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【简答题】指出历史上科学家通过什么试验发现人的左脑和右脑的功能区分?起初为何要做这个实验?(指出年份、实验科学家姓名、和开展该实验的目的)
答:历史上,科学家通过斯佩里裂脑实验发现了人的左脑和右脑在功能上的区分。这个实验是由罗杰·斯佩里(Roger Sperry)及其同事在20世纪50年代和60年代进行的。
(1)实验背景及原因
癫痫治疗:斯佩里最初开展裂脑实验是为了治疗严重的癫痫患者。癫痫是一种神经系统疾病,患者常常会经历严重的癫痫发作。这些发作是由于脑两半球之间异常的电信号传递引起的。
裂脑手术:为了减轻癫痫发作,神经外科医生进行了称为胼胝体切断术的手术,这种手术将连接大脑两半球的主要结构(胼胝体)切断。通过切断胼胝体,电信号不再能在大脑两半球之间传递,从而减少了癫痫发作的频率和严重程度。
(2)实验过程及发现
分离大脑两半球:通过对接受胼胝体切断术的患者进行研究,斯佩里发现了大脑左右半球的功能区分。他们设计了一系列实验,使视觉和触觉信息只能被一个大脑半球接收。
视觉实验:在一个典型实验中,患者被要求注视屏幕中央的一个点。图像或文字会短暂地显示在视野的左侧或右侧。由于视野的左侧信息会传递到右脑,右侧信息会传递到左脑,斯佩里能够观察到各半球独立处理信息的能力。
(3)结果
左脑:被发现主要负责语言、逻辑推理、数学计算和分析性任务。当图像显示在右视野(由左脑处理)时,患者能够描述图像或文字。
右脑:被发现主要负责空间认知、面部识别、艺术感知和情感处理。当图像显示在左视野(由右脑处理)时,患者无法用语言描述图像,但能够通过绘画或其他非语言方式表达图像内容。
(4)实验意义
脑功能分工:斯佩里的实验显著地表明了大脑左右半球在功能上的分工。左脑主要负责语言和分析性任务,而右脑则负责空间和非语言任务。
大脑的协同工作:虽然左右半球具有特定的功能,但两者通常通过胼胝体协同工作,共同完成复杂的认知任务。
对神经科学的影响:斯佩里的研究为理解大脑功能提供了重要的基础,并对神经科学、心理学、教育学等领域产生了深远影响。他于1981年因这一贡献获得了诺贝尔生理学或医学奖。
通过斯佩里的裂脑实验,科学家们首次明确地揭示了大脑左右半球在功能上的明显分工,并推动了对人类大脑认知功能的深入研究。
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