有关大脑半球职能分工的研究ppt课件

1、1981年诺贝尔生理及医学奖简介 有关大脑半球职能分工的研讨 .前言： 诺贝尔奖是以瑞典著名化学家、硝化甘油炸药发明人阿尔弗雷德贝恩哈德诺贝尔(1833-1896) 的部分遗产作为基金创建的。为了留念这位伟大的发明家，从1901年开场，每年在他去世的日子里，即12月10日颁发诺贝尔奖。.神经科学的传统观念以为:人类大脑左半球有言语才干,能进展说、写、读和计算、逻辑思想等高级认识活动,而大脑右半球无言语功能,只需空间、外形、颜色等完形知觉,因此是低级的半球。斯佩里(Sperry)突破了大脑优势的传统观念,发现人类大脑右半球也有言语功能、自我认识和社会认识,大脑两半球都具有高级认识功能。这一科学发

2、现,是斯佩里凭仗长时期的知识积累,采用临床察看、动物实验、神经心思检验等多种手段,仔细讨论、深化研讨的结果,是神经生理学、心思学、医学领域中具有划时代意义的艰苦科学发现这一艰苦科学发现,给大脑两半球功能的传统观念画上了句号.R.W.斯佩里Roger Wolcott Sperry 1913-1994 美国人出生于美国肯乃迪克州的哈法特并在临近的一个农场中长大。他进入了哈法特公立学校。在中学里他是一个在多运动领域中的明星运发动，并且胜利博得俄亥俄州Oberlin 学院的奖学金。他在1935年从Oberlin学院毕业获得英语专业学位。.在毕业之后Sperry继续留在Oberlin学院进修并获得心思学

3、硕士学位。之后去了芝加哥大学，跟随当时很有影响力的生物学家Paul Weiss从事动物学研讨，攻读博士学位。在佛罗里达和哈佛Yerkes实验室度过数年，研讨灵长类生物。之后回到芝加哥任教。1954年去了加州理工学院担任心思生物学教授，并不断留在那里任务。.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.研讨背景最旱构成大脑左半球优势见解的是Dax 。1836年Dax搜集了右利手失语症病例。发现右侧半球病变不发生失语症。他在著作中明确指出左半球与失语症有关。但他的文章当时未能发表。1868年法国外科医生Broca对失语症患者大脑进展解剖发现95%以上的病例是由于大

8、脑同一区域的损坏导致的。1865年Broca发表了论文。把人的言语机制定位于左半球。开展了左半球优势的概念。.1868年Ogle建立了与左半球优势功能有关的失写症这个概念。1874年Wernicke发现了左半球与言语了解有关。1872年Dejerine描写了左半球病变引起的失读症。 1907年leipmann和Gerstmann发现左半球病变引起失用症。后来有人报道学习性随意运动的症病均由左侧半球损害引起，左半球担任进展对较高级随意运动的控制，是主要运动的执行者，左半球在计算推理中也占优势。斯佩里谈到:至本世纪5060年代早期。大部分脑损害证据都集中地支持一个主导的进化得更高级的明智的左半球。

9、以及相比之下另一个相对落后的右半球的想象。对于一个典型的惯用右手的人脑来说，右半球不但是无言语才干和无书写才干的。而且是读字困难的，患语聋症的和失用症的。通常缺乏更高级的认识功能。这种偏见随着斯佩里等人的裂脑人研讨才逐渐得到修正。.对于右半球功能前人曾有过一些认识。1874年Hughlings, Jackson假设大脑右半球与知觉过程有直接关系。30年后Babinski留意到右脑功能缺陷引起觉得缺失.然而此观念未被引起留意。4050年代中W. R. Brain( 1941) J.M ceie, Piercy Zangw ill(1959) Critchley(1953)Henri. Hecoe

10、n等人描画过右半球损伤时引起的一侧空间不识症;A. P. rypngn等1950年描画右半球损伤可产生左侧凝视偏盲;1947年1 *Bodamer , 1952年Poetz等描画了右半球后部损伤可产生不认人症。上述认识在60年代前未得到注重.右脑功能的研讨也处于较初级阶段。右脑功能深化的发现和左半球优势观念的转变自斯佩里等人的研讨才产生了关键性改动。. 1961年美国洛杉矶白碑中心神经外科主任Philip Vogel和医师Joseph Boge仔细研讨了斯佩里等人所做的裂脑动物实验结果和前人切断胼胝体治疗癫痫的病例。决议运用此方法治疗癫痫患者。第一例手术是给一名48岁的退役军人做的。术后，顽固

11、的癫痫得到了控制。斯佩里很快得知了这一音讯，随后他做出了运用癫痫患者进展裂脑研讨的方案。开场与他的学生等人在60年代初80年代早期对12名裂脑患者进展了著名的裂脑人研讨。至80年代获得了大量关于左右大脑半球专门化功能的认识。.什么是裂脑人？ 神经解剖学和脑生理学知识通知我们，人脑分成左右两半球，左脑半球接纳来自人体右侧的觉得信息，如触觉、视觉等，并控制人体右侧的动作；右脑半球那么接纳来自人体左侧的觉得信息，并控制人体左侧的动作。人脑两半球之间由大约两亿条神经纤维组成的胼胝体衔接沟通。20世纪40年代起，科学家对药物治疗无效的癫痫病人，采用切断胼胝体的方法。这么一来，癫痫病发作虽然停顿了，但大脑

12、两半球却被分割开来，“老死不相往来，不仅信息不通，连行动也互不配合，这就是裂脑人。.研讨过程及奉献 正常人的大脑两半球经胼胝体衔接， 构成一致的整体。当胼胝体切断后，大脑 两半球成为独立的半球，身体的两侧就置 于各自独立的控制下，即大脑左半球控制 右眼和右半身，右半球控制左眼和左半身。假设严厉控制裂脑人的感受野，使左眼看到的图像或文字，左手触摸物体的感受只进入右半球，右眼看到的图像或文字，右手触摸物体的感受只进入左半球，这样就排除了两大脑整合时相互掩盖各自功能的干扰，确保了每个半球独立地处置信息。.斯佩里的裂脑实验设备斯佩里精心设计了裂脑实验设备:在裂脑人而前置放一块半透明的能映出文字和图像的

13、屏幕.要求裂脑人凝视屏幕的中心点.这样中心点左侧的视觉刺激只投射到右半球.而在该点右侧的刺激只投射到左半球。为了防止眼动的不准确结果.屏幕上的半侧视野刺激只闪现1/10秒或更短的时间.这种显示方法可将刺激信号(文字和图像)投射到一半视野。裂脑人的手可以伸到屏幕下,但他看不到本人的手。他的正前方备有幻灯放映机.由实验者支配手的动作.再由电视摄像机拍录下来进展分析。.1.右半球的言语才干实验初期斯佩里等人受传统观念的影响也以为右半球是无言语才干的。实验开场时,当病人凝视屏幕板中心点时,光点以1/10秒横过病人的视野,要求他回答看见了什么。每个病人都报告光点在右半视野闪现(左半球感知),而当光点在左

14、半视野闪现时病人通常以言语否认看到任何光,(右半球感知)这似乎显示病人的右半球是瞎的。然而当要求病人指出闪现的光点而不用言语报告时,斯佩里等人才发现左右半球视野的光点都.以相等程度被感知,病人不能用言语报告右半球的知觉显然是由于言语中枢位于左半球,阐明右半球在很大程度上是无言语才干和无书写才干的。但后来发现分别的右半球能阅读闪如今左视野的书面词汇,由于用左手按照各种要求能在供选择的一系列物品中选择或指出对应的物体或图片。比如实验显示当铅笔这个词对右半球闪现时病人能用左手在屏幕下从一组看不见的物体中拣出一支铅笔。对于不直接地提及而仅仅用复杂的口述短语,例如:“一个丈量仪器,也能经过右半球正确地触

15、摸取出。.1973年斯佩里和E扎德尔(Zaidel)等人又进一步发现右半球能识别名词和一些描画词,但不能识别动词。Zaidel发现右半球有识别句法,发音和语义的区分才干。1979年E.Zaidel运用经他改革的可作长时间观看的巩膜透镜技术一种稳定映象技术将一种半视野不透光器放置在戴有角膜接触透镜的眼睛上,证明了右半球的一切语义才干并扩展到综合性的一系列实验。.2.右半球的专门化功能在裂脑人实验以前的大脑半球一侧损害的资料中,右半球功能专门化的一些早期的征象,例如对面容的识别、穿着装扮、设计积术图案。画三维空间的立方体等,曾被归因于主要是由于觉得和运动执行区域的不对称性而不是由于更高级的重要的认

16、识程度。斯佩里等人也曾把1967年以前实验中出现的任何有关右脑高级认识过程都假定为是从左半球经胼胝体提供过来的。然而到了1967年经过对裂脑人的研讨,斯佩里等人提出了结论:每一个分别的大脑半球,都具有本人较高级的认知功能,每个半球接受检验时都显示出了本人的知觉、想象、联想功能,每一个半球都有它本人的学习过程和记忆链,而且,根本上与另一半球的认识阅历无关。.1965年,斯佩里,Gazzaniga,Bogen发现右半球不但有独立的认识功能,而且在一些特殊机能上胜过左半球。他们在几个病人中实验了左右半球处置视觉构造义务的功能,发现右半球处置的较好,如一个惯用右手的裂脑人只能用左手描摹样本,右手不能很

17、好地完成这个义务。.1972年JerreLevy和斯佩里所做的专门在右半球认知特性方面的实验研讨发现,从三维空间展开到二维空间形状所作的模型内部的空间变换的智能,在右半球上开展的更好。1977年Frauco和斯佩里进一步证明拓扑学的几何区分是由右半球在高程度上完成的,而左半球完成此几何区分是极困难或不能够的。 .根据上述多年的实验和探求,结合前人及其他人的实验结果,斯佩里等人得出了新的关于左右半球专门化功能的认识。即左半球功能根本上是分析的、逻辑的、计算的、言语的。右半球功能那么是空间的、综合的、音乐的、直觉觉得的。人们过去以为的那个不能读写的、智力愚钝的、甚至无认识的所谓从属的右半球被发现现

18、实上在执行某些专门化功能方面优于左半球。.大脑左右半球的功能右脑 左脑音乐脑 言语脑直观的 理性的笼统的 文字的综合的 分析的 绘画的 记号的 阅历的 类型认识.3.右半球的自我认识和社会认识阐明右半球与左半球一样有嵌合图形的知觉认识实验在1970年4月8月由斯佩里、Levy和Trevarthen在四个裂脑人身上进展。这次实验设计是基于这样的察看:连合部切开的病人,倾向于将经过中线的资料组成一个整体。比如:当只呈现刺激物的一半,使这一半刺激物的边与垂直中线一致时,连合部切开的病人通常反响为他知觉的是一个完好的刺激物。斯佩里和Levy等人由此开展了一种检验每一半球知觉才干的最精细的技术嵌合刺激法

19、。幻象刺激是由在垂直中线上一个.刺激的右半和另一个刺激的左半结合的组成物。比如:一张面孔的右半和另一张面孔的左半。他们将一个女郎和一个小男孩的照片都以鼻子为中线剪下,各取一半,拼成嵌合相,并正好使女郎照片的左边置于裂脑病人的左侧视野,男孩照片的右边置于脑裂病人的右侧视野。这样,裂脑病人的两侧半球都不能既看到女郎的面容又看到男孩的面容。然后用速示器闪现出两个半侧的面容,闪现的速度使眼球的扫描性运动不能同时在一侧半球获得两个半侧面容。当他们要裂脑人说出看见了什么,裂脑人会说看见了男孩的照片。当要他用手指出看见了什么时,裂脑人会指女郎的照片。这个实验证明了胼胝体切开后的两个半球可以同时并独立地处置相互冲突的信息。.1981年12月18日斯佩里在诺贝尔讲演中说:这一重要发现,对于开发右脑有重要意义,使人们能更好的评价非言语方式的智力,添加对人类智慧构造先天个性的了解,有助于改革教育,有助于断定不同程度专门化了的智力方式,使潜在的智力得到发扬。斯佩里本人是充分发扬左右两半球功能的典范。他的左半球使他获得了辉煌的成就。他的右半球使他成为一名雕刻家和民间舞蹈、人物绘画等文艺活动的积极参与者。80年代后斯佩里实验室任务主要是,根据情感可以在脑干的程度越到对侧大脑半球这一实验结果确定哪些心情的差度,涵意的或语义的内容可以越过脑干,以及它们如何影响