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“开发右脑”的提法是否科学

1998-04-28 来源:光明日报 中科院心理所脑行为研究中心主任 林文娟 我有话说

近日来在《北京日报》和《北京青年报》刊登了数篇有关开发右脑与教学改革的文章,提出了“开发右脑是对思维研究的一个重大突破”。这引起了人们的兴趣,同时也感到疑惑,究竟这种“开发右脑”的提法是否真正科学?我们的右脑是否还在沉睡着?正确地认识脑左右两半球的功能是进行脑功能开发和教育实践的科学基础。为此本文就脑功能一侧化(也称机能不对称性或机能优势化)的研究历史、研究现状和脑功能的潜力作一简述和讨论。

关于大脑半球机能优势的见解可追溯到1836年戴克斯(Dax)的工作。他在一部著作的手稿中指出左半球与语言机能有关,这一著作在25年后才发表。在语言功能定位上法国解剖学家布洛卡(Broca,1861)的贡献是杰出的。他对脑损伤病人进行了系统的观察,确定了言语运动中枢位于左半球的额叶,该区域此后被命名为布洛卡区。继后维尔尼克(Wernicke)又发现了言语感觉中枢位于左半球的颞叶。英国神经病理学家杰克逊(Jackson)评论道:“如果认为表达能力存在于一侧大脑半球被广泛的事实证明的话,那么提出知觉——它的相应的对立面——是否可以存在于另一侧半球的问题并不荒唐。”1917年波帕留特(Poppelreuter)对子弹穿透造成脑损伤的病人进行了重叠图形实验来测定知觉缺陷,研究表明左或右半球损伤均影响知觉测试成绩,但右半球损伤的病人成绩更差。此后许多其他研究者在对脑损伤病人和正常人的空间位置、人面再认、曲调和环境声音的测试中有着类似的发现,因此认为右半球特别有益于知觉因素。在左右半球功能不对称性的研究中“裂脑人”是难得的对象。在人类的认知活动中,大脑两半球之间主要通过胼胝体进行着信息交换和协同工作。那些胼胝体被破坏了的病人或由于肿瘤、癫痫和脑血管意外而进行胼胝体切开术的病人是研究大脑两半球功能的极好对象。美国神经心理学家斯佩理(Sperry)是进行割裂脑研究的先驱,并于1981年获诺贝尔医学奖。他通过对割裂脑病人系统的研究,发现了大脑两半球功能不对称性的许多新事实。概括地说大脑右半球在直觉上如音乐、图画等存在优势,而左脑在语言、书写和计算等功能上具有更多的优势。

70—80年代是脑功能一侧化研究的盛行时代。除研究报告外,一些科学专著也问世,如鲁利亚(Luria)的《神经心理学原理》,金斯伯思(Kinsbourse)的《脑功能的不对称性》等,这些著作除全面地总结了大脑功能一侧化理论所得到的证据外,也提出了不少相反的研究结果。围绕这些科学事实,对脑功能一侧化问题提出了几种不同的理论模型,如单侧特化模型、相互作用模型等。理论模式的争议以及许多相反的科学事实始终困惑着科学家们。直到80年代后期,特别是90年代以来,由于科学新技术的采用,一些问题才得到澄清。

80年代以前,对两侧脑功能的测试主要用三种方法:韦达法(Wada),速示法和双耳分听法。韦达法是指从一侧颈动脉注射异戊巴比妥麻醉另一侧的脑半球,来观察两半球的功能优势性。速示法是用速示器对与每一大脑半球相对应的半视野呈现刺激,来确定特定半球是否对特定知觉类型具有优势性。双耳分听法则通过将成功的但内容不同的声音分送给双耳,使同时到达两侧半球的声音的内容不同,根据被试所报告的声音的内容来确定两半球的功能优势。90年代后期由于正电子发射断层扫描技术和功能性磁共振成像可在无创伤的情况下摄取认知活动状态下的脑图像,通过分析脑血流、葡萄糖和氧的代谢,为正常人和病人的思维功能提供了直接洞察脑内活动的手段。这些技术的应用使脑功能一侧化的问题有了新的看法。科学家们发现,尽管裂脑人在某些功能上更能显示出脑一侧功能的优势,但对正常人来说,这种优势性并不强。美国心理学家凯莱特(Kalat)著的《生物心理学》(1995)中指出,在大样本的研究中,两半球功能的优势在统计学上仅显示出差异的趋势,并未达到差异显著的水平。左右两半球功能的差异,远不如前后维度上的差异明显。当代神经科学家认为两半球功能的对称性是基本的、主要的,而不对称性是相对的,主要还是表现在语言认知的功能上,而且这些不对称性也不是生来不变的,它是在个体发育、遗传与环境因素的相互调节中形成的。当代脑成像技术表明,任何一个作业或刺激不论是抽象的还是形象的都可看到两个半球的激活与参与。这表明一切任务的完成都是大脑两半球的统一整合作用而不是两维分离。脑功能一侧化的问题已不再是90年代的基本命题,其理论模式也不再是单侧特化还是相互作用的争议,外显性控制加工与内隐性自动加工等理论已成为当今研究的热门。

关于脑功能一侧化的研究,我国学者胡超群、郭念峰、李心天、张武田、尹文刚、陈霖、张达人、许世彤和区英琦等自80年代初,分别在失读症病人、脑损伤病人、胼胝体手术病人、右半球切除病人以及正常人被试上作了不少研究,报道的方面虽有所不同,但总体结果与当代科学认识是一致的,即一侧化是相对的,在正常情况下,两半球协同活动,病理条件下可以相互代偿。近来,周曙等在汉字听觉再认的事件相关电位的研究中,发现刺激使脑两侧额极、两侧额顶叶及右侧联合区出现了γ脑波活动的相干状态,反映出大脑不同区域的动态联系。

从上述脑功能一侧化研究的历史和现状来看,一侧化的概念在经历了百余年的形成和发展后最终趋向于双脑协同。脑功能的潜力主要不是表现在两半球的分工上。正是两半球的协同作用和相互代偿给人们以脑功能有巨大潜力的启示。人脑是由大约1011个神经元通过1014个突触组成的复杂结构,近年来证明每个神经元都有学习能力,并含有大量与信息储存有关的脱氧核糖核酸。由此可以认为我们的大脑是有1011台“微型计算机”和1014个通讯网络组成的巨系统,神经元和网络之间通过错综复杂的信息交流和加工,其潜力是难以想象的。医学上那些“半脑人”,也即在特殊疾病或手术中缺失半个脑皮层的人,经过一段时间的恢复和训练仍能基本正常活动的事实也有力地证明了脑功能的巨大潜力。有人估计人的一生中只动用了大脑潜在功能的四分之一,另一些人估计则只用了十分之一,还有人认为只用了百分之五。不论精确数字如何,其可能性和潜力远远超过我们传统的估计,科学地探索和发挥这些潜力具有重大的理论和实际意义。

考虑到教育实践,特别是对儿童和青少年的教育,教育学家则不仅要了解与成年人为主要研究对象的有关脑功能研究的当代成果,还应了解儿童和青少年的脑发育和行为的特点。曾有研究报道,儿童的胼胝体在5岁到10岁间成熟,语言听觉的半球优势大约在6岁时形成,最新报道要早于这些年龄。如何根据儿童和青少年脑功能发育特点和心理行为特点,在教学方式和教材编制上充分激活左右脑的功能,促进其协同作用,从而充分发展和培养儿童和青少年的形象思维、抽象思维及其创造性,已成为教育改革面临的重要研究课题。关于这一研究,李岚清副总理在1998年3月17日召开的有关“人脑功能开发与素质教育”的座谈会上提出了要“从生理学和心理学角度开拓脑功能”,这为教育战线和科研战线上的工作者们指出了正确方向。

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