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当你的大脑受到感觉刺激,如早晨的咖啡气味或汽车喇叭声,大脑会把这些信息发送到适当的区域进行分析。咖啡气味进入到嗅觉皮层,而声音会在听觉皮层进行处理。
这种劳动分工说明,大脑结构遵从了预先裁定,也就是遗传已经把蓝图规划好了。然而,有证据表明,大脑的一些区域可接管从遗传学上来说不需要它来执行的一些功能。在1996年对早期失明患者的一项里程碑式的研究中神经学家证明,视觉皮层可以参与非视觉功能——阅读盲文。
美国麻省理工学院的神经学家目前证明,出生即失明的人的视觉皮层被用来处理语言。这一发现说明,视觉皮层可以戏剧性地改变它的功能——从处理视觉到处理语言,同时也推翻了这样一个概念,即语言处理只能在遗传所决定的高度专一的大脑区域。
“你的大脑不是预先就包装好了的。它不会沿着一个固定的轨迹去发展,从一定程度上来说,它是一个自建工具箱。建立过程深深受你在发育过程中的经历影响。”主要研究人员玛丽娜•拜德尼说。该研究发表在美国《国家科学院学报》上。
灵活连接
一个多世纪以来,神经学家们知道大脑的两个特殊区域——布罗卡氏区和韦尼克区分别是产生语言和理解语言的必要区域。这两个区域被认为有固有特性,如细胞排列和与其它大脑区域的连接都是其特有的,这使得它们非常适合处理語言。
大脑的其它功能,包括视觉和听觉,在感觉皮层上也有截然不同的处理中枢。但在指定的脑功能上也有它们的灵活性。过去动物研究发现,如果早期通过手术给这些连接重新布线,大脑感觉区域可以处理来自不同感觉的信息。例如,如果将眼睛与听皮层连接,就可以让大脑的听觉皮层处理图像。
迄今为止还没有有关语言处理灵活性的证据。过去对先天性失明患者的研究发现,在处理语言时,如读盲文,患者的左侧视觉皮层存在一定的活动,但没有人证明这是一种成熟的语言处理。
拜德尼和同事着手对失明患者的视觉区域是否与更为复杂的语言处理存在联系展开了调查,如处理句子结构和分析字的含义。
研究人员给正在理解句子的失明患者进行了脑功能性磁共振扫描。他们假设,如果视觉皮层参与了语言处理,这部分脑区域应当像语言皮层(布罗卡氏区和韦尼克区)那样显示一定程度的敏感性。
结果确实如此。他们的大脑视觉区对于句结构和单词含义是敏感的,与典型语言区相同。拜德尼说,“这说明大脑区域的固有功能并没有严格约束,经历对大脑一部分区域功能会有大的影响。”
拜德尼表示,这项研究并不是反驳人类大脑需要布罗卡氏区和韦尼克区来处理语言这一观点。“我们没有证明每个语言部分可用视觉部分来支撑。我们只是证明部分大脑在没有进化情况下可以参与语言的处理。”她说。
重新分配
一个没有回答的问题是,为什么盲人在语言处理区功能正常情况下会招募视觉皮层来进行语言处理。拜德尼人为,这可能是大脑在发育过程中自然的任务再分配的结果。
“大脑的这些功能分成了小部分。视皮层没有得到它应有的视觉功能,因此它参与了竞争游戏。整个发育动力发生了改变。”她说。
结合其它有关盲人的研究证明,视皮层的不同部分在发育期间分出了不同功能,拜德尼说。左侧大脑视皮层,包括左侧初级视皮层,表现为与语言有关。
这种再分配有可能给失明者带来在处理语言上的优势。研究人员正计划作进一步的研究,看盲人在执行复杂语言任务时是否比非盲人做得更好,如分析复杂句子或在心烦意乱时进行语言测试。
研究人员也在更精确地定位视觉皮层在语言处理上的作用,并通过失明儿童研究找出在发育过程中视觉皮层开始参与语言处理的时间。
(每日科学)
这种劳动分工说明,大脑结构遵从了预先裁定,也就是遗传已经把蓝图规划好了。然而,有证据表明,大脑的一些区域可接管从遗传学上来说不需要它来执行的一些功能。在1996年对早期失明患者的一项里程碑式的研究中神经学家证明,视觉皮层可以参与非视觉功能——阅读盲文。
美国麻省理工学院的神经学家目前证明,出生即失明的人的视觉皮层被用来处理语言。这一发现说明,视觉皮层可以戏剧性地改变它的功能——从处理视觉到处理语言,同时也推翻了这样一个概念,即语言处理只能在遗传所决定的高度专一的大脑区域。
“你的大脑不是预先就包装好了的。它不会沿着一个固定的轨迹去发展,从一定程度上来说,它是一个自建工具箱。建立过程深深受你在发育过程中的经历影响。”主要研究人员玛丽娜•拜德尼说。该研究发表在美国《国家科学院学报》上。
灵活连接
一个多世纪以来,神经学家们知道大脑的两个特殊区域——布罗卡氏区和韦尼克区分别是产生语言和理解语言的必要区域。这两个区域被认为有固有特性,如细胞排列和与其它大脑区域的连接都是其特有的,这使得它们非常适合处理語言。
大脑的其它功能,包括视觉和听觉,在感觉皮层上也有截然不同的处理中枢。但在指定的脑功能上也有它们的灵活性。过去动物研究发现,如果早期通过手术给这些连接重新布线,大脑感觉区域可以处理来自不同感觉的信息。例如,如果将眼睛与听皮层连接,就可以让大脑的听觉皮层处理图像。
迄今为止还没有有关语言处理灵活性的证据。过去对先天性失明患者的研究发现,在处理语言时,如读盲文,患者的左侧视觉皮层存在一定的活动,但没有人证明这是一种成熟的语言处理。
拜德尼和同事着手对失明患者的视觉区域是否与更为复杂的语言处理存在联系展开了调查,如处理句子结构和分析字的含义。
研究人员给正在理解句子的失明患者进行了脑功能性磁共振扫描。他们假设,如果视觉皮层参与了语言处理,这部分脑区域应当像语言皮层(布罗卡氏区和韦尼克区)那样显示一定程度的敏感性。
结果确实如此。他们的大脑视觉区对于句结构和单词含义是敏感的,与典型语言区相同。拜德尼说,“这说明大脑区域的固有功能并没有严格约束,经历对大脑一部分区域功能会有大的影响。”
拜德尼表示,这项研究并不是反驳人类大脑需要布罗卡氏区和韦尼克区来处理语言这一观点。“我们没有证明每个语言部分可用视觉部分来支撑。我们只是证明部分大脑在没有进化情况下可以参与语言的处理。”她说。
重新分配
一个没有回答的问题是,为什么盲人在语言处理区功能正常情况下会招募视觉皮层来进行语言处理。拜德尼人为,这可能是大脑在发育过程中自然的任务再分配的结果。
“大脑的这些功能分成了小部分。视皮层没有得到它应有的视觉功能,因此它参与了竞争游戏。整个发育动力发生了改变。”她说。
结合其它有关盲人的研究证明,视皮层的不同部分在发育期间分出了不同功能,拜德尼说。左侧大脑视皮层,包括左侧初级视皮层,表现为与语言有关。
这种再分配有可能给失明者带来在处理语言上的优势。研究人员正计划作进一步的研究,看盲人在执行复杂语言任务时是否比非盲人做得更好,如分析复杂句子或在心烦意乱时进行语言测试。
研究人员也在更精确地定位视觉皮层在语言处理上的作用,并通过失明儿童研究找出在发育过程中视觉皮层开始参与语言处理的时间。
(每日科学)