2021/09/29

單一分離(single dissociation)vs. 雙重分離(double dissociation)

我們會用人心難測與人心隔肚皮來描述人類思考的複雜人,然而生理學家與神經科學家很早就告訴我們,人類思考的器官是大腦而不是心臟。大腦是個充滿皺褶的柔軟肉團,表面是這個器官最重要的部分,幾乎人類的思考活動都與大腦表面的變化有關,而且不同的區域會影響人類不同的行為與狀態。

雖然距離完全了解大腦,還有很長一段路,但我們現在已經知道不少關於大腦的事。這一路走來相當漫長,早期研究大腦與特定功能的關係相當辛苦,可能跟考古或盜墓差不多。生理學家必須尋找屍體(或刻意等待屍體),將屍體解剖後,取出死者的大腦觀察,看看有什麼特殊之處,接著再詢問死者的親朋好友或看看日記,藉此了解死者生前有沒有特殊的性格或行為舉止。

如果某個死者的大腦缺了一個腦區,而他生前很難表現某個動作,生理學家便能假設這個腦區可能主到某個動作。比如死者的A腦區較小或缺了一塊,研究後發現他生前說話會口吃,我們就可以研判A腦區可能跟流暢說話的能力有關。為了更確定這一點,生理學家必須要蒐集大量的死者來重複觀察腦區與功能的關係。觀察的結果越穩定,就越能肯定特定腦區與功能功能的關係。

科技進步神速,現在人類已經發明能不用將頭蓋骨打開,就能觀察大腦活動的技術,像是測量大腦的整體放電量或利用電磁關係繪製大腦圖像的腦造影技術。感謝科技!生理學家與神經學家,終於不用斜槓盜墓者,專心研究大腦的秘密。

而且生理學家發展出兩種特定的方式來確認腦區的功能。一種叫做單一分離(single dissociation),另一種叫做雙重分離(double dissociation)。首先,必須說說分離(dissociation)是什麼,它是指透過研究案例、腦造影或其他神經學的技術來確認大腦功能。因此,單一分離是確認單一腦區與特定功能的關係,這個原理在盜墓者時代的生理學家就已經在做,也就是破壞X腦區,會讓人在X功能上受損,而Y功能正常運作的話,就能推測X腦區與X功能有高度相關,與Y功能比較無關。

然而,為了強化推測,生理學家發展出雙重分離(double dissociation)的方法,它能說是單一分離的強化版。依照前面的說法,破壞X腦區,會讓人在X功能上受損,而Y功能仍然正常運作,是我們已經知道的事,但除此之外,生理學生還會破壞另外一個個案的Y腦區,看看是否影響Y功能的運作。如果Y功能確實受損,而X功能如常,就更能確定X腦區與X功能有直接關係,而Y腦區與Y功能有直接關係,兩者不互相影響。

在神經心理學上,使用雙重分離最知名的例子,就是 Paul Broca 與 Carl Wernicke 分別發現影響人類不同語言功能的腦區,並以兩人的名字做為腦區的名稱。Broca 發現布洛卡區(Broca’s area)影響人類的語言產出,也就是發聲的動作;Wernicke 則發現威尼克區(Wernicke’s area)影響人類理解語言的能力。生理學家分別觀察兩個個案來確認布洛卡區與威尼克區對特定功能的影響。

一個布洛卡區受損的人,無法正常發聲說話,但能夠理解別人說話的內容,這就表示布洛卡區影響語言的產出,而非理解能力。而威尼克區受損的人,無法理解他人說話的內容,也無法產生有溝通意義的語言,但他確實能夠發出特定語言的聲音。將這兩個案例互相比較,生理學家就更能夠確定布洛卡區影響人類的語言產出,而威尼克區影響人類理解語言的能力。

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