美国女子天生大脑缺一大块,却生活正常?科学家靠她有了惊人发现( 二 )



(艾薇莉娜·费多伦科)
费多伦科的实验室正在研究不同脑部区域如何学习和理解语言 。
科学家们对此只知道个大概 , 整个系统是如何发展的仍然不清楚 。 这是因为 , 语言发展主要发生在1到3岁的儿童身上 , 此时他们大脑的变化最明显 。
但这么做就必须探测儿童的大脑 , 目前没有工具能安全地做到 。 而没有左颞叶的EG , 能很好地帮助她了解大脑的发展 。

对世界上大部分人 , 语言处理主要发生在大脑左半球 , 少部分人是左右半球平均分配 , 更罕见的人是右半球承担大部分工作 。
如果一个人是左撇子 , 右半球承担工作的可能性会大些 。 而语言处理工作 , 主要由额叶和颞叶进行 。
通常是颞叶先发育 , 到5岁左右额叶也开始发育 。 两个部位发育完全后 , 人的语言系统就成熟了 。 但多年来 , 科学家不清楚额叶和颞叶的语言区发育是否独立 。 换言之 , 必须是颞叶发育后 , 额叶才能发育吗?
费多伦科想让EG帮忙解答的就是这个问题 。 她想了两个假设:
一是 , 额叶语言区独立于颞叶发育 , 在它出现后 , 额叶和颞叶之间会产生通道 , 加强语言系统的合作 。 二是 , 额叶语言区是靠额叶和颞叶之间的通道才出现的 , 必须先有颞叶语言区 , 再有额叶语言区 。 实验中 , 费多伦科找来94个英语母语者和57个非母语者 , 和EG做对照实验 。

(艾薇莉娜·费多伦科)
所有人做了一系列语言测试和认知测试 , 做的时候研究人员用fMRI捕捉他们的大脑活动 。 结果发现 , 做单词任务时 , 普通志愿者的左右额叶会出现活跃 , 但EG的左额叶完全没有 。 这意味着EG的左额叶没有语言区 , 证明第二种假设是对的 , 颞叶语言区是额叶语言区出现的先决条件 。

(做单词题时 , EG的右额叶有反应 , 左额叶没有)

(其他志愿者的左右额叶都有反应)
从活跃度上看 , EG的语言处理能力基本转到了右脑 , 虽然它不是大部分人的语言优势脑 , 对EG来说它足够管用了 。 做数学题时 , EG的左额叶活跃度和志愿者们一样 , 说明它能实现高级认知功能 , 功能也是完善的 。

(做数学题时 , EG的左右额叶都有反应)
这场实验做了两次 , 相隔三年 , 每次结果都一样 。 最近 , 费多伦科把实验论文发表在了《神经心理学》上 。

“和前人们的结果一样 , EG证明单独的脑半球 , 足以完美地支撑语言的理解和表达能力 。 ”她在论文中写道 , “我们在她的右额叶和右颞叶上都找到能产生反应的语言区 , 右额叶语言区的反应程度和普通人在常用脑额叶的一样 。 ”费多伦科还发现EG的右颞叶语言区的活跃度比普通人高 , 但不确定这是不是大脑做出的补偿 。 这次实验证明了人类大脑的灵活性 ,
如果脑部受损 , 它会让剩下的部位帮忙负责所需的功能 。

在幼年时期 , 这种可塑性会更加强大 , 和EG一样 , 大脑会找到新的连接方式 , 来弥补缺失的部位 。 费多伦科说 , 这个实验也证明了 , 人类大脑中有很多东西是多余的 。 “有一种叫‘脑半球切除术’的手术 , 是用来治对药物没反应的癫痫儿童 。 这个手术是切掉发生癫痫的大脑的一半 , 切除后 , 这些儿童仍然保留认知能力 。 ”“这和EG的情况是一样的 。 如果你移除一半大脑 , 但表现完全正常 , 证明完整的大脑里有很多多余部分 。
也正是因为这些多余部分 , 可以让我们重新构建系统 , 让大脑有可塑性 。 ”

现在 , EG知道她的语言能力是大脑重塑 , 将它从左颞叶转移到右脑上去了 。 不过 , 她的实验还没有停止 , 费多伦科对她非常感兴趣 , 接下来准备研究没有左颞叶对听觉系统有什么影响 。 前段时间 , 费多伦科公布了还没被同行评审的论文 , 里面研究EG的视觉词行区 。

她把EG的全家人也扫描了一遍 , 发现她的父亲和一个兄弟姐妹都大脑完整 , 但另一个姐妹缺少了右颞叶 , 生活也没受影响 。
这说明缺少颞叶是遗传导致的 , 两姐妹未来也会参加更多实验 。
以后 , 可能经常在脑科学领域看到EG的名字了 。
虽然这工作很辛苦 , 但能为科学做贡献 , 也很厉害啊……

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