有關(guān)大腦半球職能分工的研究ppt課件

1、1981年諾貝爾生理及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)簡(jiǎn)介 有關(guān)大腦半球職能分工的研討 .前言： 諾貝爾獎(jiǎng)是以瑞典著名化學(xué)家、硝化甘油炸藥發(fā)明人阿爾弗雷德貝恩哈德諾貝爾(1833-1896) 的部分遺產(chǎn)作為基金創(chuàng)建的。為了留念這位偉大的發(fā)明家，從1901年開(kāi)場(chǎng)，每年在他去世的日子里，即12月10日頒發(fā)諾貝爾獎(jiǎng)。.神經(jīng)科學(xué)的傳統(tǒng)觀念以為:人類(lèi)大腦左半球有言語(yǔ)才干,能進(jìn)展說(shuō)、寫(xiě)、讀和計(jì)算、邏輯思想等高級(jí)認(rèn)識(shí)活動(dòng),而大腦右半球無(wú)言語(yǔ)功能,只需空間、外形、顏色等完形知覺(jué),因此是低級(jí)的半球。斯佩里(Sperry)突破了大腦優(yōu)勢(shì)的傳統(tǒng)觀念,發(fā)現(xiàn)人類(lèi)大腦右半球也有言語(yǔ)功能、自我認(rèn)識(shí)和社會(huì)認(rèn)識(shí),大腦兩半球都具有高級(jí)認(rèn)識(shí)功能。這一科學(xué)發(fā)

2、現(xiàn),是斯佩里憑仗長(zhǎng)時(shí)期的知識(shí)積累,采用臨床察看、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、神經(jīng)心思檢驗(yàn)等多種手段,仔細(xì)討論、深化研討的結(jié)果,是神經(jīng)生理學(xué)、心思學(xué)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中具有劃時(shí)代意義的艱苦科學(xué)發(fā)現(xiàn)這一艱苦科學(xué)發(fā)現(xiàn),給大腦兩半球功能的傳統(tǒng)觀念畫(huà)上了句號(hào).R.W.斯佩里Roger Wolcott Sperry 1913-1994 美國(guó)人出生于美國(guó)肯乃迪克州的哈法特并在臨近的一個(gè)農(nóng)場(chǎng)中長(zhǎng)大。他進(jìn)入了哈法特公立學(xué)校。在中學(xué)里他是一個(gè)在多運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域中的明星運(yùn)發(fā)動(dòng)，并且勝利博得俄亥俄州Oberlin 學(xué)院的獎(jiǎng)學(xué)金。他在1935年從Oberlin學(xué)院畢業(yè)獲得英語(yǔ)專(zhuān)業(yè)學(xué)位。.在畢業(yè)之后Sperry繼續(xù)留在Oberlin學(xué)院進(jìn)修并獲得心思學(xué)

3、碩士學(xué)位。之后去了芝加哥大學(xué)，跟隨當(dāng)時(shí)很有影響力的生物學(xué)家Paul Weiss從事動(dòng)物學(xué)研討，攻讀博士學(xué)位。在佛羅里達(dá)和哈佛Yerkes實(shí)驗(yàn)室度過(guò)數(shù)年，研討靈長(zhǎng)類(lèi)生物。之后回到芝加哥任教。1954年去了加州理工學(xué)院擔(dān)任心思生物學(xué)教授，并不斷留在那里任務(wù)。.Roger W. Sperry AutobiographyBirthplace and Family: Born August 20, 1913, in Hartford, a small suburb. Father was in banking; mother trained in business school and after da

4、ds death, when I was 11 years old, she became assistant to the principal in the local high school. One brother, Russell Loomis, a year younger, went into chemistry. .Professional positionsBiology research fellow, Harvard University, at Yerkes Laboratories of Primate Biology (1942-46); Assistant prof

5、essor, Department of Anatomy, University of Chicago (1946-52); Associate professor of psychology, University of Chicago (1952-53); Section Chief, Neurological Diseases and Blindness, National Institutes of Health (1952-53); Hixon professor of psychobiology, California Institute of Technology (1954-p

6、resent).A vocational and anti-brain-strainCollected and raised large American moths in grade school. Ran trap line and collected live wild pets during junior high school years. Three-letter man in varsity athletics in high school and college. Through middle life continued evening and weekend diversi

7、onary activities including sculpture, ceramics, figure drawing, sports, American folk dance, boating, fishing, snorkeling, water colors, and collecting unusual fossils.研討背景最旱構(gòu)成大腦左半球優(yōu)勢(shì)見(jiàn)解的是Dax 。1836年Dax搜集了右利手失語(yǔ)癥病例。發(fā)現(xiàn)右側(cè)半球病變不發(fā)生失語(yǔ)癥。他在著作中明確指出左半球與失語(yǔ)癥有關(guān)。但他的文章當(dāng)時(shí)未能發(fā)表。1868年法國(guó)外科醫(yī)生Broca對(duì)失語(yǔ)癥患者大腦進(jìn)展解剖發(fā)現(xiàn)95%以上的病例是由于大

8、腦同一區(qū)域的損壞導(dǎo)致的。1865年Broca發(fā)表了論文。把人的言語(yǔ)機(jī)制定位于左半球。開(kāi)展了左半球優(yōu)勢(shì)的概念。.1868年Ogle建立了與左半球優(yōu)勢(shì)功能有關(guān)的失寫(xiě)癥這個(gè)概念。1874年Wernicke發(fā)現(xiàn)了左半球與言語(yǔ)了解有關(guān)。1872年Dejerine描寫(xiě)了左半球病變引起的失讀癥。 1907年leipmann和Gerstmann發(fā)現(xiàn)左半球病變引起失用癥。后來(lái)有人報(bào)道學(xué)習(xí)性隨意運(yùn)動(dòng)的癥病均由左側(cè)半球損害引起，左半球擔(dān)任進(jìn)展對(duì)較高級(jí)隨意運(yùn)動(dòng)的控制，是主要運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行者，左半球在計(jì)算推理中也占優(yōu)勢(shì)。斯佩里談到:至本世紀(jì)5060年代早期。大部分腦損害證據(jù)都集中地支持一個(gè)主導(dǎo)的進(jìn)化得更高級(jí)的明智的左半球。

9、以及相比之下另一個(gè)相對(duì)落后的右半球的想象。對(duì)于一個(gè)典型的慣用右手的人腦來(lái)說(shuō)，右半球不但是無(wú)言語(yǔ)才干和無(wú)書(shū)寫(xiě)才干的。而且是讀字困難的，患語(yǔ)聾癥的和失用癥的。通常缺乏更高級(jí)的認(rèn)識(shí)功能。這種偏見(jiàn)隨著斯佩里等人的裂腦人研討才逐漸得到修正。.對(duì)于右半球功能前人曾有過(guò)一些認(rèn)識(shí)。1874年Hughlings, Jackson假設(shè)大腦右半球與知覺(jué)過(guò)程有直接關(guān)系。30年后Babinski留意到右腦功能缺陷引起覺(jué)得缺失.然而此觀念未被引起留意。4050年代中W. R. Brain( 1941) J.M ceie, Piercy Zangw ill(1959) Critchley(1953)Henri. Hecoe

10、n等人描畫(huà)過(guò)右半球損傷時(shí)引起的一側(cè)空間不識(shí)癥;A. P. rypngn等1950年描畫(huà)右半球損傷可產(chǎn)生左側(cè)凝視偏盲;1947年1 *Bodamer , 1952年P(guān)oetz等描畫(huà)了右半球后部損傷可產(chǎn)生不認(rèn)人癥。上述認(rèn)識(shí)在60年代前未得到注重.右腦功能的研討也處于較初級(jí)階段。右腦功能深化的發(fā)現(xiàn)和左半球優(yōu)勢(shì)觀念的轉(zhuǎn)變自斯佩里等人的研討才產(chǎn)生了關(guān)鍵性改動(dòng)。. 1961年美國(guó)洛杉磯白碑中心神經(jīng)外科主任Philip Vogel和醫(yī)師Joseph Boge仔細(xì)研討了斯佩里等人所做的裂腦動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果和前人切斷胼胝體治療癲癇的病例。決議運(yùn)用此方法治療癲癇患者。第一例手術(shù)是給一名48歲的退役軍人做的。術(shù)后，頑固

11、的癲癇得到了控制。斯佩里很快得知了這一音訊，隨后他做出了運(yùn)用癲癇患者進(jìn)展裂腦研討的方案。開(kāi)場(chǎng)與他的學(xué)生等人在60年代初80年代早期對(duì)12名裂腦患者進(jìn)展了著名的裂腦人研討。至80年代獲得了大量關(guān)于左右大腦半球?qū)ｉT(mén)化功能的認(rèn)識(shí)。.什么是裂腦人？ 神經(jīng)解剖學(xué)和腦生理學(xué)知識(shí)通知我們，人腦分成左右兩半球，左腦半球接納來(lái)自人體右側(cè)的覺(jué)得信息，如觸覺(jué)、視覺(jué)等，并控制人體右側(cè)的動(dòng)作；右腦半球那么接納來(lái)自人體左側(cè)的覺(jué)得信息，并控制人體左側(cè)的動(dòng)作。人腦兩半球之間由大約兩億條神經(jīng)纖維組成的胼胝體銜接溝通。20世紀(jì)40年代起，科學(xué)家對(duì)藥物治療無(wú)效的癲癇病人，采用切斷胼胝體的方法。這么一來(lái)，癲癇病發(fā)作雖然停頓了，但大腦

12、兩半球卻被分割開(kāi)來(lái)，“老死不相往來(lái)，不僅信息不通，連行動(dòng)也互不配合，這就是裂腦人。.研討過(guò)程及奉獻(xiàn) 正常人的大腦兩半球經(jīng)胼胝體銜接， 構(gòu)成一致的整體。當(dāng)胼胝體切斷后，大腦 兩半球成為獨(dú)立的半球，身體的兩側(cè)就置 于各自獨(dú)立的控制下，即大腦左半球控制 右眼和右半身，右半球控制左眼和左半身。假設(shè)嚴(yán)厲控制裂腦人的感受野，使左眼看到的圖像或文字，左手觸摸物體的感受只進(jìn)入右半球，右眼看到的圖像或文字，右手觸摸物體的感受只進(jìn)入左半球，這樣就排除了兩大腦整合時(shí)相互掩蓋各自功能的干擾，確保了每個(gè)半球獨(dú)立地處置信息。.斯佩里的裂腦實(shí)驗(yàn)設(shè)備斯佩里精心設(shè)計(jì)了裂腦實(shí)驗(yàn)設(shè)備:在裂腦人而前置放一塊半透明的能映出文字和圖像的

13、屏幕.要求裂腦人凝視屏幕的中心點(diǎn).這樣中心點(diǎn)左側(cè)的視覺(jué)刺激只投射到右半球.而在該點(diǎn)右側(cè)的刺激只投射到左半球。為了防止眼動(dòng)的不準(zhǔn)確結(jié)果.屏幕上的半側(cè)視野刺激只閃現(xiàn)1/10秒或更短的時(shí)間.這種顯示方法可將刺激信號(hào)(文字和圖像)投射到一半視野。裂腦人的手可以伸到屏幕下,但他看不到本人的手。他的正前方備有幻燈放映機(jī).由實(shí)驗(yàn)者支配手的動(dòng)作.再由電視攝像機(jī)拍錄下來(lái)進(jìn)展分析。.1.右半球的言語(yǔ)才干實(shí)驗(yàn)初期斯佩里等人受傳統(tǒng)觀念的影響也以為右半球是無(wú)言語(yǔ)才干的。實(shí)驗(yàn)開(kāi)場(chǎng)時(shí),當(dāng)病人凝視屏幕板中心點(diǎn)時(shí),光點(diǎn)以1/10秒橫過(guò)病人的視野,要求他回答看見(jiàn)了什么。每個(gè)病人都報(bào)告光點(diǎn)在右半視野閃現(xiàn)(左半球感知),而當(dāng)光點(diǎn)在左

14、半視野閃現(xiàn)時(shí)病人通常以言語(yǔ)否認(rèn)看到任何光,(右半球感知)這似乎顯示病人的右半球是瞎的。然而當(dāng)要求病人指出閃現(xiàn)的光點(diǎn)而不用言語(yǔ)報(bào)告時(shí),斯佩里等人才發(fā)現(xiàn)左右半球視野的光點(diǎn)都.以相等程度被感知,病人不能用言語(yǔ)報(bào)告右半球的知覺(jué)顯然是由于言語(yǔ)中樞位于左半球,闡明右半球在很大程度上是無(wú)言語(yǔ)才干和無(wú)書(shū)寫(xiě)才干的。但后來(lái)發(fā)現(xiàn)分別的右半球能閱讀閃如今左視野的書(shū)面詞匯,由于用左手按照各種要求能在供選擇的一系列物品中選擇或指出對(duì)應(yīng)的物體或圖片。比如實(shí)驗(yàn)顯示當(dāng)鉛筆這個(gè)詞對(duì)右半球閃現(xiàn)時(shí)病人能用左手在屏幕下從一組看不見(jiàn)的物體中揀出一支鉛筆。對(duì)于不直接地提及而僅僅用復(fù)雜的口述短語(yǔ),例如:“一個(gè)丈量?jī)x器,也能經(jīng)過(guò)右半球正確地觸

15、摸取出。.1973年斯佩里和E扎德?tīng)?Zaidel)等人又進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)右半球能識(shí)別名詞和一些描畫(huà)詞,但不能識(shí)別動(dòng)詞。Zaidel發(fā)現(xiàn)右半球有識(shí)別句法,發(fā)音和語(yǔ)義的區(qū)分才干。1979年E.Zaidel運(yùn)用經(jīng)他改革的可作長(zhǎng)時(shí)間觀看的鞏膜透鏡技術(shù)一種穩(wěn)定映象技術(shù)將一種半視野不透光器放置在戴有角膜接觸透鏡的眼睛上,證明了右半球的一切語(yǔ)義才干并擴(kuò)展到綜合性的一系列實(shí)驗(yàn)。.2.右半球的專(zhuān)門(mén)化功能在裂腦人實(shí)驗(yàn)以前的大腦半球一側(cè)損害的資料中,右半球功能專(zhuān)門(mén)化的一些早期的征象,例如對(duì)面容的識(shí)別、穿著裝扮、設(shè)計(jì)積術(shù)圖案。畫(huà)三維空間的立方體等,曾被歸因于主要是由于覺(jué)得和運(yùn)動(dòng)執(zhí)行區(qū)域的不對(duì)稱(chēng)性而不是由于更高級(jí)的重要的認(rèn)

16、識(shí)程度。斯佩里等人也曾把1967年以前實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的任何有關(guān)右腦高級(jí)認(rèn)識(shí)過(guò)程都假定為是從左半球經(jīng)胼胝體提供過(guò)來(lái)的。然而到了1967年經(jīng)過(guò)對(duì)裂腦人的研討,斯佩里等人提出了結(jié)論:每一個(gè)分別的大腦半球,都具有本人較高級(jí)的認(rèn)知功能,每個(gè)半球接受檢驗(yàn)時(shí)都顯示出了本人的知覺(jué)、想象、聯(lián)想功能,每一個(gè)半球都有它本人的學(xué)習(xí)過(guò)程和記憶鏈,而且,根本上與另一半球的認(rèn)識(shí)閱歷無(wú)關(guān)。.1965年,斯佩里,Gazzaniga,Bogen發(fā)現(xiàn)右半球不但有獨(dú)立的認(rèn)識(shí)功能,而且在一些特殊機(jī)能上勝過(guò)左半球。他們?cè)趲讉€(gè)病人中實(shí)驗(yàn)了左右半球處置視覺(jué)構(gòu)造義務(wù)的功能,發(fā)現(xiàn)右半球處置的較好,如一個(gè)慣用右手的裂腦人只能用左手描摹樣本,右手不能很

17、好地完成這個(gè)義務(wù)。.1972年JerreLevy和斯佩里所做的專(zhuān)門(mén)在右半球認(rèn)知特性方面的實(shí)驗(yàn)研討發(fā)現(xiàn),從三維空間展開(kāi)到二維空間形狀所作的模型內(nèi)部的空間變換的智能,在右半球上開(kāi)展的更好。1977年Frauco和斯佩里進(jìn)一步證明拓?fù)鋵W(xué)的幾何區(qū)分是由右半球在高程度上完成的,而左半球完成此幾何區(qū)分是極困難或不能夠的。 .根據(jù)上述多年的實(shí)驗(yàn)和探求,結(jié)合前人及其他人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,斯佩里等人得出了新的關(guān)于左右半球?qū)ｉT(mén)化功能的認(rèn)識(shí)。即左半球功能根本上是分析的、邏輯的、計(jì)算的、言語(yǔ)的。右半球功能那么是空間的、綜合的、音樂(lè)的、直覺(jué)覺(jué)得的。人們過(guò)去以為的那個(gè)不能讀寫(xiě)的、智力愚鈍的、甚至無(wú)認(rèn)識(shí)的所謂從屬的右半球被發(fā)現(xiàn)現(xiàn)

18、實(shí)上在執(zhí)行某些專(zhuān)門(mén)化功能方面優(yōu)于左半球。.大腦左右半球的功能右腦 左腦音樂(lè)腦 言語(yǔ)腦直觀的 理性的籠統(tǒng)的 文字的綜合的 分析的 繪畫(huà)的 記號(hào)的 閱歷的 類(lèi)型認(rèn)識(shí).3.右半球的自我認(rèn)識(shí)和社會(huì)認(rèn)識(shí)闡明右半球與左半球一樣有嵌合圖形的知覺(jué)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在1970年4月8月由斯佩里、Levy和Trevarthen在四個(gè)裂腦人身上進(jìn)展。這次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是基于這樣的察看:連合部切開(kāi)的病人,傾向于將經(jīng)過(guò)中線(xiàn)的資料組成一個(gè)整體。比如:當(dāng)只呈現(xiàn)刺激物的一半,使這一半刺激物的邊與垂直中線(xiàn)一致時(shí),連合部切開(kāi)的病人通常反響為他知覺(jué)的是一個(gè)完好的刺激物。斯佩里和Levy等人由此開(kāi)展了一種檢驗(yàn)每一半球知覺(jué)才干的最精細(xì)的技術(shù)嵌合刺激法

19、?；孟蟠碳な怯稍诖怪敝芯€(xiàn)上一個(gè).刺激的右半和另一個(gè)刺激的左半結(jié)合的組成物。比如:一張面孔的右半和另一張面孔的左半。他們將一個(gè)女郎和一個(gè)小男孩的照片都以鼻子為中線(xiàn)剪下,各取一半,拼成嵌合相,并正好使女郎照片的左邊置于裂腦病人的左側(cè)視野,男孩照片的右邊置于腦裂病人的右側(cè)視野。這樣,裂腦病人的兩側(cè)半球都不能既看到女郎的面容又看到男孩的面容。然后用速示器閃現(xiàn)出兩個(gè)半側(cè)的面容,閃現(xiàn)的速度使眼球的掃描性運(yùn)動(dòng)不能同時(shí)在一側(cè)半球獲得兩個(gè)半側(cè)面容。當(dāng)他們要裂腦人說(shuō)出看見(jiàn)了什么,裂腦人會(huì)說(shuō)看見(jiàn)了男孩的照片。當(dāng)要他用手指出看見(jiàn)了什么時(shí),裂腦人會(huì)指女郎的照片。這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了胼胝體切開(kāi)后的兩個(gè)半球可以同時(shí)并獨(dú)立地處置相互沖突的信息。.1981年12月18日斯佩里在諾貝爾講演中說(shuō):這一重要發(fā)現(xiàn),對(duì)于開(kāi)發(fā)右腦有重要意義,使人們能更好的評(píng)價(jià)非言語(yǔ)方式的智力,添加對(duì)人類(lèi)智慧構(gòu)造先天個(gè)性的了解,有助于改革教育,有助于斷定不同程度專(zhuān)門(mén)化了的智力方式,使?jié)撛诘闹橇Φ玫桨l(fā)揚(yáng)。斯佩里本人是充分發(fā)揚(yáng)左右兩半球功能的典范。他的左半球使他獲得了輝煌的成就。他的右半球使他成為一名雕刻家和民間舞蹈、人物繪畫(huà)等文藝活動(dòng)的積極參與者。80年代后斯佩里實(shí)驗(yàn)室任務(wù)主要是,根據(jù)情感可以在腦干的程度越到對(duì)側(cè)大腦半球這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定哪些心情的差度,涵意的或語(yǔ)義的內(nèi)容可以越過(guò)腦干,以及它們?nèi)绾斡绊?/p>