2021/12/10

大腦功能的側化(lateralization of brain function)

我下面要說一些擋人財路或可以視為踢館的發言。路上常看到「右腦開發」與「左腦開發」這類的課程與補習班,其實只是噱頭。

不用生理學家提醒,任何古代戰場的士兵,將敵軍的頭腦給剖開,都能清楚看到大腦就像一顆球,中間有條深深的裂溝將大腦分成兩側,翻開裂溝,大腦的中間有組織將兩側彼此相連。所以,人腦在外觀上,分成左右兩個半球(hemisphere),跟你在菜市場上看到的豬腦外型上差不多。

雖然人腦左右兩邊看起來相當類似,但一般而言,人類的大腦在生理結構上並不對稱,左腦半球會略大於右腦半球,而且左腦半球的神經纖維又多又長,連結各個腦區。除了生理解剖的不對稱性(anatomical asymmetiy),左右半腦在功能上也不對稱性,它們各自有擅長處理的功能,這個現象叫做側化(lateralization )。

第一個發現這件事的是法國的醫生 Pierre Paul Broca。他在 1861 年的時候,解剖失語症病人的大腦,這些病人無法說出流暢的句子,說話總是斷斷續續。結果 Broca 發現病人在左腦的額葉,靠近動作皮質區的地方有腦傷。

經過分析後,Broca 研判這個腦區可能是人類產生語言的關鍵腦區。事後證明 Broca 是對的,這個腦區因此以他為名,叫做布洛卡區(Broca’s area),而布洛卡區只出現在左半腦的額葉。

德國的醫生 Karl Wernicke 延續 Broca 的研究,他發現有些失語症的病人,雖然能流暢說化,但講話言不及義,不知所云。接過解剖後發現,這些病人並非布洛卡區受損,而是左側顳葉的後半部,有個專門處理語言理解的腦區,同樣會影響人類的語言功能。這個腦區便以他為名叫做威尼克區(Wernicke’s area)。

比起,Broca 和 Wernicke,生理心理學家 Roger Sperry 和他的學生 Michael Gazzaniga 做得更絕,他們直接將連接大腦兩個半球的胼胝體給切來(請原諒他們,一切除於不得),來檢驗大腦兩側的功能。這個有名的裂腦研究(split-brain research)發現更細緻的訊息。人類的右腦處理比較初階的語言功能,通常不涉及詞彙跟語法相關的功能;而這些功能主要由左腦處理。

從此,生理學家相信人類的左右半腦可能各有專精,至少在語言相關的功能,明顯是左腦在管事。在語言方面,左腦是優勢半腦,右腦則算從屬半腦。這麼說,並不表示人腦在處理語言的時候,完全仰賴左腦,而是左腦在處理語言上,能處理得又深入又快速,右腦相較之下較略為遜色。

不過,為什麼大腦不平均發展,兩個半腦都管語言,就像我們兩有顆腎臟,一顆出狀況至少還有一顆。人腦的功能之所以會側化發展,可能的原因是大腦將特定功能,集中在同一邊腦半球處理,可以增進運作的效率。而且,左右半腦在功能上,並非出生時就各司其職,而是受到後天的經驗所影響,逐步側化完成。

你可能好奇,那完成側化的具體時間在何時?這得看大腦神經發育的效率,跟一個人所接受到的後天經驗與環境有關。如果受到適當的刺激,便能加速大腦側化的過程。嬰兒大約在一歲左右的時候會形成慣用手,同時影響嬰兒的優勢腦半球。

自我檢測時間來了,如果你是右撇子,那你的語言優勢腦應該是在左腦,研究發現,右撇子的人約有九成是用左腦來產出語言(你現在知道能和別人講屁話是多麼不容易),這點就跟大多數的人一樣;那反過來說左撇子的人,語言的優勢腦就在右半球囉?其實並沒有,研究發現,即使是左撇子,大約有七成的人,語言的優勢腦仍在左腦。

雖然說人類左右兩個大腦半球似乎各有專精,就如同廣告招牌上的左腦開發課程只強調左腦的優勢,其實大腦半球在許多功能上都具有重疊,加上人類的行為相當複雜,生理心理學家普遍認為,高層次的認知功能,像是抽象推理、邏輯分析等能力,需要兩個半腦彼此合作才能完成,而且兩個半腦會透過胼胝體互通訊息(就是 Sperry 切開的部分 ),沒有人可以置身事外。

你可能聽過左腦型、右腦型、藝術型、藝術腦、空間腦等等的說法與分類,這其實不是符合事實的描述,因為大腦兩個半球緊密相連,如果只開發一邊必定會帶動另一邊一同成長改變,大腦可是很任性,要練就整個腦一起練,分什麼左右,小孩子才做選擇。

Note:

1. 側化,是大腦功能側化的簡稱,也稱為偏側化、單側化、大腦功能的不對稱性(asymmetiy)或大腦半球專司化(hemispheric specialization)。

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