言材料的記憶破壞，表現(xiàn)各種失語癥狀，對語音的選擇性注意被破壞等等。在言語方面無論是元音還是輔音的選擇性都變得很困難。當(dāng)右半球機(jī)能暫停時(shí)被抑制時(shí)出現(xiàn)很多有趣的現(xiàn)象，例如信號源的空間定向力被破壞了，非言語信號的辨認(rèn)（如物體發(fā)生的聲音）遭到破壞，音樂旋律的知覺再認(rèn)幾乎不可能，言語交往中抗干擾能力下降，音調(diào)辨認(rèn)不能，形象記憶破壞，不能辨認(rèn)男人和女人的嗓音，也不能控制自己說話時(shí)的聲調(diào)與重讀音節(jié)。盡管如此，言語興奮性卻大大提高了。

使用這一方法還發(fā)現(xiàn)，兩側(cè)半球?qū)θ说那榫w狀態(tài)起著不同的作用。當(dāng)右半球機(jī)能暫時(shí)被抑制時(shí)，情緒高漲、欣快、言語增多；而左半球機(jī)能暫時(shí)被抑制時(shí)，則情緒低落、沉默無語、自卑、自罪等。

用一側(cè)麻痹法即Wada技術(shù)，使一側(cè)半球暫時(shí)處于麻痹狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)大腦語言優(yōu)勢半球并不依賴于右手或左手，并發(fā)現(xiàn)音樂的知覺是右半球的功能，而意識活動是和語言優(yōu)勢半球聯(lián)系著的，暫時(shí)阻斷兩半球的聯(lián)系，可以引起情緒狀態(tài)的變化等等。

比較左、右兩半球腦電活動的情況也是研究大腦一側(cè)化現(xiàn)象有希望的途徑。不少研究已經(jīng)表明：兩半球?qū)ρ哉Z和非言語刺激的視、聽誘發(fā)電位存在著差異，并且這種誘發(fā)電位大多是某種心理機(jī)能而不是刺激本身所引起。在與語言有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中右半球比左半球呈現(xiàn)較少的誘發(fā)電位（較少的α波），而在與空間有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中則表現(xiàn)相反的情況。這一現(xiàn)象雖然早在1959年就被發(fā)現(xiàn)，但直到七十年代才被重視起來，并用于研究兩半球語言專門化和其他認(rèn)識機(jī)能的問題中去。

上述左、右兩半球機(jī)能專門化的研究結(jié)果究竟是量的，還是質(zhì)的，還是量的質(zhì)都存在差異，至今尚無一致的答案。Milner(1974)認(rèn)為大量的神經(jīng)科學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)的研究表明：在兩個(gè)半球的相對應(yīng)區(qū)域之間，既存在差異也存在相似，也就是兩半球在心理機(jī)能上是互相補(bǔ)充的專門化。Benton則認(rèn)為：優(yōu)勢表示兩半球機(jī)能的不對稱性，也就是兩半球以不相等的程度提供各種特殊機(jī)能。理論上對某一特殊機(jī)能的不相等程度可能是絕對的（即一側(cè)半球唯一地調(diào)節(jié)此機(jī)能），也可能是相對的（即一側(cè)半球在調(diào)節(jié)此機(jī)能中較為重要）。絕對的不相等是罕見的，更為經(jīng)常的關(guān)系是相對的不等。所以有些作者寧愿說一側(cè)半球具有某一特殊機(jī)能而不說它是優(yōu)勢半球。Levy（1974）總結(jié)了機(jī)能不對稱的證據(jù)后斷定，人的大腦兩半球存在于共生的關(guān)系中，活動的能力與動機(jī)是相互補(bǔ)充的。腦的某一側(cè)能夠完成和選擇完成一定的認(rèn)知作業(yè)，而腦的另一側(cè)對這一作業(yè)感到困難或者不喜歡，或二者兼之?？紤]到二套機(jī)能的性質(zhì)，看來它們可能在邏輯上是不相容的。右半球綜合空間，左半球分析時(shí)間。右半球知覺形狀，左半球則知覺細(xì)節(jié)。右半球?qū)⒏杏X輸入譯成表象，左半球則譯成言語描述。右半球缺乏語音的分析器，左半球則缺乏完形的綜合器。所以談到大腦機(jī)能不對稱性的問題，應(yīng)該更多地看到兩側(cè)半球相互補(bǔ)充、相互制約、相互代償?shù)囊幻?。各種心理機(jī)能的完整反應(yīng)都是兩側(cè)半球協(xié)同活動的結(jié)果。

在割裂腦病人身上所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步證實(shí)了大腦兩半球協(xié)同活動的重要性。由于裂腦人的每一側(cè)半球都能獨(dú)立地對外界刺激起反應(yīng)，使人們對于左右半球的機(jī)能，特別是右半球的機(jī)能有了更深刻的認(rèn)識。當(dāng)裂腦病人用右手摸到一個(gè)物體時(shí)可以叫出它的名字，而左手摸則不能命名，但可以指出寫著該物體名字的卡片。當(dāng)把一個(gè)圖形呈現(xiàn)于病人的左半視野時(shí)，也就是信息傳至右半球時(shí)，病人可以用左手在屏幕下摸出圖形上的物體，但叫不出它的名字。左手拿過的物體，右手不能再認(rèn)。反之亦然。要求病人用左手書寫是很難實(shí)現(xiàn)的，而用右手書寫則毫無困難。另一實(shí)驗(yàn)中向病人的左半視野呈現(xiàn)一問號，向右半視野呈現(xiàn)一美元符號，問病人看見什么時(shí)，他回答說一個(gè)美元符號，要他用左手寫出他看到了什么時(shí)，病人畫出了一個(gè)問號。將10以內(nèi)的算術(shù)題如3×4，10÷2，呈現(xiàn)于病人左半視野，他不能算出結(jié)果，甚至根本不理解數(shù)字的意義，說明主管計(jì)算的是左半球。當(dāng)要求用左手臨摹和繪畫時(shí)病人毫無困難，但用右手很難完成這一任務(wù)。同樣，要求病人用右手把一些部件拼成一個(gè)圖形時(shí)也會出現(xiàn)困難。說明在空間知覺上右半球起主要作用。圖27－1是要求一個(gè)裂腦病人用紅白兩色積木塊拼成按圖形所示的模型，這一實(shí)驗(yàn)是波士頓退伍軍人醫(yī)院的E.Kaplan做的。從圖中可見，右手不能復(fù)制出所示模型，左手雖能復(fù)制出正方形的結(jié)構(gòu)，但內(nèi)容卻異。也就是每只手的的失誤頻率相等，但失誤類型卻大不相同。結(jié)果顯示大腦每側(cè)半球都能產(chǎn)生一套單獨(dú)的技術(shù)來完成這項(xiàng)任務(wù)。這一發(fā)現(xiàn)與兩半球?qū)Ω鞣N機(jī)能有專門化區(qū)域的其他證據(jù)相一致。同時(shí)也顯示無論那一側(cè)半球都不能夠單獨(dú)地分析所示模型，它們必須協(xié)作，相互補(bǔ)充。

圖27－1　裂腦病人按模型所示用左、右手所搭積木式樣

近年來，我國醫(yī)學(xué)界也開展了切斷胼胝體的裂腦手術(shù)，在治療頑固性癲癇方面獲得了成功。病人術(shù)前所呈現(xiàn)的孤僻、暴躁、打人、毀物等異常行為明顯改善。我國神經(jīng)心理學(xué)家對這些裂腦病人進(jìn)行了神經(jīng)心理學(xué)的研究，發(fā)現(xiàn)病人的圖形構(gòu)筑能力發(fā)生障礙，獲得了類似Kaplan的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。過去認(rèn)為：大腦頂葉的損害，特別是頂－枕聯(lián)合區(qū)的損害能使病人圖形構(gòu)筑能力喪失，現(xiàn)在在病人頂葉和頂－枕聯(lián)合區(qū)完好無損的情況下，切斷胼胝體部和部分壓部，阻斷了左、右兩半球頂葉和頂－枕聯(lián)合區(qū)的纖維聯(lián)系，同樣發(fā)生圖形構(gòu)筑障礙的結(jié)果，說明完整的圖形構(gòu)筑能力是兩半球該區(qū)域協(xié)同活動的結(jié)果。

此外，新近的研究（1988）還發(fā)現(xiàn)，胼胝體切斷長度不同對兩半球的協(xié)同活動有影響。在執(zhí)行一手觸摸字形或幾何圖形并用另一手書寫漢字或畫出圖形的任務(wù)時(shí)，因同時(shí)涉及觸覺、視覺和運(yùn)動覺三個(gè)通道并須通過胼胝體的信息傳遞方能完成這一操作，故一例頑固性癲癇病人因其胼胝體被切斷較另一例多0.5厘米，就很難完成任務(wù)。尤其是當(dāng)非優(yōu)勢腦認(rèn)知文字和優(yōu)勢腦認(rèn)知圖形時(shí)，由于失去對側(cè)優(yōu)勢腦（文字認(rèn)知）和非優(yōu)勢腦（圖形認(rèn)知）的有力支持后，則不能完成任務(wù)。

對切除一側(cè)半球而存活的半腦人所作的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，使人們對兩半球的相互分工、補(bǔ)充、節(jié)制和代償活動有了更為深刻的認(rèn)識。按理，總的智力水平與大腦內(nèi)神經(jīng)元的總量有直接的關(guān)系，大腦半球任何部分的損傷都有可能表現(xiàn)相應(yīng)的高級機(jī)能的喪失。從理論上講，喪失半個(gè)腦子必然會導(dǎo)致深度癡呆，而實(shí)際上往往并不是這樣，右利病人在其左半球切除后僅表現(xiàn)嚴(yán)重的失語癥，而無一般的癡呆；而右半球切除后僅產(chǎn)生知覺能力的高度缺陷，言語機(jī)能和抽象思維相對地保持完整。

國內(nèi)報(bào)道了一例頑固性癲癇人作了右側(cè)大腦半球（包括右側(cè)部分基底節(jié)）切除術(shù)，手術(shù)于1966年5月施行，14年后（1980年）對病人進(jìn)行了一系列神經(jīng)心理學(xué)測查。結(jié)果表明，病人左半球代償了一部分右半球的機(jī)能，如音樂旋律的感知、顏色的辨認(rèn)、真實(shí)人面的認(rèn)知、具體環(huán)境的空間定向，皆較好地保存，不存在對左側(cè)物體忽視的現(xiàn)象。病人完全依靠左半球工作和生活。由于左半球是語言的優(yōu)勢半球，雖然在非語言形式的認(rèn)知和空間關(guān)系上有一定程度的障礙，但能象正常人那樣勝任一般簡單工作，進(jìn)行日常交往活動，愉快地生活在人群之中，并能因工作認(rèn)真而受到獎(jiǎng)勵(lì)（見專欄27－3）。

大腦半球切除的病人大都患腦瘤，因復(fù)發(fā)常見，死亡率高，術(shù)后存活時(shí)間不長，故作神經(jīng)心理學(xué)檢查，以研究術(shù)后腦機(jī)能喪失和代償問題的文獻(xiàn)是不多的，特別是左側(cè)語言優(yōu)勢半球被切除，鮮有存活兩年以上者（C.W.Burklund 、A.Smith,1977）。Smith（1966）曾對一側(cè)左半球切除的病人作了7個(gè)多月的連續(xù)觀察和檢查。術(shù)后病人立即出現(xiàn)了預(yù)期的右側(cè)癱瘓、右側(cè)偏盲和嚴(yán)重失語。但以后卻發(fā)現(xiàn)病人的言語機(jī)能能持續(xù)恢復(fù)。如果相信左球在語言機(jī)能上起優(yōu)勢作用，應(yīng)該是完全喪失。Smith認(rèn)為：“由于說、讀、寫和語言理解繼續(xù)改善，顯然由于右半球在所有這些機(jī)能上起了一份作用，盡管比例不同。”同時(shí)還發(fā)現(xiàn)病人在Porteus迷津測驗(yàn)中存了學(xué)習(xí)的能力，病人還能解答抽象和具體的數(shù)學(xué)問題，并且在非語言的較高級智力機(jī)能測驗(yàn)中接近正常人的結(jié)果。

右側(cè)非語言優(yōu)勢半球被切除后，存活時(shí)間較長，且腫瘤較少復(fù)發(fā)，因而對它的研究文獻(xiàn)較多。根據(jù)多數(shù)作者的報(bào)告，病人的智力無明顯損害，但存在特殊的非語言缺陷，與視覺空間機(jī)能有關(guān)的測驗(yàn)分?jǐn)?shù)都明顯不正常。

綜合正常人、半球損害人、裂腦人、半腦人所表現(xiàn)的大腦兩半球機(jī)能不對稱的各項(xiàng)研究結(jié)果，可以概括為：人腦的機(jī)能是高度專門化的，左半球機(jī)能具有分析的、抽象的、繼時(shí)的、理性的和主題的特征；右半球機(jī)能具有全息的、具體的、同時(shí)的、直觀的和同格的特征。左半球在語言和與語言有關(guān)的概念、抽象、邏輯分析能力上占優(yōu)勢；右半球則在空間知覺、音樂繪畫等整體形象、具體思維能力上占優(yōu)勢。兩個(gè)半球好象是兩套不同類型的信息加工系統(tǒng)，它們相輔相成、相互補(bǔ)充、相互制約、相互協(xié)作，以實(shí)現(xiàn)人的高度完整和準(zhǔn)確的行為。