2011年6月23日 星期四

左右大腦半球的演化來源(二)


左右大腦半球的演化來源(二)



在早期的脊椎動物,當一個或另一個半球在特殊環境下發育出某種趨勢來控制行為時,此等分工可能開始進行,我們提議由那種簡單的開始,右半球在可能危險之環境取得最初控制,這稱為由動物得來的迅速反應,例如偵測到附近有掠奪者,否則,控制權傳給左半球,換句話說,左半球變成「自我引發動機之行為」(self-motivated behavior) 部位,有時稱為「由上而下之控制」(top-down control),(我們強調自我引發動機之行為不必是與生俱來的;事實上,常是學習得來,)右半球變成「環境引發動機之行為」(environmentally motivated behavior)部位,或「由下至上的控制」(bottom-up control),此過程指導更特化的行為 - 語言、製造工具、空間關係、臉孔認識,及似乎由這兩種基本控制演化出的行為。

 左半球

大部分證據支持我們的假說並非來自直接觀察大腦,而是來自觀察傾向身體之一側或另一側的行為,在脊椎動物連接橫越身體及大腦之神經系統 – 在很大程度上,由身體一側傳出或傳入的神經是與大腦對側的半球相連。

對於我們假說第一部份的證據 - 脊椎動物左半球特化來控制例行性、內部指導之行為 - 已經建立有一段時間,在許多脊椎動物一種以右側偏向之例行性行為是進食,例如魚類、爬蟲類及蟾蜍,在牠們的右眼及左半球指引下傾向以牠們的右側身體攻擊犧牲者,在許多鳥類 - 雞、鴿子、鵪鶉及長腳鵴 –對於啄食不同食物及獵取犧牲者右眼是主要指引,在一個例子中,此等側面化進食趨向在動物外在解剖學上已經明顯導致側面化偏向,紐西蘭歪嘴睢鳩的鳥喙向右側歪斜;以此種方式,睢鳩在小溪石下尋找食物時其右眼能引導鳥喙的動作。

對於哺乳動物而言,座頭鯨的進食行為是一個偏向側面進食的特殊例子,如今在美國西雅圖阿拉斯加漁類科學中心的菲利普‧克列普漢姆(Phillip J. Clapham),與其同事發現75隻鯨魚中有60隻只有在右下顎處具有擦傷;而其他15隻鯨魚則只有在左下顎處有擦傷,該發現是明顯證據表示鯨魚喜好利用下顎的某一側收集食物,而「右下顎性」(right-jawedness)如今是標準。

簡短地說,在所有脊椎動物種類 - 魚類、爬蟲類、兩棲類及哺乳類 - 是趨向保留可能是祖先傾向的動物,在例行性進食活動時朝向使用右側軀體。(待續)

2011年6月21日 星期二

左右大腦半球的演化來源(一)


人類大腦的左半球控制語言、右手的靈巧度、分類的能力以及一般例行性行為,而右半球特化針對緊急情況反應、空間組織項目、認識臉孔及處理情緒。

左右大腦半球的演化來源(一)




兩個大腦半球的分工曾經被認為是人類所獨有,五億年前就發生,說話、右手主導、臉部認識及處理空間關係等技能能被追蹤至早期脊椎動物的大腦不對稱性。
 
人類大腦左半球控制語言,證明我們最大之精神特質,也控制人類右手顯著的靈巧性,右半球主要控制其他事務,我們感覺到對象如何在空間中互相關連,四十年前寬大之科學贊同意見為,除了語言之外,右手主導性及只有一側大腦對於處理空間關係之特化只單獨發生於人類,從前認為其他動物從未發生任何種類的半球特化性質。那些相信十分適合以下觀點:即人類具有特殊演化狀態,生物學家及行為科學家一般同意右手主導性由我們原始人類祖先當他們學習製造及使用工具時演化,這大約是2百50萬年前,右手主導性也被認為發展出說話(speech)行為,或許,持續而言,左半球只簡單地將符號語言加入至其技巧性手工藝活動的戲目中,接著轉化成說話,或者左大腦控制手工藝活動的能力延伸至控制說話的聲音工具,不論哪一種情況,說話及語言是由相當近來製造工具之手工藝才能演化出,同時右半球被認為已經指定演變成處理空間關係的中心,在左半球變成對於手的主導性特化之後。

然而在過去幾十年,對於許多其他動物的研究已經顯示牠們的兩個大腦半球也具有不同的功能,且不論那些發現,正流行的知識持續認為人類是不一樣的,許多研究人員人然認為最近在非人類動物上發現兩個大腦半球之特化與人類無關;人類大腦半球的特化係開始於人類。

在此我們提出對於獲得支持之基本差異假說的證據〈特別是在生物學家之間〉,人類大腦每一個半球的特化,其基本型態於大約5億年前當脊椎動物出現時已經存在,我們認為大腦半球最近的特化,包括人類大腦,是藉產生改變之達爾文繼承過程由原始大腦演化,(在過程中,有關祖先特徵的可能性被改變或與其他發展中特徵彼此合作,)我們的假說支持脊椎動物大腦的左半球原先是對控制在通常及類似環境下已建立完成之行為模式而形成特化,相反地,原始情緒覺醒位置的右半球,首先對偵測及反應對環境中未預期到的刺激而特化。(待續)