【手性趣闻 14.】
(14. 人类大脑功能的手性)
人类对左、右手的功能性手性的形成和发展,以及受何种因素控制?一直是绕有兴致的待揭之谜。科学界也在不断努力推动研究的进展。很多研究表明,左右手的功能性手性差异可能与人类大脑中的神经连接有关。通过对左手和右手使用者的脑部成像分析,科学家发现两种手性在大脑神经网络中存在差异。
进一步的研究发现,左手使用者的大脑在连接左右脑半球的纤维束中存在更多的交叉连接,而右手使用者则更多地表现为同侧连接。这一发现揭示了左、右手之间神经传递的差异,为手性形成提供了新的线索。
另外,研究人员还探索了手性与人类认知能力之间的关系。一些研究发现,左手使用者在创造性思维和空间认知方面可能更为突出,而右手使用者在语言和逻辑推理方面表现更佳。这表明手性可能与大脑功能的特定领域有关,不同手性的人在认知能力上存在一定的差异。
上世纪末中叶至本世纪初,加拿大医生彭菲尔德等用微电刺激法,全面而详细地绘制出大脑皮质的分工图,人们惊奇发现,人的运动和感觉功能在大脑皮质上的投射是倒置的,也就是说是分侧对应的。而且一些运动、感觉精细而灵巧的器官(如手和唇、舌等),比那些运动和感觉较简单而迟钝的部分(如躯干),在大脑皮质上投射的面积要大。
紧接着,法国医生布洛卡发现,右半身瘫痪的病人常伴有失语,死后尸体解剖发现病人是左大脑半球额叶有病变;而左半身瘫痪的病人不伴有失语症,因此首先提出了“语言中枢”的概念,并把左半球称为“优势半球”。习惯用右手的人(占90%左右),所有有关语言活动,如阅读和书写、理解和命名、计算和推理等功能都在左大脑半球。那么,右大脑半球(非优势半球)是否趋向退化呢?这是一个很有意思的问题。从左右大脑两半球互相之间的联系来看,首先它们藉着一束强大的神经纤维(约含2亿条神经)——胼胝体相连,互相交流两半球的信息。这样既有分工又是一个整体。
70年代,美国科学家斯佩里和同事们做了裂脑手术——切断胼胝,来治疗一些用药不能控制癫痫发作的病人,并做了许多非常精细的心理实验,结果发现大脑两半球有各自独立的功能。它们分别是:左大脑半球有语言、阅读、书写及逻辑、推理、计算的能力;右大脑半球则有图形、空间结构的构思能力,有音乐欣赏能力,及形成非言语性概念的能力。左大脑半球的思维活动是人类特有的功能,由此可以说明人脑进化、发展的一侧化趋势,也提示人脑存在着巨大的潜力。
然而,尽管手性结构功能之谜尚示有直接的答案。虽然科学家们在生物学、遗传学和神经科学等领域取得了一些重要发现,至少能够表明,多数情况下,左右手的功能受对侧大脑的控制。而手性形成的具体机制仍然需要进一步的研究。未来的研究可能会聚焦于基因调控、神经发育和环境因素之间的复杂互动,以揭示手性背后更深层次的奥秘。
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