胼胝体体部切断裂脑人大脑两半球协同活动的变化

第 期 心 理 学 报 人 人 人 年 脐服体体部切断裂脑人大脑两半球 协同活动的变化 ‘ ’ 、 龙 迪 李心天 李鸣果 中国医科大学医学心理教研里 中国科学院心理研究所 中国医科大学医学心理教 研室 摘 要 本文米用手势模仿和摸物命名两个实验 , 对九名接受拼肚体体部切断术后 一 年的病人进行 了较精细 的反应 时研 究 。 结 果表明 研服体体部切断 的病人 尽 管没有表现 出明显 的认知操作障碍 , 但交 叉模仿 均反应 时长于单手 模 仿平均 反应 时 , 左手 平均 命名反应 时长于右手 平均 命名反应 时 , 差异非常显著 。 与 正常人形 成鲜明 的对 照 。 提示 未被损伤的拼肤体纤维代偿功能能够渐渐 地 补 偿 两个半球协 同活动 的缺陷 但是如果用更精细 的实验检查 , 大脑机能缺陷仍会 表现 出来 。 说明拼肤体体部的损伤确实影响 了两个大脑半球的协 同活动 。 前 言 人类两个大脑半球存在着机能不对称性 , 这一结论已被大量的神经心理学研 究 所证 实 。 了脑机能不对称性的证据并指出 左 、右两个半球好象两套不 同类型的信 息加工系统 , 它们相互补充 、 相互代偿 、相互制约 、相互协作 , 才能完成人类高度完整 的 心 理机能 。 以往的裂脑研究表明 在人类 , 完全切断脱抵体后 , 左 、 右大脑半球各自独立地执行自 己的功能 , 好象两个毫不相干的个体 「”。 裂脑人在需要两个半球协同活动的作业中表现 出明显的两半球机能分离现象【卜 证实了在大脑协同活动中 , 拼服体起着至关 重 要的 作用 。 七十年代后 , 一些学者对拼抵体部分切断的病人进行神经心理学的研究 , 结果表明 拼抵体的不同部位在不同的感觉通道中 , 选择性地参与大脑半球的协同活动 。 拼 抵 体不 同部位的损伤 , 会出现相应的大脑机能缺陷〔一“ 】。 然而 , 也有研究发现 随着术后时间的 延长 , 阱抵体部分切断的病人大脑协同活动的缺陷逐渐消失〔‘ 一‘ , 。 似乎脑内代偿调节机 制弥补了由左 、 右两半球分离所造成的缺陷 ’“ 。 然而 , 这种代偿调节是否能够 完 全消除 由阱 氏体损伤所致两半球协同活动的缺陷 , 尚是一个悬而未决的问题 。 国外尚未见 文献 报道 国内只有一篇相关的报道〔 。 本文于 日, 年名月 日收到 理 ‘ 学 报 年 · 本文拟采用经修改的手势模仿和摸物命名两个实验 , 对九例接受阱低体体部切 断术 后 一 年 。没有明显半球机能分离现象的裂脑人 , 进行较精细的反应时研究 , 探 讨术后 一 年饼抵体体部切断的裂脑人左 、 右半球协同活动的变化 , 以期为上述问题提供新的 论据 。 实 验 对 象 实验组九名被试均为曾接受拼抵体体部切断术的病人 。 其中男 七人 , 女 二人 。 经利 手调查表检查均为右利 ‘ 。 术前经临床医生检查及脑电图描记等 , 九名被试均被诊断为 顽固性癫滴 。 扫描未发现双侧半球大块病灶 直径均在 以下 。术中切断拼抵体可 见其下方的室管膜 , 以此作为判断完全切断拼抵体的 。 术后均一期 愈合 , 无 再出血 、 脑内脓肿等破坏拼抵体及脑实质的合并症 。 实验前经检查 , 九名被试精神 、 智能及言语正 常 , 无肢体瘫痪及各种感觉障碍 。 详细情况见表 。 组成对撇组的十名正常被试均取 自沈阳市第四建筑公司沈阳籍工人 。 其 中 男八人 , 女二人 , 年龄为 一 岁 , 平均年龄为 士 岁 。 既往均无神经系统疾病史 。 右 利手 。 职业及文化程度与实验组相当 。 实验方法及结果 实验一 手势模仿 一 、 材料 电子计时器 二 、 方法 排除视觉参与 , 将被试一只手摆成特定的姿势 。 要求被试用同一 只 手模 仿 , 是为单手手势模仿 或要求被试用另一只手模仿 , 是为交叉手势模仿 。 每个 被 试共有 四种手的组合 , 即 左一左 , 右一右 , 左一右 , 右一左海种手的组合有二 十四种手 势 。 其 中十二个手势的实验顺序为 左一左 , 左一右 , 右一左 , 右一右 , 另外十二个手势的顺序为 右一右 , 右一左 , 左一右 , 左一左 。 手势随机呈现 。 记录每次模仿的反应时及反 应 正误 。 指导语略 。 表 九名裂脑被试基本情况一览表 被试 性别 年龄 岁 文化 程度 手术 日,期 日 月一年 术前 所 见 切断拼服休体部 的长度 常正一 一 一 一 一 一 一 一 一 双侧苍 白球钙化 常正 右脑深部高密度小钙化点 右额顶深部高密度小钙化点 正 常 中 卜 · 初高上几匕八﹄吸︺,曰口‘翻目男女 。 。 月 。 月 一 一 注 手术到本实验 的时间间隔 , 九名彼试接受实脸时间为 年 肠月 。 期 龙 迪等 ‘ 拼肠体体部切断裂脑人大脑两半球协同活动的变化 三 、 结果 , , 一 一 平均反 应 时 的比较 实验组交叉模仿平均反应时长于单手模仿平均反应时 , 经检验 , 差 异 非常显著 , 。 对照组交叉模仿平均反应时长于单手模仿平均反应时 , 经检验 , 差 异非常显 著 , 。 实验组交叉模仿与单手模仿平均反应时差值长于对照组 , 经 检 验 , 差异非常显 著 。 二 , , 。 见表 、 表 。 实验组每一被试交叉模仿平均反应时均明显地长于单手模仿平均反应时 。 经检 验 , 差异非常显著 。 、 卜 、 」 一 二 表 手势模仿平均反应时 反 比较 组 别 寸 显 著 性 交叉模仿 单手模仿 实验组 。 士 。 。 士 。 。 对照 组 。 士 。 峨 。 土 。 。 配对秩和检验 。 表 实验组与对照组交叉模仿和单手模仿平均反应时差值比较 △ 士 △ 土 。 土 。 。 士 。 显 若 性 。 检 验 注 △ 交叉 一 单手 △ 交叉 一 单手 实验组 对照组 二 模仿错误率的比较 实验组四名被试 被试 , , ’ , 未出现模仿错误 , 其 余 五名出现了模仿错 误 ,交叉模仿错误率大于单手模仿错误率 ,经检验 , 无显著性 差异 , 。 见表 。 对照组十名被试未出现任何模仿错误 。 表 五例裂脑人手势摸仿错误率比较 被 交 又 单 手 试 错误数 正确数 合计 错误率 错 误数 正确数 合计 错误率 名 ‘ 多 · 多 ‘ 。 拓 拓 。 形 峨连 峨 形 ‘ 形 ‘吕 。 , 多 一 一一一 一一 一 一 一一平均 一 。 。 形 · , “ ’ 诉 显著性 卜 。 。 。 。 。 肠 。 肠 心 理 举 报 年 实验二 、 摸物命名 一 、 材料 十种常用物 略 , 电子计时器 。 二 、 方法 排除视觉参与 , 给被试一只手内放置一个刺激物 , 要求其立即说出该物的 名称 , 是为单手摸物命名 ,或给被试双手同时各放置一个刺激物 , 要求其尽快分别 说出 物 品的名称 , 顺序不做规定 , 是为双手同时摸物命名 。 手的实验顺序为 左 、 右 、 双 、 双 、右 、左 。 每一种实验条件下 , 给被试每只手呈现十个刺激物 , 呈现顺序是随机的 。 记录 每次命名的反应时及反应正误 。 指导语略 。 三 、 结果 一 平均命名反应时 比块 单手摸物命名 实验组左手平均命名反应时长于右手 , 差 异 非常显著 。 。 , 。 。扑 。 见 表 。 幻 对照组左手平均命名反应时长于右手 , 经检验 , 无显著性差异 , 。 见表 。 实验组每一被试均表现为左手平均命名反应时长于右手 , 经检验 , 差异均非常显 若 。 表略 表 单手模物命名左一右手平均命名反应时间 百补 比较 组 别 土, 州 左 手 ⋯ 曰 一 一 实验组 对照 组 日 。 士 。。 士 。 。 土 。。 士 。 配对秩和检验 。 双手同时摸物命名 实验组左手平均命名反应时长于右手平均命名反应时 , 经检验 , 差异非常显著 。 」 , 。 见表 。 对照组左手平均命名反应时长于右手平均命名反应时 , 经检验 , 差异非常显著 。 , 。 见表 。 实验组左 、右手平均命名反应时差值长于对照组 , 经检验 , 两者无显著性差异 。 见表 。 实验组中每一被试左手平均命名反应时均长于右手平均命名反应时 , 经检验 , 差 异非常显著。 表略 双手同时摸物命名平均反应时币几七较 士 — 显 著 性 左 手 右 手 一 , 阅 。 士 。 士 。 。 士 。 。 土 。 。 妞对秩和检脸。 期 龙 迪等 拼服体体部切断裂脑人大脑两半球协同活动的变化 表 双手同时摸物命名反应时差值比较 口口 一一一一 怡 ” , 里匆 , 洲 ‘ , 口 , ‘ 二 曰尽曰甲, 护口 侧 习 △ 士 △ 士 。 士 。 。 士 。 显 若 性 。 注 往脸 《 △ 实验组双手同时摸物左 、 右手命名反应时平均差位 , △ 笋 对抓组双手同时摸物左 、 右手命名反应时平均差值 , 二 平均命名错误率比较 实验组有八人未出现命名错误 。 仅被试 左手出现命名错误 , 错误率为 , 右手未 出现命名错误 。 经 ’检验 , 差异显著 。 广 , 。 。 。 对照组十名正常被试左一右手均未出现命名错误 。 讨 论 在灵长类动物 , 从一只手传人的手势信息到达对侧半球中央后回初级 感 觉区 区 后 , 必须在后顶叶联合区经过加工 、 整合 , 才能形成肢体的位置知觉 。 在后顶叶形成的位 置知觉信息一方面经皮质内联络纤维传递到该侧的运动中枢 —中央前回 , 支配被刺激 手完成单手内手势模仿 ,另一方面 , 通过拼抵体纤维传递到对侧后顶叶 , 经该侧半球内联 · 络纤维传递到运动中枢 , 支配对侧手完成交叉手势模仿 , 可见 , 必须通过拼抵体的信息传 导 , 保证两个大脑半球的协同活动 , 才能很好地完成交叉手势模仿 。 的早期研究结果表明 拼抵体完全离断的病人能够完成单手内手势模仿 , 却不 能完成交叉手势模仿〔’ 。 证实了脱抵体在半球间信息沟通中的作用 。 然而 , 在拼眠体部 分切断术后十二个月的病人检查中 , 却没有出现交又模仿错误 。 推测 这种 现 象 可能一部分要归因于人脑具有一种潜在的高级功能 , 它能使用尚未损伤的拼 抵体 纤维传 偿或消除离断缺陷 但尚缺乏直接的论据 ’ 。 本文实验组四名 被试未出现模仿错误 , 其它出现模仿错误的五人 , 虽交叉模仿错误率多于单手模仿错误 率 , 但两者无显著性差异 , 说明拼抵体体部损伤后 , 经过一段时间后 , 拼抵体其它完好的纤 维能够代偿性地执行功能 , 弥补了由于拼抵体损伤造成的两半球协同活动的缺陷 , 因而病 人没有表现出明显的操作障碍 。 但是 , 如果对病人作进一步的反应时分析 , 我们 发 现 , 实 验组交叉模仿平均反应时是单手模仿平均反应时的 倍 , 在正常人对照组中没 有 见到 这种现象 。 说明阱眠体体部离断后 , 尽管渐渐看到了代偿作用 , 但由于一侧半球不能从另 一侧半球得到充足的信息 , 因而影响着大脑两半球的协同活动 。 摸物命名作业涉及形状知觉和言语反应两种认知功能 。 前者以右半球为优势脑 , 后 者以左半球为优势脑 。 右手摸物时 , 右手的触摸刺激 , 左半球顶叶形成形状知觉 , 左缘 上回 左 区做出命名反应 , 而左手摸物时 , 左手触摸刺激 , 右顶叶形成形状知觉 右缘上回 , 经脐抵体传递到左缘上回 , 左 区做出命名反应 。 本文实验组左手平均命名反应时大大地长于右手 ,与正常人形成鲜明的对 照 。 说 明 联低体体部损伤破坏了两个半球间的信息沟通 , 右半球形成的形状知觉不能通过 拼 抵体 迅速地传递给左半球 , 病人不能对左手持物迅速地做出命名反应 。 可见 , 右半球失去了左 半球的支持 , 就不能圆满地完成有言语机能参与的作业 。 实验组左 、右手摸物命名均较对 , 心 理 学 报 年 照组相应的手缓慢 , 说明脱抵体损伤后 , 右 左 半球从左 右 半球得到的支持 减 少 , 大脑 · 协同活动水平下降 。 双手同时摸物命名时 , 两个半球同时操傀不同的作业 , 一侧半球从另一侧半球获得的 支持减少 , 大脑协同活动水平下降 , 因而 , 被试不能很好地完成摸物命名 作业 。 本文 实验 组及对照组 中均可看到 双手同时摸物命名时 , 左右手平均命名反应时较单手摸 物 命名 相应地延长 , 且左手命名平均反应时明显地长于右手 。 只是在脐抵体损伤的实验组 , 这种 现象更为明显 。在这项作业中 , 既使不对左 、右手持物命名顺序做硬性规定 , 病人也总是先 命名右手所持物品 。 这种现象在正常人中也能看到 。 实验结束后 , 许多被试主动报告说 , 有时他想先命名左手的物品 , 但总是情不自禁地先说出右手的 。 毛 认为 两个半球同时工作时 , 中枢将根据作业的性质不同 , 么及被试对反 应 方 式的主观期望 , 选择性地激活有关的一侧半球 , 使之做好准备 , 处理感觉信息 , 作出行为反 应 。 在与语言加工有关的作业中 , 左半球优先被激活 , 右手一左半球系统总是以强有力的 方式处于主导地位 。 这个观点在本实验中得到支持 。 国内学者曾对一例脐抵体体部切断的病人进行摸物命名的追踪研究 。 发现病人术后 卜 天左手摸物命名的正确比为 , 而 右 手摸物命名的正确比为 术后 天及 天 , 左 、 右手摸物命名完全正确【‘。 。 国外学者研究也发现脱抵体部分切断术 后 个 月 的 病人两手摸物命名完全正确〔‘ 】。 本文选用的九名裂脑 被 试 为术 后 一 月 , 平 均 卫 士 明 其中八人在二十次摸物命名作业中 , 命名全部正确 , 这与前 人的 实验结果 是一致的 。 以往的临床报告以及以猴为对象的实验研究表明 脱眠体体部特异性地传递半球间 的触觉信息 。 但是 , 这种特异性不是绝对的 。 总结了前人的研 究 〔‘“ , “ ”’指 出 当受损的耕眠体体部不能在半球间传递触觉信息时 , 经过一段时间后 , 脱眠体其他尚 未损伤的纤维能够代偿性地执行半球间的传递功能‘吕 , 。 因此 , 经过术后较长时间 , 代偿机 能掩盖了半球间的协同活动的缺陷 。 这一现象也出现在本实验中 实验组大多数切断拼 低体体部的裂脑人摸物命名全部正确 。 但如果选用反应时作精细的比较 、分析 , 这种缺陷 仍能表现出来 。 被试 左手摸物命名错误明显地多于右手 , 可能是由于建立代偿所 需 时 间存在个体差异 。 对此 , 尚需作进一步的研究 。 从上述结果可以看到 脱眠体体部切断的裂脑人保留的联络纤维经过一段时间后能 · 够代偿性地执行传递功能 , 从而掩盖了因拼抵体体部损伤造成的大脑半球协同活 动 的缺 陷 。 但是 , 如果选用更精细的反应时实验 , 就会发现因大脑两半球分离引起的大脑机能缺 陷仍会显露 出来 表明 这种代偿机能是不完全的 。 了高级大脑机能需要两个 大 脑 半球协同活动才能圆满地完成 。 在此 , 脱抵体起着至关重要的作用 。 同时 , 本研究也为令 后的裂脑研究提供了一个方法学上的考虑 。 军 , 火 ‘期 龙 迪等 拼抵体体部切断裂脑人大脑两半球协同活动的变化 口 口 一 曰 参 考 文 献 协 么 ‘ 月 , 〕 二 , , 了 , , , 一 一 〔吕 」 , 几 吞 , , , 一 。 〕 丫 , 么 , , , 坛雄 , 了 皿 名 , 。 。 。 一 , 皿 〔 〕 , 乳 , 下 , 〕 。 , 瓜 了 皿 , , , 一 〕 乙 , , 夕 丫 , 几 了 , , , 一 工 〕 , , 罗 , 士全 丫 七 旋 , , , 工 〕 几 扩, 皿 〔 , 扩 ‘ 多, 盛 , 一 , 。 〕 , 士 , , , 一 、〔们 , 一 玩 , 必 , , 了。 , , ‘, 一 , 〕 , , 罗 , 压 , ‘ 毛 皿 , , , 一 汇 幻 , , 了 , 了 , , , , 一 。 工 〕 , 瓜 , 了 , , , , 一 魂〕 公 。 , 。 , , , , 一 ‘ 工 〕 , , , 下。 , 。了 , 。魂, 一 以 〕 李鸣呆 、 陈久荣等 , 对裂脑人手术前后 心 理 活动变化的研究 , 中国医 科大学学报 , , , , 一 〔 〕 李心天 、 陈久荣等 , 裂脑患者大脑两半球协 同活动 , 中华神经精神科杂 志 , , , , 一 。。。 工 幻 李心天等 , 中国人 的左 、 右利 手分布 , 心 理学报 , , , 一 。 〔 〕 , 。 。 , 罗 , , , , ‘ 一 〕 · · 口 · 比 · 一 ‘ “ “ 她 。 , , , ‘。一 。 口 角。 五介 ’ 勿 ’ 加 介 刃 , , 山 夕 ’” 召 ‘ , 五介 纪 勿 介