大脑跨半球划分的方式和原因

大脑跨半球划分的方式和原因

人们对大脑左右半球的功能有很多误解，但这种划分的一个众所周知的方面可能比人们意识到的更加真实：大脑不仅分割视觉空间感知——在右半球处理左侧事物，在左半球处理右侧事物——它还利用了这一点进行认知优势。

麻省理工学院神经科学家的一项新评论解释了该领域对这种劳动分工的了解、它所涉及的权衡以及大脑最终如何弥合这种分歧。

“人们听到各种说法，比如左脑更擅长分析，右脑更擅长艺术，或者有人偏向右脑，有人偏向左脑；这些说法99%都是无稽之谈，”论文合著者、麻省理工学院皮考尔学习与记忆研究所和脑与认知科学系皮考尔教授厄尔·K·米勒说道。“你用的是整个大脑思考。”

但米勒表示，在视觉空间感知方面，即使在认知处理的后期阶段，大脑也进化出了针对左右眼注视的独立神经资源。为什么？为了优化其能力。

“这是有充分理由的，”米勒说，他与皮考尔研究所的研究科学家斯科特·布林卡特共同撰写了《神经心理学》杂志上的这篇评论。

感知能力是有限的——你一次只能接收这么多信息。如果你的感知能力完全集中在视线的右侧，你可能会错过左侧正在逼近的威胁。将资源分配到两侧，有助于避免危险的感知盲点。

分离视线

米勒说，他在研究生院学习时，所学的理论是，大脑会将视觉空间感知巧妙地划分到大脑的两半球左右脑分工理论是否正确，直到信息到达前额叶皮层，在那里无缝地融合在一起。但米勒、布林卡特以及许多其他研究人员在过去20年里进行的实验左右脑分工理论是否正确，一直在积累证据，以完善这一观点。

这些研究表明，即使在前额叶皮层中，关于物体位置信息的神经编码仍然偏向于“对侧”半球，即物体在视野中出现位置的对侧半球。

作者写道：“因此，两个半球似乎出奇地独立地运作，即使是注意力和工作记忆等高级认知功能也是如此。”

这一证据在对左右脑半球协调神经元网络产生的脑电波的测量中显而易见。当大脑前半球考虑出现在对侧的视觉刺激时，其伽马频率脑电波功率会增加。

与此同时，数十年来的研究（包括1971年的一项研究）表明，如果将信息分散到左右半球，而不是全部集中在一侧，人类和动物就能记住更多的事情。神经科学家称之为“双侧优势”，尽管它并不完美。即使信息分散到左右半球，人们也无法像只在左右半球追踪一件事情那样，同时追踪多件事情。

人们在视觉领域的感知能力方面也表现出个体差异。米勒创立了初创公司大脑跨半球划分的方式和原因，旨在测量这些差异，帮助人们在执行视觉导向的复杂任务时提高表现。

值得注意的是，布林卡特和米勒在新论文中回顾的研究表明，大脑半球之间的分裂偏差仅适用于空间信息——即物体的位置。其他特征，例如颜色或形状，则由两个半球处理。

无缝视线

如果大脑在处理空间视觉感知时，即使在分配注意力和在工作记忆中处理物体的阶段也保持分离，那么为什么当一只鸟从我们左侧飞过并进入我们视野的右侧时，我们不会感到困惑或惊讶呢？当我们的视线转移时大脑跨半球划分的方式和原因，物体从一只眼睛的视野移到另一只眼睛的视野，我们也能轻松应对这种情况。

米勒说：“我们体验着一个无缝的世界。”

根据2014 年的一项研究和 2021 年 和 领导的一项研究中的神经活动测量结果，事实证明，大脑完成从一个半球到另一个半球的“切换”就像你开车时两个蜂窝塔为你的手机所做的那样。

作者写道：“当被跟踪的目标接近视觉中线时，即将接收目标的半球在穿过目标的时间之前就显示出活动的增加，就好像它正在预测目标一样。”

此外左右脑分工理论是否正确，在信号交叉后，发送半球的活动仍然保持活跃。因此，在长达一秒或更长的时间内，反映目标的神经信号会在两个半球之间共享。就好像两个半球都握着接力棒一样。

研究表明，与“双边优势”一样，这种转移会产生较小的绩效成本。

作者指出，大脑半球间连接或同步性的缺陷在神经和精神疾病中表现明显，包括阿尔茨海默病、焦虑症、抑郁症、精神分裂症、强迫症和自闭症谱系障碍。 和 的评论强调，此类中断可能会影响认知。

他们写道：“对大脑半球间处理的基础理解，结合可转化为人类患者的干预措施，为开发新型网络级治疗方法带来了希望。”