我们的大脑
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青岛版小学科学五年级下册
二、探究活动
活动一:“谁”在支配人的行为和情感?
1.仔细观察课件不同人群的图片,体会这些人不同的行为和情感。
2.小组讨论交流:“谁”在支配人的行为和情感?
3.完成《科学学生活动手册》
我知道大脑支配的行为和情感有:
03
行为和情
盛
新课讲解
4.师总结:脑是人体的“司令部”,能够指挥人的行动,产生思想和情感,进行
认知和决策。
活动二:认识我们的脑
1.师提问:我们的脑分为不同的区域,那么同学们都知道哪些区域吗?
2.同学们小组交流后进行汇报。
师总结:感觉中枢、听觉中枢、视觉中枢、运动中枢。
3.观看视频,了解我们的大脑分为几个部分,各有什么功能。
4小结:脑分为大脑、小脑、脑干三个部分,大脑分为左、右两个半球,不同的区域
有不同的功能。
课程小结。
人类大脑十大未解之谜人类大脑是一个令人着迷的器官,它掌控着我们的思维、情感和行为。
然而,尽管科学取得了巨大的进展,仍有许多关于大脑的问题仍然没有得到解答。
接下来,我将介绍人类大脑十大未解之谜。
第一,意识的本质是什么?意识是我们体验世界的基础,但我们对其起源和本质仍然知之甚少。
科学家们尝试通过大脑活动的模式来解释意识,然而,这一问题仍然没有明确的答案。
第二,记忆的机制是什么?记忆是我们认知功能的基础,它使我们能够回想过去的经历和学习新的知识。
然而,关于记忆的形成和存储机制还存在许多未解之谜。
第三,大脑是如何产生创造性思维的?创造性思维是人类独有的能力,它推动了科学、艺术和创新的发展。
然而,我们对大脑中创造性思维的神秘过程知之甚少。
第四,为什么有些人比其他人更聪明?尽管智力在人类中存在广泛的变化,我们仍然不清楚为什么有些人拥有更高的智商或更强的认知能力。
这是一个复杂的问题,涉及遗传、环境和其他多种因素。
第五,为什么我们梦见?睡眠中的梦境是一个长期以来困扰人类的谜题。
梦境的功能和起源仍然没有得到确定的解释。
第六,大脑如何处理信息?人类大脑对环境中的信息进行加工和整合,从而产生我们对世界的感知。
然而,大脑如何在瞬间处理如此庞大的信息量仍然是一个谜题。
第七,我们的意识是否独立于大脑?大脑被认为是产生意识的物质基础,但有些研究表明意识可能与大脑之外的因素相联系。
这引发了许多关于意识本质的哲学和科学讨论。
第八,大脑是否潜藏着未被激发的潜能?一些研究表明人类大脑可能具有远超我们目前认知的潜能,但我们如何实现和利用这些潜能仍然是一个谜题。
第九,大脑是如何适应环境的变化的?人类大脑具有惊人的适应性,能够根据环境的变化不断重塑连接和结构。
然而,我们对大脑适应机制的了解还相对有限。
第十,我们是否能够完全理解和模拟人类大脑?尽管我们取得了巨大的进展,但人类大脑仍然是一个复杂且神秘的器官。
我们是否能够真正理解大脑的运作方式,甚至制造出与之相仿的人工智能系统仍然是未知之数。
无法估量的人类脑部神经连接数量有多少?众所周知,人类的大脑是神奇而复杂的器官,它包含着无数的神经元和神经连接。
这些神经连接构成了我们思考、感知和行动的基础。
然而,对于人脑中神经连接数量的准确估计却一直是一个巨大的挑战。
那么,究竟人类脑部神经连接的数量有多少呢?让我们一起来探索这个令人着迷的问题。
1. 巨大的神经网络:人类大脑中的神经元数量已经被科学家们广泛研究和认知。
根据估计,一个成年人的大脑中含有约86亿个神经元。
这些神经元相互连接,形成一个庞大而复杂的神经网络。
然而,这仅仅是神经元的数量,而不包括神经连接的数量。
2. 无法计算的连接:神经连接是指神经元之间的信号传递通路,它们是构建整个神经网络的基础单位。
每个神经元可以与其他神经元建立数千甚至上百万条连接。
而人脑中的神经元数量如此巨大,更不用说神经连接的数量了。
由于神经连接的复杂性和多样性,目前无法准确计算脑部神经连接的总数。
3. 神奇的突触:神经连接主要通过突触来实现。
突触是神经元之间信息传递的关键部位,其结构和功能的多样性对于人类的思维和行为至关重要。
突触内含有数以千计的突触小体,这些小体使神经连接更加复杂且多样化。
因此,考虑到每个神经元都可以与其他神经元建立多条连接,脑部的神经连接数量几乎变得无法估量。
4. 神经可塑性的影响:值得注意的是,人脑的神经连接数量并不是固定不变的。
神经可塑性使得我们的大脑能够根据环境刺激和学习经验不断改变神经连接的强度和数量。
这种可塑性使我们能够在成长和学习过程中不断适应和适应环境。
然而,由于神经可塑性的存在,更加增加了准确估计脑部神经连接数量的难度。
尽管我们无法准确估计人类脑部神经连接数量的总数,不过,显而易见的是,它们的数量是相当惊人的。
脑部神经连接的复杂性为我们的思维、记忆和行为提供了坚实的基础。
通过不断深入研究人类大脑,我们将更好地理解这一奇迹般的器官。
关于人类大脑的科普1. 人类大脑的起源人类大脑是伟大的进化之路的产物,经过数百万年的演化,我们的大脑已经发展到了非常高的水平。
它由数十亿个神经元和支持细胞组成,使我们能够进行思考、感知、决策和行动。
人类大脑在我们的进化历史中承担了巨大的作用,并且继续在我们的生活中发挥着重要的作用。
2. 大脑的结构人类大脑由三个主要的部分组成:脑干、小脑和大脑。
脑干位于脑部底部,控制着呼吸、心跳和其他基本功能。
小脑位于大脑下面,主要负责协调肌肉的运动。
而大脑是整个脑部的最大部分,分左右两半,左半球和右半球。
大脑的表面有许多弯曲和褶皱,这使得我们的大脑表面区域非常大。
这些区域被称为皮质,是思考和决策的核心。
皮质上覆盖有数十亿个神经元,它们通过连接来建立信号传输。
大脑同时也有许多其他的结构,它们分别负责控制各种不同的感官、情感和行为。
3. 大脑的功能大脑是我们的意识、思考、决策和行动的中心,也是人类适应不同环境的工具。
它使我们能够感知外界环境,包括触觉、视觉、听觉、味觉和嗅觉。
大脑同时也负责控制我们的情绪、记忆和认知功能。
大脑的皮质是思考和决策的核心,它包括大脑额叶、顶叶、颞叶和枕叶。
额叶负责控制我们的行为和决策,顶叶控制我们的空间认知和视觉功能,颞叶控制我们的听力、语言和记忆,而枕叶则负责管理我们的视觉和空间认知。
4. 大脑的发展和塑性大脑的发育是一个非常复杂的过程,需要数年的时间。
在这个过程中,大脑会不断地发展和变化,塑造我们的认知和行为。
婴儿的大脑迅速发育,在很短的时间内建立了大量的神经连接。
大脑的塑性是指其可以发生改变的能力。
无论是环境、学习还是经历,都可以改变大脑的结构和功能。
这种塑性使得我们可以不断适应各种新的环境,学习新的技能和知识,并适应生活的变化。
5. 大脑的健康和保健大脑的健康是我们健康生活的重要组成部分。
保护大脑健康的方法包括良好的饮食习惯、适量的运动、优质的睡眠和减少压力。
这些方法有助于保持大脑的正常功能,预防心理健康问题的发生。
《我们的大脑》说课稿我说课的内容是小学科学五年级上册册第一单元第3课的内容。
在这里我主要从教材、学情、设计理念、教学目标及重难点、教学流程几个方面来进行说课。
教材分析及学情分析:《我们的大脑》这一课主要引领学生认识大脑的形态和功能,认识到大脑是人体的司令部。
从趣味性、适合性、探究性等几方面入手,将人体器官大脑作为研究对象。
一、教学内容:分三个部分,第一部分用各种方法认识大脑,通过观察、对比等活动全面认识大脑的形态,第二部分测试大脑的记忆力和创造力,从大脑有哪些功能入手,引导学生认识到大脑所具有的记忆力和创造力。
第三部分介绍大脑左右半球差别和保护大脑的意义以及展望人工智能的发展,这部分内容放到第二课时进行。
本节教学内容并不难,时间也充裕,可以让学生通过自己的观察思考和充分的活动获得结论。
大脑是人体的司令部,这部分内容与学生自身息息相关,学生对学习内容感兴趣,他们对大脑已经有一些模糊的初步的了解,但缺乏系统性。
在设计本课教学时,我结合小学生的学习特点,设计一系列的游戏和动手活动,提高学生研究自己身体的兴趣,也从活动中调动学生的记忆和已有经验、常识,并通过这些素材进行分析整理,获取对大脑的初步认识。
二、设计理念:科学教学强调以丰富多彩的亲历活动充实教学过程,要给学生创设多种亲历的机会。
本节课以学生为中心,从学生的兴趣、需要和特点出发,为他们提供多样的材料和宽松的学习环境,创设各种情境充分让学生体验和感知,在愉悦的环境中获取知识。
三、教学目标:基于以上分析,结合科学课程标准,我确立如下目标:1、知识目标:初步了解大脑的形态,知道大脑在人的记忆力和创造力等方面的作用2、能力目标:能根据需要,从更多渠道查阅有关大脑的资料3、情感目标:对探究大脑的活动充满兴趣,愿意参与四、重点和难点:了解大脑的形态是本课时的教学重点。
通过体验活动明确大脑的记忆力和创造力是本课时的教学难点。
五、教学准备:教师准备:大脑课件水豆腐1120克重的水果画有圆的白纸小物件等六、教学流程:(一)游戏导入,激发兴趣在课的开始,我设计了这样的游戏:教师说口令,学生做相反的动作。
为什么人类大脑的结构和功能如此复杂?人类大脑是我们身体最复杂和神秘的器官之一。
大脑负责控制我们的思考、感觉和行为,它是我们独特的知觉和情感中心,同时也是我们的记忆和认知中心。
为什么人类大脑的结构和功能如此复杂?这个问题一直困扰着我们的科学家。
下面,我们将通过以下几点来解答这个问题。
一、进化的过程导致大脑的复杂性人类进化的过程是使大脑结构和功能变得复杂的主要原因。
在进化的初期阶段,人类的祖先需要通过识别危险、寻找食物和完成基本任务来提高生存能力。
这种需求促使了视觉和运动神经场的形成,这是大脑中最基本的神经元形态类型。
随着时间的推移,人类需要更高级的功能,比如记忆、情感和高级认知能力等。
这些需要激发人类大脑中更多的神经元。
二、大脑的复杂性是由于其神经元网络人类大脑中神经元的数量庞大,它们之间相互结合,形成各种各样的网络。
神经元之间的链接和网络的组织是人类大脑的复杂性来源之一。
神经元之间的链接越多,神经网络就越复杂。
这种复杂性在大脑发育的过程中逐渐形成,它的发生是一个非常复杂的过程。
三、大脑的复杂性可以提高其适应环境的能力人类大脑是受生理、心理和环境因素影响的,这些因素之间存在复杂的交互作用。
大脑的复杂性可以使之具备更强的适应性和灵活性,以适应不同的环境和需求。
比如,大脑的杏仁体可以在面对危险时迅速启动反应,而实现这种快速响应的能力是源于大脑的复杂性。
总体而言,人类大脑复杂性是一个多方面的问题,它包括进化、神经元的连接方式、网络结构以及大脑的灵活性和适应性等多个方面。
对于人类大脑的复杂性如何是长期以来的热门研究领域,伴随着我们对大脑认知的深入了解,我们相信未来还会有许多新的发现。
小学科学五年级上册《我们的大脑》说课稿大家好,今天我说课的内容是苏教版五年级上册第五单元《人体“司令部”》的《我们的大脑》。
下面我将从教材、学情、教学目标、教学重难点、教学法、教学过程、板书设计、教学反思这八个方面展开说课。
恳请大家批评指正。
一、说教材小学科学课程标准10.3提到,人脑具有高级功能,能够指挥人的行动,产生思想和情感,进行认知和决策。
对于5-6年级,要求学生达到“简要描述脑是认知、情感、意志和行为的生物基础。
”五年上册第五单元《人体的司令部》中的第3课《我们的大脑》是生命科学领域的内容,本课学习前学生对“刺激和反应”已有认识,主要落脚点在于通过体验让学生自主了解人脑这一器官的内在特点和功能,为后续保护大脑和科学用脑奠定坚实基础。
本课的教学主要包含两部分:第一部分,通过“绘画——阅读——体验”认识大脑。
引导学生动手体验,从脑的质量有1400克左右,大脑的体积是自己两只拳头握起来的大小,大脑的形状类似核桃仁的表面,大脑的软硬程度类似豆腐的软硬等几个方面,全面地认识大脑。
第二部分,通过“记——控——辨——思——想”五大游戏体验了解大脑功能。
从“大脑有哪些功能?”这个问题入手,引导学生认识到大脑有记忆、识别、控制、推理、创造等功能,继而开展测试活动,激发学生的兴趣,调动学生学习的潜能,使学生充分地认识到人的记忆能力和创造潜能是可以被充分开发的。
从以上课堂活动中,引导学生初步认识我们的大脑结构与功能,并思考如何去保护我们的大脑。
二、学情分析通过第17课《刺激与反应》与第18课《从刺激到反应》两课的学习,学生对于大脑的作用有了一定的认识,大部分学生基本明白大脑是人体的最高指挥中心,对大脑具体的特点和功能的了解显得模糊,缺乏系统性,为此,帮助学生自主建构对大脑的认识成为本课学习的关键。
学生在本课学习前,他们已经经历了将近五个学年的科学课程学习,已经掌握一定的科学探究的方法,同时在语文学科学习中掌握了阅读批注,提取关键信息的方法,这些为本课的学习提供的能力保障。
小学科学11《我们的脑》教案我们的脑脑是我们身体中最神奇的器官之一。
它控制着我们的思考、感觉和行动,让我们能够学习知识,记忆过去的事情,并做出决策。
在这一课中,我们将学习关于我们的脑的一些基本知识,并了解它的功能和结构。
一、活动引导1. 脑的作用我们首先来探讨一下脑的基本作用是什么。
请同学们思考一下,我们的脑有哪些主要功能?脑的主要功能:- 控制思维活动- 控制肌肉运动- 感知和处理信息- 学习和记忆- 控制情绪和行为2. 脑的结构接下来,我们将深入了解一下脑的结构。
请注意,脑有两个主要组成部分,大脑和小脑。
请同学们尝试用手指模拟大脑和小脑的位置。
大脑位于我们头骨上方,负责控制我们的思考、语言、记忆和感觉。
小脑位于大脑的下方,主要负责协调我们的肌肉运动。
3. 脑的工作原理现在,我们来看一下脑是如何工作的。
脑的神经元是脑的基本单位,它们通过神经元之间的连接传递信息。
请同学们模拟神经元之间的连接,并解释信息传递的过程。
脑通过神经元之间的电信号来传递信息。
当我们感受到外部刺激时,神经元会发送电信号到大脑,大脑会对这些信号进行处理,并作出相应的反应。
二、活动实践1. 触摸实验现在,让我们进行一个实验来更深入地了解我们的脑是如何感知和处理触摸信息的。
请同学们找一个物体,并尝试用手触摸它。
然后,思考一下,是脑感知了物体的触感还是手感知了物体的触感?再次触摸同一个物体,并闭上眼睛。
你是否能感受到物体的触感?为什么?这个实验告诉我们,实际上是我们的脑感知了物体的触感。
我们的手只是传递了触摸信息到脑中,而脑负责对触感进行理解和解释。
2. 视觉实验现在,我们来进行一个关于视觉的实验。
请同学们闭上眼睛,再然后睁开眼睛。
你们注意到了什么变化吗?闭上眼睛后,你们是否看到了黑暗?这是因为我们的眼睑阻挡了光线进入我们的眼睛。
当我们张开眼睛时,光线再次进入我们的眼睛,使我们能够看到外部世界。
这些视觉信息被传递到我们的脑中,进行处理和理解。
青岛版科学五年级《我们的脑》教案一、教学目标1.知识与技能目标了解大脑的基本结构和功能。
认识大脑在人体中的重要作用。
学会一些保护大脑的方法。
培养学生的观察能力、分析能力和归纳总结能力。
2.过程与方法目标通过观察、实验、讨论等活动,引导学生认识大脑。
组织学生进行小组合作,共同探究大脑的功能。
鼓励学生提出问题、大胆假设、勇于实践,培养学生的科学探究精神。
3.情感态度与价值观目标激发学生对大脑的好奇心和探索欲望。
培养学生关爱自己身体、保护大脑的意识。
让学生体会到科学知识在日常生活中的重要性。
二、教学重难点1.教学重点了解大脑的基本结构和功能。
学会一些保护大脑的方法。
2.教学难点理解大脑的功能与人体行为的关系。
三、教学方法讲授法、观察法、实验法、讨论法。
四、教学准备1.教师准备:多媒体课件、大脑模型、相关图片和视频资料。
2.学生准备:科学课本、笔记本、铅笔。
五、教学过程1.导入新课播放一段关于大脑的视频,引起学生的兴趣。
提问学生:你们知道我们的大脑在哪里吗?它有什么作用呢?引出课题。
2.认识大脑的基本结构展示大脑模型,让学生观察大脑的外部形态和内部结构。
讲解大脑的主要组成部分,如大脑皮层、小脑、脑干等。
让学生了解大脑的左右半球分工不同,左脑主要负责语言、逻辑、数学等功能,右脑主要负责音乐、绘画、空间想象等功能。
3.了解大脑的功能组织学生进行小组讨论,让学生结合自己的生活经验,说一说大脑的功能有哪些。
教师总结学生的讨论结果,介绍大脑的主要功能,如控制身体运动、感知外界信息、记忆、思考、情感等。
通过一些简单的实验,如手指运动、闭眼触摸物体等,让学生体验大脑对身体的控制和对外界信息的感知。
4.保护大脑的方法组织学生进行小组讨论,让学生说一说在日常生活中应该如何保护大脑。
教师总结学生的讨论结果,介绍一些保护大脑的方法,如合理饮食、充足睡眠、适度运动、避免头部受伤、保持良好的情绪等。
让学生观看一些关于保护大脑的图片和视频资料,加深对保护大脑方法的理解。
《我们的大脑》教学设计 [教学设计意图] 用尺子做看谁的反应快的游戏,让学生体味熟能生巧、一心一意就会把事情做得更好的道理。并讨论明确自己在语言方面的长处和不足之处,探究不同的人大脑潜力的不同,积极锻炼可以使大脑得到均衡发展。 [教学目标] 1、初步了解神经反射的过程,了解大脑是人体的总指挥。了解大脑皮层存在着不同功能区,语言中枢又是由4部分组成,根据个人情况不同在听、说、读、写方面存在差异。通过科学合理的锻炼可以使大脑得到均衡发展。 2、通过参与活动分析自己身体反应过程,探究大脑是怎样工作的。了解大脑皮层语言中枢的组成,不同的人大脑潜力的不同,积极锻炼可以使大脑得到均衡发展。 3、体味熟能生巧和一心一意会把事情做得更好。并能科学认识自身长处与短处,积极的面对人生,克服不足。 科学知识: [重点难点] 了解自己在语言方面的长处和不足之处,以及发扬和弥补对策 [教学准备] 米尺 脑髓模型 [教学过程] 一、游戏导入,激发兴趣 1、师:今天老师先来带领大家做个游戏,游戏的规则是这样:听老师的口令做相反的动作,看谁的反应快。 2、师口令:举左手 抬头 坐下 闭右眼 起立……学生随老师口令活动 3、师:刚才同学们的反应都很快,你知道是什么在指挥着你完成老师的动作吗? 4. 师:请你谈谈你是怎样完成前面的动作的? 5、师:关于大脑,你想知道哪些问题?学生提出问题 6、师:今天老师和大家来认识一下我们人类神秘的大脑。(板书课题) 二、探究过程 (一)、活动:眼疾手快 1.学生在初次尝试“抓尺”活动。要求学生边活动,边记录抓住尺子时,尺子下落的距离, 反复几次“抓尺”活动。填写在P13表中(测反应速度时应注意,学生要两人一组,拿尺子的同学要拿尺子的上端,不要告诉抓尺子的人自己什么时侯放。抓尺子的同学手放在尺子的下端,呈握拳状,随时准备抓尺子) 2引导学生对活动后数据的分析,使学生了解到大脑处理外界事务是需要一定时间的,工作熟练的程度可以缩短大脑处理事务的时间,也就是熟能生巧。 3.边背诵诗歌,边做“抓尺”活动。 师反问:为什么我们的反映又会慢下来呢?引导学生对活动后数据的对比,得出当遇到干扰时,就会影响进行中的工作。 4. 师:请你谈谈在抓尺过程中,你的身体是怎样一个过程? 引导学生描述:我们的眼睛----,----到大脑;命令我们的手--- 让学生了解从大脑收到信息,作出判断,到手指接受大脑的指令是需要一定的时间的,这段时间要比尺子下落的时间略长些。所以有可能抓不住尺子。(直尺下落的信息输入大脑,大脑作出反应输出信号,指挥手作出“抓”尺的动作。根据指南车信箱的提示,可以估算出大脑处理这个问题时所需时间,如抓住尺子的20厘米处,那所需时间大约为0.2秒,即大脑从信息的输入后加工判断到输出后指挥手做出反应抓住尺子所用时间为0.2秒。) (二)、活动:人类的语言功能 1. 师: (出示:脑髓模型)现在研究发现人的大脑皮层存在着不同的功能区,大脑皮层不同的区域有不同的机能。按结构分布,皮层感觉区又可分为躯体感觉中枢、视觉中枢、听觉中枢等,今天,我们重点来认识我们的语言中枢 2.学生阅读P13资料,思考我们的语言中枢分为那几个部分 3.学生讨论,每个人在听说读写方面有差异吗? 4.根据P13页的资料分析P14的甲乙同学的差异(教材中第一个事例反应甲语言中枢(说话中枢)发达,但是视运动性语言中枢(书写中枢)不发达。 第二个事例反应乙视运动性语言中枢(书写中枢)发达,而运动性语言中枢(说话中枢)发达。) 5.小组讨论:请你谈谈你在语言方面的长处和不足之处, 请同伴相互找找,并做好记录,你将怎样来弥补你的不足 6.小结 三、课堂总结; 判断:下面的做()对吗,为什么? 1.在家里做作业时,一边看电视,一边完成作业 2.我的脑子不好,所以学习成绩不好 四、教学后记:对于大脑各部分的分工大家在QQ讨论中普遍认为把握不住,根据百度知道(http://zhidao.baidu.com/question/12891942.html?fr=qrl3) 大脑两半球功能上的不对称是人脑结构和认知的主要特征,生理学上简称大脑优势。扼要阐述了大脑优势的研究历史、方法和脑功能不对称的理论。指出了在此领域研究工作中尚未解决的问题。 大脑两半球功能上的不对称,或者说脑的不同功能向一侧半球集中是人脑结构和认知的主要特征,生理学上称之为大脑半球一侧优势,或简称大脑优势。在98%以上的成年右利手者中,左半球专管对语言的处理和语法表达,如词语、句法、命名、阅读、写作、学习记忆等。而空间技巧与右半球相关,如对三维形状的感知、空间定位、自身打扮能力、音乐欣赏及歌唱等。右半球还可理解一些口语及印刷的词。可以认为左半球是科学性的,而右半球是艺术性的。大脑半球一侧优势在成人有,儿童有,婴儿也有,甚至某些动物也有。 1 大脑优势的研究历史 1863年,法国外科医生皮埃尔·布罗卡(PierreBroca)指出两个大脑半球的功能有差别,左额叶可能是控制言语的皮层区。而除了左半球言语功能占优势外,人们认为两个半球在感觉和运动功能方面全是对等的。左半球接受身体右半侧的感觉传入,并支配右半侧肌肉运动;右半球接受身体左半侧的感觉传入,并支配左半侧肌肉运动。 1961年,美国生理心理学家罗杰·斯佩里(RogerSperry)等以切断了胼胝体的猫及裂脑人为实验对象,发现了两半球的功能分离,证实了分离的右半球无语言功能。实验结果显示两半球是独立活动的,一侧半球学会的信息不会传递给另一半球,二者之间不会互相交流各自的感知,许多较高级的功能集中在右半球而不是左半球。斯佩里因在大脑一侧优势上取得的成果而荣获1981年诺贝尔生理学或医学奖。 2 大脑优势的研究方法 对大脑优势的临床研究,最先始于对裂脑人的实验观察。自然脑损伤可造成裂脑,在脑损伤病人身上观察到,左侧脑损伤导致右侧脑功能丧失,主要是语言功能的丧失,但不影响右侧脑功能;同样,右侧脑损伤导致左侧脑功能丧失,患者可表现穿衣失用症,因分不清左右侧而穿倒衣服,不能绘制图表,视觉认识出现障碍,说明左右大脑半球是独立活动的或功能分离的。裂脑人的主要来源是癫痫病人,为防止发病时左右两半球间的传播发作,减弱癫痫发病强度,常采取切断病人胼胝体的方法,术后病人便成为裂脑人。将图片在裂脑人的左半视野闪过,病人不能说出图片上物体的名称,因为视觉形象投射到了右半球而右半球是不具有说话功能的,但病人可用一些非言语形式表明他们已感知到了物体,比如用手收集和图片上一样的物体。说明病人的右侧视觉是良好的,更重要的是说明了语言中枢位于左半球。而在正常人,由于胼胝体的作用,使两侧半球功能得以联系,因此不论物体出现在哪侧视野,都可用词语说出物体的名称。 以正常人为实验对象,则主要通过对那些与左右侧大脑认知神经生理学相关的正常行为进行研究来阐明大脑优势的存在,如侧面呈现刺激物的感知实验,实验结果提示,当脑的一侧对某一认知活动参与越多时,其注意力偏向对侧感受野的活动就越大,从而引起感觉不对称的增加。最近还采用在特殊感知活动期间进行观察的脑成象技术,如脑局部血流图和正电子发射断层扫描术等。这些技术可以指示认知期间神经活动增强的部位,但神经活动增强标志着什么至今仍不清楚。研究正常个体,对象易得,个体间的差异如性别、年龄、认知水平、家族史、手偏利等的研究可行,左右大脑差异定量打分使研究半球不对称的程度成为可能。 3 脑功能不对称的理论 大脑一侧优势与遗传有一定关系,但主要是在后天生活实践中逐步形成的。在2~3岁时,左右侧脑损伤的结果相差不多,因为那时尚未建立一侧优势;10~12岁时,如左半球损伤,可在右侧半球建立语言中枢;在成年人,左侧语言优势已建立,左半球的损伤导致不可补偿的语言障碍。另外,早期脑损伤的功能恢复比晚期脑损伤的功能恢复快,因为在生命早期神经系统的可塑性大,那时大脑半球还未特化或特化不明显。 从解剖学图形上看,大脑两半球并不是镜映的,这是功能不对称的基础。在第一颞回上的表面后部即颞面有着最可靠的形态学不对称,而这儿正是语言综合必需的核心部位。左颞面较大,超过右颞面约40%。其他不对称的部位如左侧大脑外侧裂较长,仰角水平低,后额顶区较大,枕叶后端较宽等。 左右半球功能不对称的本质是什么呢?一开始人们用言语-非言语或言语-视觉来区别左右半球的功能分离。这种分类不能解释一些较新的资料,如在某些具有空间特征的刺激中,对英文手写体的识别与右半球的功能相关,而对印刷体和东方国家的表意文字的识别则与左半球相关。再如,感觉那些具有序列和时间顺序的非言语刺激更依赖于左半球而不是右半球,而对某些听刺激如音乐旋律的感觉更多地依赖于右半球。因此,两半球不对称的本质差异更准确地被描述为分解-合成或时间-图形的功能分离。即左半球对不同条目根据时间顺序安排的分解刺激加工的信息是特化的,如语言、语法技巧;右半球则对合成刺激加工的信息是特化的,并继续形成统一的图象,如对旋律、三维物体的感知。当然,左右半球的功能不对称存在个体差异,比如在缺乏音乐素养的个体中,旋律感觉往往取决于右半球的作用,但在音乐家中则包括左半球的作用,反映出音乐家能较大地利用大脑的分析过程。 4 目前未解决的问题 两半球间的差异是绝对的或是相对的?即不清楚每个半球是否具有另一半球所特化的加工信息的能力。虽然两半球都有处理语言刺激的能力,但并不意味着处理方式完全相同。左半球可能以分析模式进行加工,右半球则以整体模式进行加工。我们只能辩证地认为两半球间的差异是相对的而不是绝对的,但缺乏充分的实验证据。另外,我们也不清楚大脑功能不对称究竟在神经系统的什么水平存在。 动物脑是否具有功能不对称性?按传统概念,语言被认为是大脑功能不对称的基础,动物没有明显的语言,因此没有脑功能不对称。但近年研究表明,动物大脑存在功能不对称,灵长类的左右半球间存在解剖学和功能上的不对称。如黑猩猩的左侧外侧裂比右侧裂要长,但二者差异比人类的要小。在发声动物金丝雀中,左半球损伤对鸣叫的影响比右半球损伤大得多。除灵长类及鸟类外,其它动物如猫、兔、大鼠、小鼠都有脑功能不对称效应。在猴及鼠还存在爪偏利,与人类手偏利的不同在于其右利及左利的个体数量基本相等,而在人类,右利手者明显居多。这些观察对以语言为大脑功能不对称基础的传统理论提出了挑战。可见,对脑功能不对称的神经生物学基础的阐明还仅仅是个开始。