علوم اعصاب شناختی؛ تخصصی‌سازی نیمکره‌های مغزی؛ زبان و گفتار؛ نظریه ذهن

4.3 Evidence of Lateralized Brain Functions from Split-Brain Patients

4.3 شواهدی از عملکردهای جانبی مغز از بیماران تقسیم مغز

As we saw in Chapter 1, the history of cerebral specialization-the notion that different regions of the brain have specific functions-began with Franz Joseph Gall in the early 1800s. Although it fell repeatedly in and out of fashion, this idea could not be discounted, because so many clinical findings, especially in patients who had suffered strokes, provided unassailable evidence that it was so. Over the last 50 years, studies done with split-brain patients have demonstrated that some of the brain’s processing is lateralized.

همانطور که در فصل 1 دیدیم، تاریخچه تخصصی شدن مغز – این تصور که مناطق مختلف مغز عملکردهای خاصی دارند – با فرانتس جوزف گال در اوایل دهه 1800 آغاز شد. اگرچه بارها و بارها از مد افتاده و از مد افتاده است، اما نمی‌توان این ایده را نادیده گرفت، زیرا بسیاری از یافته‌های بالینی، به ویژه در بیمارانی که دچار سکته مغزی شده بودند، شواهد غیرقابل انکاری را ارائه کردند که چنین است. در طول 50 سال گذشته، مطالعات انجام شده بر روی بیماران تقسیم مغزی نشان داده است که برخی از پردازش‌های مغز جانبی است.

In this section we review findings from split-brain patients, from patients with unilateral lesions, and from research participants with normal brains. The most prominent lateralized function in the human brain is the left hemisphere’s capacity for language and speech, which we examine first. We also look at the lateralization of visuospatial processing, attention and perception, information processing, and how we interpret the world around us.

در این بخش، یافته‌های بیماران دوشاخه، بیماران با ضایعات یک‌طرفه و شرکت‌کنندگان در پژوهش با مغزهای طبیعی را مرور می‌کنیم. برجسته ترین عملکرد جانبی در مغز انسان ظرفیت نیمکره چپ برای زبان و گفتار است که ابتدا آن را بررسی می‌کنیم. ما همچنین به جانبی سازی پردازش بصری-فضایی، توجه و ادراک، پردازش اطلاعات و چگونگی تفسیر جهان اطرافمان نگاه می‌کنیم.

Language and Speech

زبان و گفتار

When attempting to understand the neural bases of language, it is useful to distinguish between grammatical and lexical functions. The grammar-lexicon distinction is different from the more traditional syntax-semantics distinction commonly invoked to improve understanding of the differential effects of brain lesions on language processes (see Chapter 11). Grammar is the rule-based system that humans have for ordering words to facilitate communication. For example, in English the typical order of a sentence is subject (noun)-action (verb)-object (noun). The lexicon is the mind’s dictionary, where words are associated with specific meanings. The word dog is associated with a dog, but so is Hund, kutya, or cane, depending on the language you speak.

هنگام تلاش برای درک مبانی عصبی زبان، تمایز بین توابع دستوری و واژگانی مفید است. تمایز دستور زبان- واژگان متفاوت از تمایز سنتی تر نحو-معناشناسی است که معمولاً برای بهبود درک تأثیرات افتراقی ضایعات مغزی بر فرآیندهای زبان مورد استفاده قرار می‌گیرد (به فصل 11 مراجعه کنید). گرامر سیستم مبتنی بر قاعده است که انسان‌ها برای ترتیب دادن کلمات به منظور تسهیل ارتباط دارند. به عنوان مثال، در زبان انگلیسی ترتیب معمول یک جمله فاعل (اسم) – عمل (فعل) – مفعول (اسم) است. فرهنگ لغت، فرهنگ لغت ذهن است، که در آن کلمات با معانی خاصی مرتبط هستند. کلمه سگ با سگ مرتبط است، اما بسته به زبانی که شما صحبت می‌کنید، هوند، کوتیا یا عصا نیز مرتبط است.

The grammar-lexicon distinction takes into account factors such as memory, because with memory, word strings as idioms can be learned by rote. For example, “How are you?” or “Comment allezvous?” is most likely a single lexical entry. Although the lexicon cannot possibly encompass the infinite number of unique phrases and sentences that humans can generate-such as the one you are now reading-memory does play a role in many short phrases. When uttered, such word strings do not reflect an underlying interaction of syntax and semantic systems; they are, instead, essentially an entry from the lexicon.

تمایز گرامر و واژگان فاکتورهایی مانند حافظه را در نظر می‌گیرد، زیرا با حافظه، رشته‌های کلمات به عنوان اصطلاحات را می‌توان به زبان یاد گرفت. مثلاً «حالت چطوره؟» یا “نظر بده؟” به احتمال زیاد یک مدخل واژگانی واحد است. اگرچه این واژگان نمی‌تواند تعداد نامتناهی از عبارات و جملات منحصر به فردی را که انسان می‌تواند ایجاد کند را در بر گیرد – مانند آنچه که اکنون می‌خوانید – حافظه در بسیاری از عبارات کوتاه نقش دارد. وقتی گفته می‌شود، چنین رشته‌های کلمه ای منعکس کننده تعامل زیربنایی نحو و سیستم‌های معنایی نیستند. در عوض، آنها اساسا مدخلی از فرهنگ لغت هستند.

This grammar-lexicon distinction is more apparent when you are learning a new language. You often learn stock phrases that you speak as a unit rather than struggling with the grammar. It might therefore be predicted that some brain areas ought to be wholly responsible for grammar, whereas the lexicon’s location ought to be more elusive, since it reflects learned information and, thus, is part of the brain’s general memory and knowledge systems. The grammar system, then, ought to be discrete and hence localizable, whereas the lexicon should be distributed and hence more difficult to damage completely.

این تمایز گرامر و واژگان زمانی آشکارتر می‌شود که در حال یادگیری یک زبان جدید هستید. شما اغلب عبارات سهام را یاد می‌گیرید که به عنوان یک واحد صحبت می‌کنید نه اینکه با دستور زبان مبارزه کنید. بنابراین ممکن است پیش‌بینی شود که برخی از نواحی مغز باید کاملاً مسئول دستور زبان باشند، در حالی که مکان واژگان باید مبهم‌تر باشد، زیرا اطلاعات آموخته‌شده را منعکس می‌کند و بنابراین، بخشی از حافظه عمومی‌و سیستم‌های دانش مغز است. بنابراین، سیستم دستور زبان باید گسسته و از این رو قابل بومی‌سازی باشد، در حالی که واژگان باید توزیع شده باشد و از این رو آسیب رساندن به طور کامل دشوارتر باشد.

Language and speech are rarely present in both hemi- spheres; they are in either one or the other. While the separated left hemisphere normally comprehends all aspects of language, the right hemisphere does have linguistic capabilities, although they are uncommon. Indeed, out of dozens of split-brain patients who have been carefully examined, only six showed clear evidence of residual linguistic functions in the right hemisphere. And even in these patients, the extent of right-hemisphere language functions is severely limited and restricted to the lexical aspects of comprehension.

زبان و گفتار به ندرت در هر دو نیمکره وجود دارد. آنها در یکی یا دیگری هستند. در حالی که نیمکره چپ جدا شده به طور معمول همه جنبه‌های زبان را درک می‌کند، نیمکره راست دارای قابلیت‌های زبانی است، اگرچه آنها غیر معمول هستند. در واقع، از ده‌ها بیمار تقسیم مغزی که به دقت مورد بررسی قرار گرفته اند، تنها شش نفر شواهد واضحی از عملکردهای زبانی باقی مانده در نیمکره راست نشان دادند. و حتی در این بیماران، وسعت عملکردهای زبان نیمکره راست به شدت محدود و محدود به جنبه‌های واژگانی درک است.

Interestingly, the left and right lexicons of these special patients can be nearly equal in their capacity, but they are organized quite differently. For example, both hemispheres show a phenomenon called the word superiority effect (see Chapter 3). Normal English readers are better able to identify letters (e.g., L) in the context of real English words (e.g., belt) than when the same letters appear in pseudowords (e.g., kelt) or nonsense letter strings (e.g., ktle). Because pseudowords and nonwords do not have lexical entries, letters occurring in such strings do not receive the additional processing benefit bestowed on words. Thus, the word superiority effect emerges.

جالب اینجاست که واژگان چپ و راست این بیماران خاص می‌توانند تقریباً از نظر ظرفیت برابر باشند، اما آنها کاملاً متفاوت سازماندهی شده اند. برای مثال، هر دو نیمکره پدیده ای به نام اثر برتری را نشان می‌دهند (به فصل 3 مراجعه کنید). خوانندگان عادی انگلیسی بهتر می‌توانند حروف (مانند L) را در زمینه کلمات انگلیسی واقعی (مانند کمربند) شناسایی کنند تا زمانی که همان حروف در کلمات شبه (مانند کلت) یا رشته‌های حروف بی معنی (مانند ktle) ظاهر می‌شوند. از آنجا که واژه‌های کاذب و غیرکلمات دارای ورودی‌های واژگانی نیستند، حروفی که در چنین رشته‌هایی قرار می‌گیرند، مزیت پردازش اضافی اعطا شده به کلمات را دریافت نمی‌کنند. بنابراین، کلمه اثر برتری پدید می‌آید.

While patients with right-hemisphere language exhibit a visual lexicon, the two hemispheres might access this lexicon in different ways. To test this possibility, investigators used a letter-priming task. Participants were asked to indicate whether a briefly flashed upper- case letter was an H or a T. On each trial, the uppercase letter was preceded by a lowercase letter that was either an h or a t. Normally, participants are significantly faster, or primed, when an uppercase H is preceded by a lower- case h than when it is preceded by a lowercase t.

در حالی که بیماران با زبان نیمکره راست یک واژگان بصری را نشان می‌دهند، دو نیمکره ممکن است به روش‌های مختلف به این واژگان دسترسی داشته باشند. برای آزمایش این احتمال، محققین از یک کار پرایمینگ حروف استفاده کردند. از شرکت کنندگان خواسته شد تا مشخص کنند که آیا یک حرف بزرگ که مختصراً چشمک می‌زند H یا T است. به طور معمول، شرکت‌کنندگان به‌طور قابل‌توجهی سریع‌تر هستند، یا زمانی که یک H بزرگ قبل از یک حرف کوچک h قرار می‌گیرد، نسبت به زمانی که قبل از یک حرف کوچک t قرار می‌گیرد.

The difference between response latency on compatible (h-H) versus incompatible (t-H) trials is taken to be a measure of letter priming. J.W., a split-brain participant, performed a lateralized version of this task in which the prime was displayed for 100 ms to either the right or the left visual field, and 400 ms later the target letter appeared in either the right or the left visual field. The results, shown in Figure 4.15, provide no evidence of letter priming for left visual field (LVF) trials, but clear evidence of priming for trials of the right visual field (RVF). Thus, the lack of a priming phenomenon in the disconnected right hemisphere suggests a deficit in letter recognition, prohibiting access to parallel processing mechanisms. J.W. exhibited a variety of other deficiencies in right-hemisphere function as well. For example, he was unable to judge whether one word was superordinate to another (e.g., furniture and chair), or whether two words were antonyms (e.g., love and hate).

تفاوت بین تأخیر پاسخ در کارآزمایی‌های سازگار (h-H) در مقابل آزمایشات ناسازگار (t-H) به عنوان معیاری برای آغازگر حروف در نظر گرفته می‌شود. J.W.، یک شرکت‌کننده در مغز تقسیم‌شده، یک نسخه جانبی از این کار را انجام داد که در آن عدد اول به مدت 100 میلی‌ثانیه در میدان بینایی راست یا چپ نمایش داده می‌شد و 400 میلی‌ثانیه بعد حرف هدف در میدان بینایی راست یا چپ ظاهر شد. نتایج نشان‌داده‌شده در شکل 4.15، شواهدی مبنی بر آماده‌سازی حروف برای آزمایش‌های میدان بینایی چپ (LVF) ارائه نمی‌دهند، اما شواهد روشنی از آغازگرسازی برای آزمایش‌های میدان بینایی سمت راست (RVF) ارائه می‌کنند. بنابراین، فقدان یک پدیده پرایمینگ در نیمکره راست قطع شده نشان دهنده نقص در تشخیص حروف است که دسترسی به مکانیسم‌های پردازش موازی را ممنوع می‌کند. J.W. انواع دیگری از کمبودها را در عملکرد نیمکره راست نشان داد. برای مثال، او قادر نبود قضاوت کند که آیا یک کلمه بر دیگری برتری دارد (مثلاً مبلمان و صندلی)، یا اینکه آیا دو کلمه متضاد هستند (مثلاً عشق و نفرت).

FIGURE 4.15 Letter priming as a function of visual field in split-brain patients.
The graph shows the response latencies for compatible and in- compatible pairs of letters in the left and right visual fields (LVF and RVF, respectively). The latencies for both types of trials are much longer for the LVF (right hemisphere).

شکل 4.15 پرایمینگ حروف به عنوان تابعی از میدان بینایی در بیماران دارای مغز تقسیم‌شده.
نمودار تأخیر پاسخ را برای جفت‌های حروف سازگار و ناسازگار در میدان‌های بینایی چپ و راست نشان می‌دهد (به ترتیب LVF و RVF). تأخیر برای هر دو نوع آزمایش برای LVF (نیمکره راست) بسیار طولانی تر است.

In sum, there appear to be two lexicons, one in each hemisphere. The right hemisphere’s lexicon seems organized differently from the left hemisphere’s lexicon, and these lexicons are accessed in different ways. These observations are consistent with the view that lexicons reflect learning processes and, as such, are more widely distributed in the cerebral cortex. It has long been held that in the general population, the lexicon appears to be in the left hemisphere. More recent evidence from functional imaging studies, however, suggests a broader role for the right hemisphere in language processing, although the precise nature of that role remains to be defined (Price, 2012; Vigneau et al., 2011).

در مجموع، به نظر می‌رسد که دو واژگان، یکی در هر نیمکره وجود دارد. به نظر می‌رسد واژگان نیمکره راست متفاوت از واژگان نیمکره چپ سازماندهی شده است، و این واژگان به روش‌های مختلف قابل دسترسی هستند. این مشاهدات با این دیدگاه سازگار است که واژگان منعکس کننده فرآیندهای یادگیری هستند و به این ترتیب، به طور گسترده‌تری در قشر مغز توزیع می‌شوند. مدتهاست که گفته شده است که در جمعیت عمومی، واژگان به نظر در نیمکره چپ است. با این حال، شواهد جدیدتر از مطالعات تصویربرداری عملکردی، نقش گسترده‌تری را برای نیمکره راست در پردازش زبان نشان می‌دهد، اگرچه ماهیت دقیق آن نقش هنوز تعریف نشده است (پرایس، 2012؛ ویگنو و همکاران، 2011).

Some theorists have suggested that the language ability of the left hemisphere gives it a superior ability to perform higher cognitive functions like making inferences and solving mathematics problems. Split-brain patients who have an extensive right-hemisphere lexicon, how- ever, do not show any attendant increase in their right hemisphere’s ability to perform these tasks (Gazzaniga & Smylie, 1984).

برخی از نظریه پردازان پیشنهاد کرده اند که توانایی زبانی نیمکره چپ به آن توانایی برتر برای انجام عملکردهای شناختی بالاتر مانند استنتاج و حل مسائل ریاضی می‌دهد. با این حال، بیماران تقسیم مغزی که دارای واژگان نیمکره راست گسترده هستند، هیچ افزایشی را در توانایی نیمکره راست خود برای انجام این وظایف نشان نمی‌دهند (Gazzaniga & Smylie, 1984).

In contrast, generative syntax is present in only one hemisphere. Generative syntax means that by following rules of grammar, we can combine words to create an unlimited number of meanings. Although the right hemisphere of some patients clearly has a lexicon, it performs erratically on other aspects of language, such as understanding verbs, pluralizations, the possessive, and active-passive differences. In these patients, the right hemisphere also fails to use word order to disambiguate stimuli for correct meaning. For instance, the meaning of the phrase “The dog chases the cat” cannot be differentiated from the meaning of “The cat chases the dog.”

در مقابل، نحو مولد تنها در یک نیمکره وجود دارد. نحو تولیدی به این معنی است که با پیروی از قوانین دستور زبان، می‌توانیم کلمات را برای ایجاد تعداد نامحدودی از معانی ترکیب کنیم. اگرچه نیمکره راست برخی از بیماران به وضوح دارای واژگان است، اما در سایر جنبه‌های زبان مانند درک افعال، کثرت، تفاوت‌های مالکیت و فاعل-مفعول به طور نامنظم عمل می‌کند. در این بیماران، نیمکره راست نیز از ترتیب کلمات برای ابهام‌زدایی از محرک‌ها برای معنای صحیح استفاده نمی‌کند. به عنوان مثال، معنای عبارت “سگ گربه را تعقیب می‌کند” را نمی‌توان از معنای “گربه سگ را تعقیب می‌کند” متمایز کرد.

Yet the right hemisphere in these cases can indicate when a sentence ends with a semantically odd word. “The dog chases cat the” would be flagged as wrong. What’s more, right hemispheres with language capacities can make grammar judgments. For some peculiar reason, although they cannot use syntax to disambiguate stimuli, they can judge that one set of utterances is grammatical while another set is not. This startling finding suggests that patterns of speech are learned by rote. Yet, recognizing the pattern of acceptable utterances does not mean that a neural system can use this information to under- stand word strings.

با این حال، نیمکره راست در این موارد می‌تواند زمانی را نشان دهد که یک جمله با کلمه ای عجیب و غریب به پایان می‌رسد. “سگ گربه را تعقیب می‌کند” به عنوان اشتباه علامت گذاری می‌شود. علاوه بر این، نیمکره‌های راست با ظرفیت‌های زبانی می‌توانند قضاوت دستوری را انجام دهند. به دلایلی عجیب، اگرچه آنها نمی‌توانند از نحو برای ابهام زدایی از محرک‌ها استفاده کنند، اما می‌توانند قضاوت کنند که یک مجموعه از گفته‌ها دستوری است در حالی که مجموعه ای دیگر نه. این یافته شگفت‌انگیز نشان می‌دهد که الگوهای گفتار به‌طور دقیق یاد می‌شوند. با این حال، شناخت الگوی گفته‌های قابل قبول به این معنا نیست که یک سیستم عصبی می‌تواند از این اطلاعات برای درک رشته‌های کلمات استفاده کند.

A hallmark of most split-brain patients is that their speech is produced in the left hemisphere and not the right. This observation, along with amobarbital studies (see Wada & Rasmussen, 1960) and functional imaging studies, confirms that the left hemisphere is the dominant hemisphere for speech production in most (96%) of us. Nonetheless, in a handful of documented cases, split- brain patients can produce speech from both the left and the right hemispheres. Although speech is restricted to the left hemisphere following callosotomy, in this handful of patients the capacity to make one-word utterances from the disconnected right hemisphere has emerged over time.

مشخصه اکثر بیماران تقسیم مغز این است که گفتار آنها در نیمکره چپ تولید می‌شود و نه در نیمکره راست. این مشاهدات، همراه با مطالعات آموباربیتال (نگاه کنید به Wada & Rasmussen، 1960) و مطالعات تصویربرداری عملکردی، تأیید می‌کند که نیمکره چپ نیمکره غالب برای تولید گفتار در اکثر ما (96٪) است. با این وجود، در تعداد انگشت شماری از موارد مستند، بیماران تقسیم مغز می‌توانند از هر دو نیمکره چپ و راست گفتار تولید کنند. اگرچه پس از کالوزوتومی، گفتار به نیمکره چپ محدود می‌شود، اما در این تعداد انگشت شماری از بیماران ظرفیت بیان یک کلمه‌ای از نیمکره راست قطع شده به مرور زمان پدیدار شده است.

This intriguing development raises the question of whether information is somehow transferring to the dominant hemisphere for speech output or whether the right hemisphere itself is capable of developing speech production. Results from extensive testing supported the latter hypothesis. For example, the patients were able to name an object presented in the left field (say, a spoon) and in the right field (a cow) but were not able to judge whether the two objects were the same. Or, when words like father were presented such that the fixation point fell between the t and the h, the patients said either “fat” or “her,” depending on which hemisphere controlled speech production. These findings illustrate that extraordinary plasticity changes can occur, sometimes appearing as late as 10 years after callosotomy. In one patient, in fact, the right hemisphere had no speech production capability for approximately 13 years before it “spoke.”

این پیشرفت جذاب این سوال را مطرح می‌کند که آیا اطلاعات به نحوی برای خروجی گفتار به نیمکره غالب منتقل می‌شود یا اینکه خود نیمکره راست قادر به توسعه تولید گفتار است. نتایج حاصل از آزمایش گسترده، فرضیه دوم را تأیید کرد. برای مثال، بیماران می‌توانستند شی‌ای را که در قسمت چپ (مثلاً قاشق) و در قسمت سمت راست (گاو) ارائه می‌شود، نام ببرند، اما نمی‌توانستند قضاوت کنند که آیا این دو شی یکسان هستند یا خیر. یا هنگامی‌که کلماتی مانند پدر به گونه‌ای ارائه می‌شد که نقطه تثبیت بین t و h قرار می‌گرفت، بیماران بسته به اینکه کدام نیمکره تولید گفتار را کنترل می‌کرد، می‌گفتند «چربه» یا «او». این یافته‌ها نشان می‌دهد که تغییرات انعطاف‌پذیری خارق‌العاده‌ای ممکن است رخ دهد، که گاهی تا ۱۰ سال پس از کالوزوتومی‌ظاهر می‌شود. در یک بیمار، در واقع، نیمکره راست تقریباً 13 سال قبل از “گفتار” قابلیت تولید گفتار نداشت.

Finally, note that although most language capabilities are left-lateralized, the processing of the emotional content of language appears to be right-lateralized. It is well known that patients with damage to certain regions of the left hemisphere have language comprehension difficulties. Speech, however, can communicate emotional information beyond the meanings and structures of the words. A statement such as “John, come here,” can be interpreted in different ways if it is said in an angry tone, a fearful tone, a seductive tone, or a surprised tone.

در نهایت، توجه داشته باشید که اگرچه بیشتر قابلیت‌های زبان به سمت چپ است، به نظر می‌رسد پردازش محتوای عاطفی زبان به سمت راست است. به خوبی شناخته شده است که بیماران با آسیب به نواحی خاصی از نیمکره چپ در درک زبان مشکل دارند. با این حال، گفتار می‌تواند اطلاعات احساسی را فراتر از معانی و ساختار کلمات منتقل کند. جمله ای مانند «جان، بیا اینجا»، اگر با لحن خشمگین، ترسناک، لحن اغواکننده یا لحن متعجب گفته شود، می‌تواند به طرق مختلف تفسیر شود.

This nonlinguistic, emotional component of speech is called emotional prosody. One patient with left- hemisphere damage reportedly has difficulty comprehending words but shows little deficit in interpreting the meaning of emotional prosody (A. M. Barrett et al., 1999). At the same time, several patients with damage to the temporoparietal lobe in the right hemisphere have been shown to comprehend the meaning of language perfectly but have difficulty interpreting phrases when emotional prosody plays a role (Heilman et al., 1975). This double dissociation between language and emotional prosody in the comprehension of meaning suggests that the right hemisphere is specialized for comprehending emotional expressions of speech.

این جزء غیرزبانی و عاطفی گفتار، عروض عاطفی نامیده می‌شود. گزارش شده است که یک بیمار با آسیب نیمکره چپ در درک کلمات مشکل دارد اما در تفسیر معنای عروض عاطفی نقص کمی‌نشان می‌دهد (A. M. Barrett et al., 1999). در عین حال، چندین بیمار با آسیب به لوب گیجگاهی در نیمکره راست نشان داده شده است که معنای زبان را کاملاً درک می‌کنند، اما در تفسیر عبارات زمانی که عروض عاطفی نقشی دارد، مشکل دارند (Heilman et al., 1975). این تفکیک مضاعف بین زبان و عروض عاطفی در درک معنا نشان می‌دهد که نیمکره راست برای درک عبارات احساسی گفتار تخصصی است.

Visuospatial Processing

پردازش دیداری فضایی

Early testing of W.J.made it clear that the two hemispheres have different visuospatial capabilities. As Figure 4.16 shows, the isolated right hemisphere is frequently superior on neuropsychological tests such as the block design task, a subtest of the Wechsler Adult Intelligence Scale. In this simple task of arranging red and white blocks to match a given pattern, the left hemisphere of a split-brain patient performs poorly, while the right hemisphere easily completes the task. However, continued research has proved this functional asymmetry to be inconsistent. In some patients, performance is impaired with either hand; in others, the left hemisphere is quite adept at this task.

آزمایش اولیه W.J. مشخص کرد که این دو نیمکره قابلیت‌های بصری فضایی متفاوتی دارند. همانطور که شکل 4.16 نشان می‌دهد، نیمکره راست جدا شده اغلب در تست‌های عصبی روانشناختی مانند تکلیف طراحی بلوک، فرعی مقیاس هوش بزرگسالان وکسلر برتری دارد. در این کار ساده، چیدمان بلوک‌های قرمز و سفید برای مطابقت با یک الگوی داده شده، نیمکره چپ یک بیمار تقسیم مغز ضعیف عمل می‌کند، در حالی که نیمکره راست به راحتی کار را کامل می‌کند. با این حال، ادامه تحقیقات ثابت کرده است که این عدم تقارن عملکردی ناسازگار است. در برخی بیماران، عملکرد با هر دو دست مختل می‌شود. در برخی دیگر، نیمکره چپ در این کار کاملاً ماهر است.

Further research suggested that perhaps a component of this task is lateralized, rather than the whole task, which has proved to be the case. Additional testing has shown that patients who demonstrate a right-hemisphere superiority for the block design task exhibit no asymmetry on the perceptual aspects of the task (contrary to what you may have predicted). If a picture of the block design pattern is lateralized, either hemisphere can easily find the match from a series of pictures. Since each hand is sufficiently dexterous, the crucial link must be in the mapping of the sensory message onto the capable motor system.

تحقیقات بیشتر نشان داد که شاید یک جزء از این وظیفه جانبی است، نه کل کار، که ثابت شده است. آزمایش‌های اضافی نشان داده است که بیمارانی که برتری نیمکره راست را برای کار طراحی بلوک نشان می‌دهند، هیچ گونه عدم تقارن در جنبه‌های ادراکی کار از خود نشان نمی‌دهند (برخلاف آنچه ممکن است پیش‌بینی کرده باشید). اگر تصویری از الگوی طراحی بلوک جانبی باشد، هر یک از نیمکره‌ها به راحتی می‌توانند مطابقت را از یک سری عکس پیدا کنند. از آنجایی که هر دست به اندازه کافی ماهر است، پیوند مهم باید در نگاشت پیام حسی بر روی سیستم حرکتی توانمند باشد.

The right hemisphere is also specialized for efficiently detecting upright faces and discriminating among similar faces (Gazzaniga & Smylie, 1983). The left hemisphere is not good at distinguishing among similar faces, but it is able to distinguish among dissimilar ones when it can tag the feature differences with words (blonde versus brunette, big nose versus button nose). As for the task of recognizing familiar faces in general, the right hemi- sphere outperforms the left hemisphere (Figure 4.17; Turk et al., 2002).

نیمکره راست همچنین برای تشخیص موثر چهره‌های قائم و تمایز بین چهره‌های مشابه تخصصی است (Gazzaniga & Smylie, 1983). نیمکره چپ در تشخیص چهره‌های مشابه خوب نیست، اما زمانی که بتواند تفاوت‌های ویژگی‌ها را با کلمات مشخص کند (بلوند در مقابل سبزه، بینی بزرگ در برابر بینی دکمه ای) می‌تواند بین چهره‌های متفاوت تشخیص دهد. در مورد وظیفه تشخیص چهره‌های آشنا به طور کلی، نیمکره راست بهتر از نیمکره چپ عمل می‌کند (شکل 4.17؛ ترک و همکاران، 2002).

FIGURE 4.16 The block design test.
The pattern in red on the white card is the shape that the patient is trying to create with the blocks given to him. (a) With his right hand (left hemisphere), he is unable to duplicate the pattern. (b) With his left hand (right hemisphere), he is able to perform the task correctly.

شکل 4.16 آزمون طراحی بلوک.
الگوی قرمز روی کارت سفید شکلی است که بیمار سعی می‌کند با بلوک‌هایی که به او داده می‌شود ایجاد کند. (الف) با دست راست خود (نیمکره چپ)، قادر به تکرار الگو نیست. ب) با دست چپ (نیمکره راست) می‌تواند کار را به درستی انجام دهد.

FIGURE 4.17 The right hemisphere is better at recognizing familiar faces.
Data from three split-brain patients show that the right hemisphere is more accurate than the left in recognizing familiar faces.

شکل 4.17 نیمکره راست در تشخیص چهره‌های آشنا بهتر است.
داده‌های سه بیمار مبتلا به دوشاخه مغز نشان می‌دهد که نیمکره راست در تشخیص چهره‌های آشنا از نیمکره چپ دقیق تر است.

What about that most familiar of faces, one’s own? In one study, software was used to morph the face of one split-brain patient, J.W., in 10% increments, into that of a familiar other, Mike (Figure 4.18a). The faces were flashed randomly to J.W.’s separated hemispheres. Then the hemisphere that saw the face was asked, in the first condition, “Is that you?” and, in another condition, “Is that Mike?” A double dissociation was found (Figure 4.186). The left hemisphere was biased toward recognizing one’s own face, while the right hemi- sphere had a recognition bias for familiar others (Turk et al., 2002).

در مورد آشناترین چهره‌ها، چهره‌های خود چه می‌توان گفت؟ در یک مطالعه، از نرم‌افزار برای تغییر چهره یک بیمار دارای مغز تقسیم‌شده، J.W.، با افزایش 10 درصدی، به چهره دیگری آشنا، مایک استفاده شد (شکل 4.18a). چهره‌ها به طور تصادفی به نیمکره‌های جدا شده جی دبلیو فلش زده شدند. سپس از نیمکره ای که صورت را دید، در حالت اول پرسیده شد: “آیا آن تو هستی؟” و در شرایط دیگر، “آیا مایک است؟” یک تفکیک دوگانه پیدا شد (شکل 4.186). نیمکره چپ نسبت به تشخیص چهره خود تعصب داشت، در حالی که نیمکره راست دارای سوگیری تشخیص برای دیگران آشنا بود (ترک و همکاران، 2002).

Both hemispheres can generate spontaneous facial expressions, but you need your left hemisphere to pro- duce voluntary facial expressions. Indeed, people appear to have two neural systems for controlling facial expressions (Figure 4.19; Gazzaniga & Smylie, 1990). The left hemisphere sends its messages directly to the contra- lateral facial nucleus via cranial nerve VII, which in turn innervates the right facial muscles. At the same time, it also sends a command over the corpus callosum to the right half of the brain. The right hemisphere sends the message down to the left facial nucleus, which in turn innervates the left half of the face.

هر دو نیمکره می‌توانند حالت‌های خود به خودی صورت ایجاد کنند، اما شما به نیمکره چپ خود برای ایجاد حالات صورت داوطلبانه نیاز دارید. در واقع، به نظر می‌رسد که افراد دو سیستم عصبی برای کنترل حالات چهره دارند (شکل 4.19؛ Gazzaniga & Smylie، 1990). نیمکره چپ پیام‌های خود را مستقیماً از طریق عصب جمجمه ای VII به هسته طرف مقابل می‌فرستد که به نوبه خود عضلات راست صورت را عصب دهی می‌کند. در همان زمان، فرمانی را نیز بر روی جسم پینه ای به نیمه راست مغز ارسال می‌کند. نیمکره راست پیام را به سمت هسته چپ صورت می‌فرستد که به نوبه خود نیمه چپ صورت را عصب می‌کند.

The result is that a person can make a symmetrical voluntary facial response, such as a smile or frown. In a split-brain patient, however, when the left hemisphere is given the command to smile, the lower-right side of the face responds first, while the left side responds about 180 ms later. Why does the left side respond at all? Most likely the signal is rerouted through secondary ipsilateral pathways that connect to both facial nuclei, which then eventually send the signal over to the left-side facial muscles.

نتیجه این است که یک فرد می‌تواند یک پاسخ داوطلبانه صورت متقارن مانند لبخند یا اخم ایجاد کند. با این حال، در یک بیمار تقسیم مغز، زمانی که دستور لبخند به نیمکره چپ داده می‌شود، سمت راست پایین صورت ابتدا پاسخ می‌دهد، در حالی که سمت چپ حدود 180 میلی ثانیه بعد پاسخ می‌دهد. چرا سمت چپ اصلا جواب میده؟ به احتمال زیاد سیگنال از طریق مسیرهای ثانویه همان طرفی که به هر دو هسته صورت متصل می‌شوند، هدایت می‌شود، که در نهایت سیگنال را به عضلات سمت چپ صورت می‌فرستند.

FIGURE 4.18 Is it Mike or me?
(a) The far-left image in the series contains 10% M.G. (Mike) and 90% J.W. The succeeding images change in 10% increments, ending with 90% M.G. and 10% J.W. on the far right. The two original photo- graphs of M.G. and J.W. pictured above and these nine morphed images were presented to each hemi- sphere randomly. (b) The left hemisphere is better at recognizing the self, and the right hemisphere is better at recognizing a familiar other. The proportion of “yes” responses to recognition judgments is plotted on the y-axis as a function of the percentage of the individual contained in the image and the cerebral hemisphere to which the image was presented.

شکل 4.18 آیا مایک است یا من؟
(الف) تصویر سمت چپ در مجموعه شامل 10٪ M.G. (مایک) و 90 درصد J.W. تصاویر بعدی با افزایش 10٪ تغییر می‌کنند و با 90٪ M.G خاتمه می‌یابند. و 10% J.W. در سمت راست. دو عکس اصلی از M.G. و J.W. تصویر بالا و این نه تصویر تغییر شکل یافته به طور تصادفی به هر نیمکره ارائه شد. (ب) نیمکره چپ در تشخیص خود بهتر است و نیمکره راست در تشخیص دیگری آشنا بهتر است. نسبت پاسخ‌های «بله» به قضاوت‌های تشخیص، بر روی محور y به عنوان تابعی از درصد فرد موجود در تصویر و نیمکره مغزی که تصویر به آن ارائه شده است، رسم می‌شود.

Unlike voluntary expressions, which only the left hemisphere can trigger, spontaneous expressions can be managed by either half of the brain. When either half triggers a spontaneous response, the pathways that activate the brainstem nuclei are signaled through another pathway-one that does not course through the cortex. Each hemisphere sends signals straight down through the midbrain and out to the brainstem nuclei, which then signal the facial muscles.

بر خلاف عبارات ارادی که فقط نیمکره چپ می‌تواند آنها را تحریک کند، عبارات خود به خودی می‌تواند توسط هر یک از نیمی‌از مغز مدیریت شود. هنگامی‌که هر یک از نیمه‌ها پاسخ خود به خودی را ایجاد می‌کنند، مسیرهایی که هسته‌های ساقه مغز را فعال می‌کنند از طریق مسیر دیگری که از قشر مغز عبور نمی‌کند، سیگنال می‌شوند. هر نیمکره سیگنال‌هایی را مستقیماً از طریق مغز میانی به سمت هسته‌های ساقه مغز ارسال می‌کند که سپس به عضلات صورت سیگنال می‌دهند.

Clinical neurologists know of the distinction between these two ways of controlling facial muscles.

متخصصان مغز و اعصاب بالینی از تمایز بین این دو روش برای کنترل عضلات صورت اطلاع دارند.

For example, a patient with a lesion in the part of the right hemisphere that participates in voluntary expressions is unable to move the left half of the face when told to smile. But the same patient can easily move the left half of the face when spontaneously smiling, because those pathways are unaffected by right-hemisphere damage. In contrast, patients with Parkinson’s disease, whose midbrain nuclei no longer function, are unable to produce spontaneous facial expressions, whereas the pathways that support voluntary expressions work fine. Such patients can lose their masked-face appearance when asked to smile (Figure 4.20).

به عنوان مثال، بیمار مبتلا به ضایعه در قسمتی از نیمکره راست که در عبارات ارادی شرکت می‌کند، نمی‌تواند نیمه چپ صورت را حرکت دهد وقتی به او گفته می‌شود که لبخند بزند. اما همین بیمار می‌تواند به راحتی نیمه چپ صورت خود را هنگام لبخند زدن حرکت دهد، زیرا این مسیرها تحت تأثیر آسیب نیمکره راست قرار نمی‌گیرند. در مقابل، بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون، که هسته‌های مغز میانی‌شان دیگر کار نمی‌کند، قادر به تولید حالت‌های خود به خودی در صورت نیستند، در حالی که مسیرهایی که از حالات ارادی پشتیبانی می‌کنند به خوبی کار می‌کنند. چنین بیمارانی وقتی از آنها خواسته می‌شود که لبخند بزنند، ظاهر نقابدار خود را از دست می‌دهند (شکل 4.20).

FIGURE 4.19 The neural pathways that control voluntary and spontaneous facial expression are different.
(a) Voluntary expressions that can signal intention have their own cortical networks in humans. (b) The neural networks for spontaneous expressions involve older brain circuits and appear to be the same as those in chimpanzees. Inset: The location of the section that has been overlaid on each face.

شکل 4.19 مسیرهای عصبی که حالت ارادی و خود به خودی صورت را کنترل می‌کنند، متفاوت هستند.
(الف) عبارات اختیاری که می‌توانند نشان دهنده قصد باشند، شبکه‌های قشری خاص خود را در انسان دارند. (ب) شبکه‌های عصبی برای عبارات خود به خودی شامل مدارهای مغزی قدیمی‌تر است و به نظر می‌رسد که شبیه به شبکه‌های شامپانزه است. Inset: محل قسمتی که روی هر وجه پوشانده شده است.

FIGURE 4.20 Facial expressions of two kinds of patients. (a) This patient suffered brain damage to the right hemisphere. The lesion did not interfere with spontaneous expression (left) but did interfere with voluntary expression (right). (b) This Parkinson’s disease patient has a typical masked face (left). Because the disease involves the part of the brain that controls spontaneous facial expression, the faces of these patients, when they are told to smile (right), light up because the other pathway is still intact.

شکل 4.20 حالات چهره دو نوع بیمار. (الف) این بیمار دچار آسیب مغزی به نیمکره راست شد. ضایعه با بیان خودبخودی (سمت چپ) تداخل نداشت، اما با بیان ارادی (راست) تداخل داشت. (ب) این بیمار مبتلا به پارکینسون یک صورت معمولی نقابدار دارد (سمت چپ). از آنجایی که این بیماری بخشی از مغز را درگیر می‌کند که حالت خود به خودی صورت را کنترل می‌کند، چهره این بیماران وقتی به آنها گفته می‌شود لبخند بزنند (راست)، روشن می‌شود زیرا مسیر دیگر هنوز دست نخورده است.

The Interactions of Attention and Perception

تعاملات توجه و ادراک

The attentional and perceptual abilities of split-brain patients have been extensively explored. After cortical disconnection, perceptual information is not shared between the two cerebral hemispheres. Sometimes the supporting cognitive processes of attentional mechanisms, however, do interact. Some forms of attention are integrated at the subcortical level, and other forms act independently in the separated hemispheres.

توانایی‌های توجه و ادراکی بیماران تقسیم مغز به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته است. پس از قطع ارتباط قشر مغز، اطلاعات ادراکی بین دو نیمکره مغز به اشتراک گذاشته نمی‌شود. با این حال، گاهی اوقات فرآیندهای شناختی حمایت کننده از مکانیسم‌های توجه با هم تعامل دارند. برخی از اشکال توجه در سطح زیر قشری ادغام می‌شوند و اشکال دیگر به طور مستقل در نیمکره‌های جدا شده عمل می‌کنند.

We noted earlier that split-brain patients cannot integrate visual information between the two visual fields. When visual information is lateralized to either the left or the right disconnected hemisphere, the unstimulated hemi- sphere cannot use the information for perceptual analysis. The same is true for certain types of somatosensory information presented to each hand. Although touching any part of the body is noted by either hemisphere, patterned somatosensory information is lateralized. Thus, when holding an object in the left hand, a split-brain patient is unable to find an identical object with the right hand.

ما قبلاً اشاره کردیم که بیماران تقسیم مغز نمی‌توانند اطلاعات بصری را بین دو میدان بینایی یکپارچه کنند. هنگامی‌که اطلاعات بصری به سمت چپ یا راست نیمکره جدا شده جانبی می‌شود، نیمکره تحریک نشده نمی‌تواند از اطلاعات برای تجزیه و تحلیل ادراکی استفاده کند. همین امر برای انواع خاصی از اطلاعات حسی جسمی‌ارائه شده به هر دست صادق است. اگرچه لمس هر قسمت از بدن توسط هر یک از نیمکره‌ها مشخص می‌شود، اطلاعات حسی جسمی‌طرح دار جانبی می‌شود. بنابراین، هنگامی‌که یک شی را در دست چپ نگه می‌دارد، یک بیمار دچار شکاف مغزی نمی‌تواند جسمی‌مشابه با دست راست پیدا کند.

Some investigators argue that higher-order perceptual information is integrated by way of subcortical structures, but others have not replicated these results. For example, split-brain patients sometimes drew pictures that combined word information presented to the two hemispheres. When “ten” was flashed to one hemi- sphere and “clock” was flashed to the other, the patient drew a clock set at 10. This outcome initially seemed to imply that subcortical transfer of higher-order information was taking place between the hemispheres, yet a couple of problems plagued this notion. Visual feedback increased the incidence of the integration phenomenon, and in about 25% of the left-hand drawings, only the word presented to the right hemisphere was drawn. If information were being integrated subcortically, neither of these things should have happened.

برخی از محققین استدلال می‌کنند که اطلاعات ادراکی مرتبه بالاتر از طریق ساختارهای زیر قشری یکپارچه می‌شوند، اما برخی دیگر این نتایج را تکرار نکرده اند. به عنوان مثال، بیمارانی که دچار شکاف مغزی بودند، گاهی تصاویری را ترسیم می‌کردند که اطلاعات کلمه ای ارائه شده به دو نیمکره را ترکیب می‌کرد. هنگامی‌که “ده” به یک نیمکره و “ساعت” به نیمکره دیگر فلش شد، بیمار ساعتی را روی 10 ترسیم کرد. این نتیجه در ابتدا به نظر می‌رسید که نشان می‌دهد که انتقال زیر قشری اطلاعات مرتبه بالاتر بین نیمکره‌ها در حال انجام است، با این حال چند مشکل این تصور را آزار می‌دهد. بازخورد بصری بروز پدیده ادغام را افزایش داد و در حدود 25 درصد از نقاشی‌های سمت چپ، فقط کلمه ارائه شده به نیمکره راست ترسیم شد. اگر اطلاعات به صورت زیر قشری ادغام می‌شد، هیچ یک از این موارد نباید اتفاق می‌افتاد.

This is the time to think about external cuing, and to keep in mind that each hemisphere can control the proximal arm muscles on the ipsilateral side of the body. A second experiment was designed to see whether higher- order information was being transferred and integrated subcortically or peripherally (Figure 4.21; Kingstone & Gazzaniga, 1995).

اکنون زمان آن است که به نشانه‌های خارجی فکر کنید و به خاطر داشته باشید که هر نیمکره می‌تواند ماهیچه‌های نزدیک بازو را در سمت همان طرف بدن کنترل کند. آزمایش دوم برای مشاهده اینکه آیا اطلاعات مرتبه بالاتر به صورت زیر قشری یا محیطی منتقل و ادغام می‌شوند طراحی شد (شکل 4.21؛ Kingstone & Gazzaniga، 1995).

Conceptually ambiguous word pairs such as “hot dog” were presented to a split-brain patient-one word shown to each hemisphere. During the first 60 trials, only the patient’s left hand drew the response, and on the following 60 trials the right hand did the drawing. The patient never drew the emergent object (e.g., a frankfurter) with either hand, and if the words were combined, they were always depicted literally (e.g., a dog panting in the heat). In addition, as in the previous experiment, the left hand sometimes drew word information presented to the left hemisphere to the exclusion of the word information presented to the right hemisphere, yet the reverse did not happen: Word information presented to the right hemi- sphere was never drawn by the right hand to the exclusion of left-hemisphere word information. These results suggest that the left hemisphere tends to dominate the right hemisphere in such tasks and frequently overrides the right hemisphere’s control of the left hand.

جفت کلمات مبهم از نظر مفهومی‌مانند “هات داگ” به یک بیمار مغز تقسیم شده ارائه شد – یک کلمه به هر نیمکره نشان داده شد. در طول 60 کارآزمایی اول، تنها دست چپ بیمار پاسخ را نشان داد و در 60 آزمایش بعدی، دست راست نقاشی را انجام داد. بیمار هرگز شی اضطراری (مثلاً فرانکفورتر) را با هر دو دست نمی‌کشید، و اگر کلمات ترکیب می‌شدند، همیشه به معنای واقعی کلمه به تصویر کشیده می‌شدند (مثلاً سگی که در گرما نفس نفس می‌زند). علاوه بر این، مانند آزمایش قبلی، گاهی اوقات دست چپ اطلاعات کلمه ای ارائه شده به نیمکره چپ را به استثنای اطلاعات کلمه ارائه شده به نیمکره راست ترسیم می‌کرد، اما برعکس این اتفاق نیفتاد: اطلاعات کلمه ای که به نیمکره راست ارائه می‌شد هرگز با دست راست ترسیم نمی‌شد به استثنای اطلاعات کلمه نیمکره چپ. این نتایج نشان می‌دهد که نیمکره چپ تمایل دارد بر نیمکره راست در چنین کارهایی تسلط داشته باشد و غالباً کنترل نیمکره راست دست چپ را نادیده می‌گیرد.

FIGURE 4.21 Pictures drawn by split-brain participant J.W.’s left hand in response to stimuli presented to the left and right visual fields (LVF and RVF).
(a) Drawing of the LVF word “Toad” (presented to the visual field ipsilateral to the drawing hand). (b) Drawing of the RVF word “Saw” (contralateral to the drawing hand). (c) Drawing combining both the words “Scraper” and “Sky” (ipsilateral + contralateral).

شکل 4.21 تصاویری که توسط دست چپ J.W. شرکت کننده در تقسیم مغز در پاسخ به محرک‌های ارائه شده به میدان بینایی چپ و راست (LVF و RVF) کشیده شده است.
(الف) رسم کلمه LVF “Toad” (در میدان بینایی همان طرف دست نقاشی ارائه شده است). (ب) رسم کلمه RVF “Saw” (مقابل دست ترسیم). (ج) نقاشی ترکیبی از هر دو کلمه “Scraper” و “Sky” (همان طرف + طرف مقابل).

In a third experiment, both words were flashed to either hemisphere to see whether either hemisphere would integrate the information and produce a drawing of an emergent object. This time, when both words were flashed to the left hemisphere, the patient drew the emergent object, yet when both words were flashed to the right hemisphere, a literal depiction of just a single word was usually drawn. These results suggest that because the left hemisphere produced no emergent drawings in the second experiment when it was presented with only a single word, but did produce drawings in the third experiment when it was presented with both words, no higher- order information was transferred.

در آزمایش سوم، هر دو کلمه به هر یک از نیمکره‌ها فلش شدند تا ببینند آیا هر یک از نیمکره‌ها اطلاعات را ادغام می‌کند و طرحی از یک جسم نوظهور ایجاد می‌کند. این بار، زمانی که هر دو کلمه به نیمکره چپ فلاش می‌زدند، بیمار شیء نوظهور را می‌کشید، اما زمانی که هر دو کلمه به نیمکره راست فلاش می‌زدند، معمولاً تصویری تحت اللفظی فقط از یک کلمه ترسیم می‌شد. این نتایج نشان می‌دهد که چون نیمکره چپ در آزمایش دوم، زمانی که تنها با یک کلمه ارائه شد، هیچ طرح اضطراری ایجاد نکرد، اما در آزمایش سوم که با هر دو کلمه ارائه شد، طرح‌هایی تولید کرد، هیچ اطلاعات مرتبه بالاتری منتقل نشد.

Curiously, the left-hand drawings in the second experiment depicted two words more frequently when only one word was presented to the right hemisphere (and one to the left) than when two words were presented directly to the right hemisphere. This result is neither predicted nor explained by the subcortical transfer of information. It can be explained, however, if we accept that the information was integrated peripherally-that is, right on the paper.

جالب اینجاست که نقاشی‌های سمت چپ در آزمایش دوم، زمانی که فقط یک کلمه به نیمکره راست (و یکی به سمت چپ) ارائه می‌شد، دو کلمه را بیشتر از زمانی که دو کلمه مستقیماً به نیمکره راست ارائه می‌شد، نشان می‌دادند. این نتیجه نه پیش بینی می‌شود و نه با انتقال زیر قشری اطلاعات توضیح داده می‌شود. با این حال، می‌توان توضیح داد که اگر بپذیریم که اطلاعات به صورت جانبی یکپارچه شده است – یعنی دقیقاً روی کاغذ.

In the first and second experiments, the right hemi- sphere drew its object with the left hand, and the dominant left hemisphere also drew its object with the left hand. Two literal objects resulted. Each hemisphere took its turn using the left hand: First, the right hemisphere directed the drawing using its control of the left hand; then, because the left hemisphere cannot control the left hand, it used its control of the left arm to roughly direct the drawing. While it appeared that information was being transferred subcortically, because only one hand was doing the drawing, in reality the hemispheres were taking turns controlling the same hand. The subcortical transfer of information is more apparent than real. The finding that the right hemisphere drew only one of the two words presented to it in the third experiment also suggests that it has limited integrative capacity for cognitive tasks.

در آزمایش اول و دوم، نیمکره راست جسم خود را با دست چپ می‌کشید و نیمکره چپ غالب نیز جسم خود را با دست چپ می‌کشید. دو شیء تحت اللفظی به دست آمد. هر نیمکره نوبت خود را با استفاده از دست چپ انجام داد: ابتدا، نیمکره راست با استفاده از کنترل دست چپ، نقاشی را هدایت کرد. سپس، چون نیمکره چپ نمی‌تواند دست چپ را کنترل کند، از کنترل بازوی چپ برای هدایت تقریباً نقاشی استفاده کرد. در حالی که به نظر می‌رسید اطلاعات به صورت زیر قشری منتقل می‌شد، زیرا فقط یک دست طراحی را انجام می‌داد، در واقع نیمکره‌ها به نوبت همان دست را کنترل می‌کردند. انتقال زیر قشری اطلاعات بیشتر آشکار است تا واقعی. این یافته که نیمکره راست تنها یکی از دو کلمه ای را که در آزمایش سوم به آن ارائه شد رسم کرد همچنین نشان می‌دهد که ظرفیت یکپارچه سازی محدودی برای کارهای شناختی دارد.

We have seen that object identification seems to occur in isolation in each hemisphere of split-brain patients. In other studies, evidence suggests that crude information concerning spatial locations can be integrated between the hemispheres. In one set of experiments, the patient fixated on a central point located between two four-point grids, one in each visual field (Holtzman, 1984).

دیده‌ایم که به نظر می‌رسد شناسایی شی به‌صورت مجزا در هر نیمکره بیماران تقسیم‌مغزی رخ می‌دهد. در مطالعات دیگر، شواهد نشان می‌دهد که اطلاعات خام مربوط به مکان‌های فضایی را می‌توان بین نیمکره‌ها ادغام کرد. در یک مجموعه از آزمایش‌ها، بیمار روی یک نقطه مرکزی واقع بین دو شبکه چهار نقطه‌ای، یکی در هر میدان بینایی، ثابت کرد (هولتزمن، 1984).

In a given trial, one of the positions on one of the grids was highlighted for 500 ms. Thus, information was sent to either the left hemisphere or the right hemi- sphere, depending on which grid was illuminated. In one example the upper-left point of the grid in the LVF was highlighted (Figure 4.22a). This information was registered in the right hemisphere of the participant. After 1 second, a tone sounded and the participant was asked to move his eyes to the highlighted point within the visual field containing the highlighted stimulus. The results were as expected. Information from the LVF that went to the right hemisphere guided eye movement back to the same location where the light had flashed.

در یک آزمایش مشخص، یکی از موقعیت‌های یکی از شبکه‌ها به مدت 500 میلی‌ثانیه برجسته شد. بنابراین، بسته به اینکه کدام شبکه روشن شده بود، اطلاعات به نیمکره چپ یا نیمکره راست ارسال می‌شد. در یک مثال، نقطه سمت چپ بالای شبکه در LVF برجسته شده است (شکل 4.22a). این اطلاعات در نیمکره راست شرکت کننده ثبت شد. پس از 1 ثانیه، صدایی به صدا درآمد و از شرکت‌کننده خواسته شد چشم‌های خود را به نقطه برجسته‌شده در میدان بینایی حاوی محرک برجسته‌شده حرکت دهد. نتایج مطابق انتظار بود. اطلاعات از LVF که به نیمکره راست رفت، حرکت چشم را به همان مکانی که نور چشمک زده بود هدایت کرد.

In the second condition the participant was required to move his eyes to the corresponding point on the grid in the visual field opposite the field containing the high- lighted stimulus (Figure 4.22b). Being able to do this would mean that information about the location of the stimulus was entering the left hemisphere from the RVF and guiding the participant’s eye movement to the corresponding location in the right-hemisphere-controlled LVF. Split-brain participants performed this task easily. So, some type of spatial information was being transferred and integrated between the two hemispheres, enabling attention to be transferred to either visual field. The ability remained intact even when the grid was randomly positioned in the test field.

در شرایط دوم، شرکت‌کننده باید چشمان خود را به نقطه مربوطه روی شبکه در میدان بینایی روبروی میدان حاوی محرک پر نور حرکت دهد (شکل 4.22b). توانایی انجام این کار به این معنی است که اطلاعات مربوط به محل محرک از RVF وارد نیمکره چپ می‌شود و حرکت چشم شرکت کننده را به محل مربوطه در LVF کنترل شده با نیمکره راست هدایت می‌کند. شرکت کنندگان با تقسیم مغز این کار را به راحتی انجام دادند. بنابراین، نوعی از اطلاعات فضایی بین دو نیمکره در حال انتقال و ادغام بود که توجه را به هر یک از میدان‌های بینایی منتقل می‌کرد. این توانایی دست نخورده باقی ماند حتی زمانی که شبکه به طور تصادفی در میدان آزمایش قرار گرفت.

FIGURE 4.22 Cross-integration of spatial information. (a) On within-field trials, the eye moved to the stimulus that was surrounded by the probe. (b) On between-field trials, the eye moved to the corresponding stimulus in the other hemifield.

شکل 4.22 ادغام متقابل اطلاعات مکانی. (الف) در آزمایشات درون میدانی، چشم به سمت محرکی حرکت کرد که توسط کاوشگر احاطه شده بود. (ب) در آزمایشات بین میدانی، چشم به سمت محرک مربوطه در همی‌فیلد دیگر حرکت کرد.

These results raised a question: Are the attentional processes associated with spatial information affected by cortical disconnection? Surprisingly (as we will see in Chapter 7), split-brain patients can use either hemi- sphere to direct attention to positions in the LVF or the RVF. This conclusion was based on studies using a modified version of the spatial cuing task. In this task, participants respond as quickly as possible upon detecting a target that appears at one of several possible locations. The target is preceded by a cue, either at the target location (a valid cue) or at another location (an invalid cue). Responses are faster on valid trials, indicating spatial orienting to the cued location. In split-brain patients, as with normal participants, a cue to direct attention to a particular point in the visual field was honored no matter which half of the brain was presented with the critical stimulus (Holtzman et al., 1981). These results suggest that the two hemispheres rely on a common orienting system to maintain a single focus of attention.

این نتایج یک سوال را ایجاد کرد: آیا فرآیندهای توجه مرتبط با اطلاعات فضایی تحت تأثیر قطع ارتباط قشر مغز قرار می‌گیرند؟ با کمال تعجب (همانطور که در فصل 7 خواهیم دید)، بیماران تقسیم مغز می‌توانند از هر یک از نیمکره‌ها برای هدایت توجه به موقعیت‌های LVF یا RVF استفاده کنند. این نتیجه گیری بر اساس مطالعات با استفاده از یک نسخه اصلاح شده از وظیفه نشانه گذاری فضایی بود. در این کار، شرکت کنندگان با شناسایی هدفی که در یکی از چندین مکان ممکن ظاهر می‌شود، در سریع ترین زمان ممکن پاسخ می‌دهند. قبل از هدف یک نشانه وجود دارد، چه در مکان هدف (یک نشانه معتبر) یا در مکان دیگری (یک نشانه نامعتبر). پاسخ‌ها در آزمایش‌های معتبر سریع‌تر هستند، که نشان‌دهنده جهت‌گیری فضایی به مکان مشخص‌شده است. در بیماران دوشاخه مغز، مانند شرکت‌کنندگان عادی، بدون توجه به اینکه کدام یک از نیمه‌های مغز محرک بحرانی ارائه می‌شود، نشانه‌ای برای هدایت توجه به نقطه خاصی در میدان بینایی مورد توجه قرار می‌گیرد (هولتزمن و همکاران، 1981). این نتایج نشان می‌دهد که دو نیمکره برای حفظ تمرکز واحد بر یک سیستم جهت گیری مشترک تکیه می‌کنند.

The discovery that spatial attention can be directed with ease to either visual field raised the question of whether each separate cognitive system in the split- brain patient, if instructed to do so, could independently and simultaneously direct attention to a part of its own visual field. Can the right hemisphere direct attention to a point in the LVF while the left hemisphere attends to a point in the RVF? Normal participants cannot divide their attention in this way, but perhaps the split- brain operation frees the two hemispheres from this constraint. As it turns out, the answer is no. The integrated spatial attention system remains intact following cortical disconnection (Reuter-Lorenz & Fendrich, 1990). Thus, as in neurologically intact observers, the attention system of split-brain patients is unifocal. They, like normal individuals, are unable to prepare simultaneously for events taking place in two spatially disparate locations.

کشف این که توجه فضایی را می‌توان به راحتی به هر یک از حوزه‌های بینایی هدایت کرد، این سوال را مطرح کرد که آیا هر سیستم شناختی جداگانه در بیمار مبتلا به دوشاخه مغزی، اگر چنین دستوری داده شود، می‌تواند به طور مستقل و همزمان توجه را به بخشی از میدان بینایی خود هدایت کند؟ آیا نیمکره راست می‌تواند توجه را به نقطه ای در LVF هدایت کند در حالی که نیمکره چپ به نقطه ای در RVF توجه می‌کند؟ شرکت کنندگان عادی نمی‌توانند توجه خود را به این طریق تقسیم کنند، اما شاید عملیات تقسیم مغز، دو نیمکره را از این محدودیت رها کند. همانطور که معلوم است، پاسخ منفی است. سیستم توجه فضایی یکپارچه پس از قطع ارتباط قشر مغز دست نخورده باقی می‌ماند (روتر-لورنز و فندریچ، 1990). بنابراین، مانند ناظران سالم از نظر عصبی، سیستم توجه بیماران تقسیم مغزی یک کانونی است. آنها، مانند افراد عادی، نمی‌توانند به طور همزمان برای رویدادهایی که در دو مکان متفاوت از نظر فضایی رخ می‌دهند، آماده شوند.

The dramatic effects on perception and cognition of disconnecting the cerebral hemispheres initially suggested that each hemisphere has its own attentional resources (Kinsbourne, 1982). If that model were true, then the cognitive operations of one hemisphere, no matter what the difficulty, would have little influence on the cognitive activities of the other. The left hemisphere could be solving a differential equation while the right hemisphere was planning for the coming weekend. The alternative view is that the brain has limited resources to manage such processes: If most of our resources are being applied to solving math problems, then fewer resources are available for planning the weekend’s activities. This phenomenon has been studied extensively, and all of the results have supported the latter model: Our central resources are limited.

اثرات چشمگیر بر ادراک و شناخت قطع ارتباط نیمکره‌های مغزی در ابتدا نشان داد که هر نیمکره منابع توجه خاص خود را دارد (کینزبورن، 1982). اگر آن مدل درست بود، عملیات شناختی یک نیمکره، بدون توجه به سختی آن، تأثیر کمی‌بر فعالیت‌های شناختی نیمکره دیگر خواهد داشت. نیمکره چپ می‌تواند معادله دیفرانسیل را حل کند در حالی که نیمکره راست برای آخر هفته آینده برنامه ریزی می‌کند. دیدگاه جایگزین این است که مغز منابع محدودی برای مدیریت چنین فرآیندهایی دارد: اگر بیشتر منابع ما برای حل مسائل ریاضی استفاده می‌شود، پس منابع کمتری برای برنامه‌ریزی فعالیت‌های آخر هفته در دسترس است. این پدیده به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است، و همه نتایج مدل دوم را پشتیبانی می‌کند: منابع مرکزی ما محدود است.

ATTENTIONAL RESOURCES ARE SHARED

منابع توجه به اشتراک گذاشته شده است

The concept that attentional resources are limited should be distinguished from limitations in processing that are a result of other properties of the sensory systems. Even though the overall resources that a brain commits to a task appear constant, the method of deploying them can vary depending on the task. For example, the time needed to detect a complex object, such as a black circle among gray circles and black squares, increases as more items are added to the display. Normal control participants require an additional 70 ms to detect the target when two extra items are added to the display, and another 70 ms for each additional pair of items. In split-brain patients, when the items are equally distributed across the mid- line of the visual field (so that each visual field contains half the objects-i.e., a bilateral array), as opposed to all being in one visual field, the increase in reaction time to added stimuli is cut almost in half (Figure 4.23; Luck et al., 1989).

این مفهوم که منابع توجه محدود هستند را باید از محدودیت‌هایی در پردازش که نتیجه سایر ویژگی‌های سیستم‌های حسی است متمایز کرد. حتی اگر منابع کلی که مغز برای یک کار متعهد می‌شود ثابت به نظر می‌رسد، روش به کارگیری آنها بسته به کار می‌تواند متفاوت باشد. به عنوان مثال، زمان مورد نیاز برای تشخیص یک شی پیچیده، مانند یک دایره سیاه در میان دایره‌های خاکستری و مربع‌های سیاه، با اضافه شدن موارد بیشتری به نمایشگر افزایش می‌یابد. شرکت‌کنندگان در کنترل عادی به 70 میلی‌ثانیه اضافی برای شناسایی هدف زمانی که دو آیتم اضافی به نمایشگر اضافه می‌شوند، و 70 میلی‌ثانیه دیگر برای هر جفت آیتم اضافی نیاز دارند. در بیماران با تقسیم مغز، زمانی که آیتم‌ها به طور مساوی در خط میانی میدان بینایی توزیع می‌شوند (به طوری که هر میدان بینایی شامل نیمی‌از اشیاء است، به عنوان مثال، یک آرایه دوطرفه)، بر خلاف اینکه همه در یک میدان بینایی هستند، افزایش زمان واکنش به محرک‌های اضافه تقریباً به نصف کاهش می‌یابد (شکل 4.23؛ Luck et al., 1989).

Two half brains working separately can do the job in half the time that one whole brain can. Division of cognitive resources improved performance; separation of the hemispheres seems to have turned a unified perceptual system into two simpler perceptual systems that, because they are unable to communicate, don’t “interfere” with each other. The large perceptual problem, which the normal brain faces, is broken down into smaller problems that a half brain can solve when each hemisphere perceives only half the problem. It appears as if the patient’s total information-processing capacity has increased so that it is superior to that of normal participants. How can this be, if resources remain constant? This conundrum forces us to consider where resources are applied in a perceptual-motor task.

دو نیمه مغز که به طور جداگانه کار می‌کنند می‌توانند در نیمی‌از زمانی که یک مغز کامل می‌تواند کار را انجام دهند. تقسیم منابع شناختی عملکرد را بهبود بخشید. به نظر می‌رسد جدایی نیمکره‌ها یک سیستم ادراکی یکپارچه را به دو سیستم ادراکی ساده تر تبدیل کرده است که چون قادر به برقراری ارتباط نیستند، با یکدیگر “تداخل” ندارند. مشکل ادراکی بزرگی که مغز عادی با آن روبه‌رو است، به مسائل کوچک‌تری تقسیم می‌شود که وقتی هر نیمکره فقط نیمی‌از مشکل را درک می‌کند، یک نیمه مغز می‌تواند آن‌ها را حل کند. به نظر می‌رسد که کل ظرفیت پردازش اطلاعات بیمار افزایش یافته است به طوری که نسبت به شرکت کنندگان عادی برتری دارد. اگر منابع ثابت بمانند، چگونه ممکن است این اتفاق بیفتد؟ این معمای ما را وادار می‌کند تا در نظر بگیریم که منابع در یک کار ادراکی-حرکتی کجا به کار می‌روند.

FIGURE 4.23 Division of cognitive resources in split-brain patients improved visual search performance.
As more items are added to a set, the increase in reaction time of control patients remains constant (a). But for split-brain patients (b), the increase in reaction time for bilateral arrays is only half as fast as when all objects are confined to one side.

شکل 4.23 تقسیم منابع شناختی در بیماران دارای مغز تقسیم شده عملکرد جستجوی بصری را بهبود بخشید.
همانطور که آیتم‌های بیشتری به مجموعه اضافه می‌شود، افزایش زمان واکنش بیماران کنترل ثابت می‌ماند (a). اما برای بیماران دوشاخه مغز (b)، افزایش زمان واکنش برای آرایه‌های دوطرفه فقط نصف سریع‌تر از زمانی است که همه اشیا به یک طرف محدود می‌شوند.

It appears that each hemisphere employs a different strategy to examine the contents of its visual field. The left hemisphere adopts a helpful cognitive strategy in solving the problem, whereas the right hemisphere does not possess those extra cognitive skills. This phenomenon was shown in a different experiment. Here, the task was to find a black circle in a field of equally numbered black squares and gray circles (Figure 4.24). Randomly interspersed through the trials were “guided” trials, where the patient was given a clue: There were fewer black squares than gray circles, in a ratio of about 2:5. A cognitive or “smart” approach would be to use the clue and concentrate on color (black versus gray) instead of on shape (circle versus square), which should enable faster completion of the task.

به نظر می‌رسد که هر نیمکره استراتژی متفاوتی را برای بررسی محتویات میدان بینایی خود به کار می‌گیرد. نیمکره چپ یک استراتژی شناختی مفید برای حل مشکل اتخاذ می‌کند، در حالی که نیمکره راست آن مهارت‌های شناختی اضافی را ندارد. این پدیده در یک آزمایش متفاوت نشان داده شد. در اینجا، وظیفه یافتن یک دایره سیاه در میدانی از مربع‌های سیاه و دایره‌های خاکستری با تعداد مساوی بود (شکل 4.24). به طور تصادفی در میان کارآزمایی‌ها، کارآزمایی‌های «هدایت‌شده» انجام شد، که در آن به بیمار سرنخی داده شد: مربع‌های سیاه کمتری نسبت به دایره‌های خاکستری، به نسبت 2:5 وجود داشت. یک رویکرد شناختی یا “هوشمندانه” استفاده از سرنخ و تمرکز بر رنگ (سیاه در مقابل خاکستری) به جای شکل (دایره در مقابل مربع) است، که باید انجام سریعتر کار را ممکن کند.

FIGURE 4.24 Search array.
(a) A bilateral standard search array and (b) a unilateral guided search array for a black-circle target, where a clue is given: There are fewer black squares than gray circles, in a ratio of about 2:5. The “smart” approach to complete the task faster is to use the clue and concentrate on the black figures. In two out of three split-brain patients, the left hemisphere used the clue, which decreased its reaction time in the guided trials, but the right hemisphere did not.

شکل 4.24 آرایه جستجو.
(الف) یک آرایه جستجوی استاندارد دو طرفه و (ب) یک آرایه جستجوی هدایت شده یک طرفه برای یک هدف دایره سیاه، که در آن یک سرنخ داده می‌شود: مربع‌های سیاه کمتری نسبت به دایره‌های خاکستری وجود دارد، به نسبت 2:5. رویکرد “هوشمندانه” برای تکمیل سریعتر کار، استفاده از سرنخ و تمرکز بر روی چهره‌های سیاه است. در دو نفر از سه بیمار تقسیم مغز، نیمکره چپ از سرنخ استفاده کرد که زمان واکنش آن را در آزمایش‌های هدایت‌شده کاهش داد، اما نیمکره راست این کار را نکرد.

In two out of three split-brain patients, the left, dominant hemisphere used the clue, which decreased its reaction time in the guided trials, but the right hemisphere did not (Kingstone et al., 1995). In control groups, 70% of people have a faster reaction time in guided trials and use the “smart” strategy. This result indicates that not all people use guided search, but when they do, it’s the left hemisphere doing the work. This apparent discrepancy supports other evidence that multiple mechanisms of attention operate at different stages of visual search processing, from early to late, some of which might be shared across the disconnected hemispheres and others of which might be independent. Thus, each hemisphere uses the available resources, but at different stages of processing.

در دو نفر از سه بیمار تقسیم مغز، نیمکره چپ غالب از سرنخ استفاده کرد که زمان واکنش آن را در آزمایشات هدایت شده کاهش داد، اما نیمکره راست این کار را نکرد (کینگستون و همکاران، 1995). در گروه‌های کنترل، 70 درصد افراد در آزمایش‌های هدایت‌شده زمان واکنش سریع‌تری دارند و از استراتژی «هوشمند» استفاده می‌کنند. این نتیجه نشان می‌دهد که همه افراد از جستجوی هدایت‌شده استفاده نمی‌کنند، اما وقتی این کار را انجام می‌دهند، این نیمکره چپ است که کار را انجام می‌دهد. این اختلاف آشکار شواهد دیگری را تأیید می‌کند که مکانیسم‌های متعدد توجه در مراحل مختلف پردازش جستجوی بصری، از اوایل تا اواخر، عمل می‌کنند، که برخی از آنها ممکن است در سراسر نیمکره‌های جدا شده به اشتراک گذاشته شوند و برخی دیگر ممکن است مستقل باشند. بنابراین، هر نیمکره از منابع موجود استفاده می‌کند، اما در مراحل مختلف پردازش.

What’s more, using a “smart strategy” does not mean the left hemisphere is always better at orienting attention. It depends on the job. For instance, the right hemisphere, superior in processing upright faces, automatically shifts. attention to where a face is looking, but the left hemi- sphere does not have the same response to gaze direction (Kingstone et al., 2000).

علاوه بر این، استفاده از “استراتژی هوشمند” به این معنا نیست که نیمکره چپ همیشه در جهت گیری توجه بهتر است. بستگی به شغل داره به عنوان مثال، نیمکره راست که در پردازش صورت‌های عمودی برتر است، به طور خودکار جابجا می‌شود. توجه به جایی که صورت به آن نگاه می‌کند، اما نیمکره چپ پاسخ یکسانی به جهت نگاه ندارد (کینگستون و همکاران، 2000).

When thinking about neural resources and their limitations, people often consider the mechanisms that are being engaged while performing voluntary processing, For example, what is happening as you try to rub your stomach, pat your head, and do a calculus problem at the same time? Searching a visual scene, however, calls upon processes that may well be automatic, built-in properties of the visual system itself. Indeed, the hemispheres interact quite differently in how they control reflex and voluntary attentional processes. It appears that reflexive automatic attention orienting is independent in the two hemispheres, as the right hemisphere’s automatic shifting of attention to gaze direction indicates. Voluntary attention orienting, however, is a horse of a different color. Here, it appears, the hemispheres are competing, and the left has more say (Kingstone et al., 1995). That these systems are distinct is reflected in the discovery that splitting brains has a different effect on the processes.

هنگامی‌که به منابع عصبی و محدودیت‌های آنها فکر می‌کنید، مردم اغلب مکانیسم‌هایی را در نظر می‌گیرند که در حین انجام پردازش داوطلبانه درگیر هستند، به عنوان مثال، وقتی سعی می‌کنید معده خود را بمالید، به سرتان ضربه بزنید و همزمان مشکل حساب را انجام دهید، چه اتفاقی می‌افتد؟ با این حال، جستجوی یک صحنه بصری به فرآیندهایی نیاز دارد که ممکن است ویژگی‌های خودکار و داخلی خود سیستم بصری باشند. در واقع، نیمکره‌ها در نحوه کنترل فرآیندهای رفلکس و توجه ارادی کاملاً متفاوت با هم تعامل دارند. به نظر می‌رسد که جهت گیری توجه خودکار بازتابی در دو نیمکره مستقل است، همانطور که تغییر خودکار توجه نیمکره راست به جهت نگاه نشان می‌دهد. با این حال، توجه داوطلبانه اسبی با رنگ متفاوت است. در اینجا، به نظر می‌رسد، نیمکره‌ها در حال رقابت هستند، و چپ حرف بیشتری برای گفتن دارد (کینگستون و همکاران، 1995). این که این سیستم‌ها متمایز هستند در کشف این که تقسیم مغزها تأثیر متفاوتی بر فرآیندها دارد منعکس می‌شود.

GLOBAL AND LOCAL PROCESSING

پردازش جهانی و محلی

What does the picture in Figure 4.25 show? A house, right? Now describe it more fully. You might note its architectural style, and you might point out the detailing on the front door, the double-hung windows running across the front façade, and the shingled roof. Your description of the picture will have been hierarchical. The house can be classified by multiple facets: Its shape and attributes indicate it is a house. But it is also a specific house, with a specific configuration of doors, windows, and materials. This description is hierarchical in that the finer (local) levels of description are embedded in the higher (global) levels. The shape of the house evolves from the configuration of its component parts-an idea that will be developed in Chapter 6.

تصویر در شکل 4.25 چه چیزی را نشان می‌دهد؟ یک خانه، درست است؟ اکنون آن را کاملتر توضیح دهید. ممکن است به سبک معماری آن توجه داشته باشید و ممکن است به جزئیات درب ورودی، پنجره‌های دوتایی که از نمای جلویی کشیده شده‌اند و سقف شیبدار اشاره کنید. توصیف شما از تصویر سلسله مراتبی خواهد بود. خانه را می‌توان با چند وجه طبقه بندی کرد: شکل و ویژگی‌های آن نشان می‌دهد که خانه است. اما همچنین یک خانه خاص است، با پیکربندی خاصی از درها، پنجره‌ها و مصالح. این توصیف از این جهت سلسله مراتبی است که سطوح دقیق (محلی) توصیف در سطوح بالاتر (جهانی) تعبیه شده است. شکل خانه از پیکربندی اجزای سازنده آن شکل می‌گیرد – ایده ای که در فصل 6 توسعه خواهد یافت.

FIGURE 4.25 Global and local representations.
We represent information at multiple scales. At its most global scale, this drawing is of a house. On a local scale, we can also recognize and focus on the component parts of the house.

شکل 4.25 بازنمایی سراسری و موضعی. 
ما اطلاعات را در مقیاس‌های متعدد نشان می‌دهیم. در جهانی ترین مقیاس آن، این نقاشی مربوط به یک خانه است. در مقیاس محلی، می‌توانیم اجزای خانه را بشناسیم و روی آن تمرکز کنیم.

David Navon (1977) of the University of Haifa introduced a model task for studying hierarchical structure. He created stimuli that could be identified on two different levels, as the example in Figure 4.26 illustrates. At each level, the stimulus contains an identifiable letter. The critical feature is that the letter defined by the global shape is composed of smaller letters (the local shape). In Figure 4.26a, for example, the global H is composed of local F’s.

دیوید ناون (1977) از دانشگاه حیفا یک کار مدل را برای مطالعه ساختار سلسله مراتبی معرفی کرد. او محرک‌هایی ایجاد کرد که می‌توانستند در دو سطح مختلف شناسایی شوند، همانطور که در شکل 4.26 نشان داده شده است. در هر سطح، محرک حاوی یک حرف قابل شناسایی است. ویژگی مهم این است که حرف تعریف شده توسط شکل جهانی از حروف کوچکتر (شکل محلی) تشکیل شده است. برای مثال، در شکل 4.26a، H جهانی از Fهای محلی تشکیل شده است.

Navon was interested in how we perceive hierarchical stimuli. He initially found that the perceptual system first extracted the global shape. The time required to identify the global letter was independent of the identity of the constituent elements, but when it came to identifying the small letters, reaction time was slowed if the global shape was incongruent with the local shapes. Subsequent research qualified these conclusions. Global precedence does depend on object size and the number of local elements. Perhaps different processing systems are used for representing local and global information. 

ناوون علاقه مند بود که چگونه محرک‌های سلسله مراتبی را درک می‌کنیم. او در ابتدا دریافت که سیستم ادراکی ابتدا شکل جهانی را استخراج می‌کند. زمان لازم برای شناسایی حرف جهانی مستقل از هویت عناصر تشکیل دهنده بود، اما زمانی که نوبت به شناسایی حروف کوچک می‌رسید، اگر شکل سراسری با اشکال محلی ناسازگار بود، زمان واکنش کند می‌شد. تحقیقات بعدی این نتایج را تایید کرد. اولویت جهانی به اندازه شی و تعداد عناصر محلی بستگی دارد. شاید سیستم‌های پردازش متفاوتی برای نمایش اطلاعات محلی و جهانی استفاده شود.

FIGURE 4.26 Local and global stimuli used to investigate hierarchical representation.
Each stimulus is composed of a series of identical letters whose global arrangement forms a larger letter. The participants’ task is to indicate whether the stimulus contains an H or an L. When the stimulus set included competing targets at the two levels (b), the participants were instructed to respond either to local targets only or to global targets only. Neither target is present in (e).

شکل 4.26 محرک‌های موضعی و سراسری که برای بررسی نمایش سلسله مراتبی استفاده می‌شوند.
هر محرک از یک سری حروف یکسان تشکیل شده است که ترتیب کلی آنها یک حرف بزرگتر را تشکیل می‌دهد. وظیفه شرکت کنندگان این است که نشان دهند محرک حاوی یک H یا یک L است. وقتی مجموعه محرک شامل اهداف رقابتی در دو سطح (b) بود، به شرکت کنندگان دستور داده شد که فقط به اهداف محلی یا فقط به اهداف جهانی پاسخ دهند. هیچ یک از اهداف در (e) وجود ندارد.

Lynn Robertson and her colleagues found evidence that supports this hypothesis by studying patients with unilateral brain lesions (L. C. Robertson et al., 1988). When testing such patients, the usual method is to compare the performance of patients who have right- hemisphere lesions against those who have corresponding left-hemisphere lesions. An appealing feature of this approach is that there is no need to lateralize the stimuli to one side or the other; laterality effects are assumed to arise because of the unilateral lesions. For example, if lesions to the left hemisphere result in more disruption in reading tasks, then the deficit is attributed to the hemi- sphere’s specialization in reading processes.

لین رابرتسون و همکارانش با مطالعه بیماران مبتلا به ضایعات مغزی یک طرفه شواهدی را یافتند که این فرضیه را تأیید می‌کند (L. C. Robertson و همکاران، 1988). هنگام آزمایش چنین بیمارانی، روش معمول مقایسه عملکرد بیمارانی است که ضایعات نیمکره راست دارند با بیمارانی که ضایعات مربوط به نیمکره چپ دارند. ویژگی جذاب این رویکرد این است که نیازی به جانبی کردن محرک‌ها به یک طرف یا طرف دیگر نیست. فرض بر این است که اثرات جانبی به دلیل ضایعات یک طرفه ایجاد می‌شود. برای مثال، اگر ضایعات نیمکره چپ منجر به اختلال بیشتر در وظایف خواندن شود، آن کسری به تخصص نیمکره در فرآیندهای خواندن نسبت داده می‌شود.

To properly interpret these types of studies, it is necessary to carry out double dissociations (see Chapter 3) to determine whether similar lesions to the opposite hemisphere produce a similar deficit. For instance, it has been demonstrated consistently that lesions in the left hemisphere can produce deficits in language functions (such as speaking and reading) that are not seen in patients with comparable lesions to the right hemisphere. Similarly, lesions to the right hemisphere can disrupt spatial orientation, such as the ability to accurately locate visually presented items. Comparable lesions to the left hemisphere do not cause corresponding spatial deficits.

برای تفسیر صحیح این نوع مطالعات، لازم است تفکیک‌های مضاعف انجام شود (به فصل 3 مراجعه کنید) تا مشخص شود آیا ضایعات مشابه در نیمکره مخالف نقص مشابهی ایجاد می‌کنند یا خیر. به عنوان مثال، به طور مداوم نشان داده شده است که ضایعات در نیمکره چپ می‌توانند نقص‌هایی در عملکردهای زبانی (مانند صحبت کردن و خواندن) ایجاد کنند که در بیماران با ضایعات مشابه با نیمکره راست دیده نمی‌شود. به طور مشابه، ضایعات به نیمکره راست می‌تواند جهت گیری فضایی، مانند توانایی مکان یابی دقیق موارد بصری ارائه شده را مختل کند. ضایعات قابل مقایسه با نیمکره چپ باعث نقص فضایی مربوطه نمی‌شوند.

Robertson presented patients who had a lesion in either the left or the right hemisphere with local and global stimuli in the center of view (the critical laterality factor was whether the lesion was in the left or right hemi- sphere). Patients with left-side lesions were slow to identify local targets, and patients with right-side lesions were slow with global targets, demonstrating that the left hemi- sphere is more adept at representing local information and the right hemisphere is better with global information. In another study, patients who had recently had a stroke in either the right or the left hemisphere were shown a hierarchical stimulus and asked to reproduce it from memory (Delis et al., 1986). Drawings from patients with left-hemisphere lesions faithfully followed the contour, but without any hint of local elements. In contrast, patients with right-hemisphere lesions produced only local elements (Figure 4.27). Note that this pattern was consistent whether the stimuli were linguistic or nonlinguistic; hence, the representational deficits were not restricted to certain stimuli. Note also that, because of the plasticity of the brain, such stark differences might dissipate and not be seen months after the stroke.

رابرتسون بیمارانی را که ضایعه ای در نیمکره چپ یا راست داشتند با محرک‌های موضعی و کلی در مرکز دید ارائه کرد (عامل جانبی مهم این بود که آیا ضایعه در نیمکره چپ یا راست است). بیماران مبتلا به ضایعات سمت چپ در شناسایی اهداف موضعی کند بودند و بیماران با ضایعات سمت راست با اهداف کلی کند بودند، که نشان می‌دهد نیمکره چپ در نمایش اطلاعات محلی ماهرتر است و نیمکره راست با اطلاعات جهانی بهتر است. در مطالعه دیگری، به بیمارانی که اخیراً در نیمکره راست یا چپ سکته کرده بودند، یک محرک سلسله مراتبی نشان داده شد و از آنها خواسته شد که آن را از حافظه بازتولید کنند (Delis et al., 1986). نقاشی‌های بیماران مبتلا به ضایعات نیمکره چپ وفادارانه از کانتور پیروی می‌کردند، اما بدون هیچ اشاره‌ای به عناصر محلی. در مقابل، بیماران با ضایعات نیمکره راست فقط عناصر موضعی تولید کردند (شکل 4.27). توجه داشته باشید که این الگو، چه محرک‌ها زبانی یا غیرزبانی باشند، سازگار بود. از این رو، کاستی‌های بازنمایی به محرک‌های خاصی محدود نمی‌شد. همچنین توجه داشته باشید که به دلیل انعطاف پذیری مغز، چنین تفاوت‌های فاحشی ممکن است ماه‌ها پس از سکته از بین رفته و دیده نشوند.

Keep in mind that both hemispheres can abstract either level of representation, but they differ in how efficiently local and global information are represented. The right is better at the big picture, and the left is more detail oriented.

به خاطر داشته باشید که هر دو نیمکره می‌توانند هر یک از سطوح بازنمایی را انتزاع کنند، اما در نحوه نمایش کارآمد اطلاعات محلی و جهانی متفاوت هستند. سمت راست در تصویر بزرگ بهتر است، و سمت چپ بیشتر جزئیات محور است.

FIGURE 4.27 Extreme failures of hierarchical processing following brain damage.
Two patients were asked to draw the two elements shown in the left column of each panel. The patient with right-hemisphere damage was quite accurate in producing the local element-the Z in (a) or the square in (b)-but failed to arrange these elements into the correct global configuration. The patient with left-hemisphere damage drew the overall shapes the M in (a) or the triangle in (b) but left out all of the local elements. Note that for each patient, the drawings were quite consistent for both linguistic (a) and nonlinguistic (b) stimuli, suggesting a task-independent representational deficit.

شکل 4.27 شکست‌های شدید پردازش سلسله مراتبی به دنبال آسیب مغزی.
از دو بیمار خواسته شد تا دو عنصر نشان داده شده در ستون سمت چپ هر پانل را ترسیم کنند. بیمار مبتلا به آسیب نیمکره راست در تولید عنصر محلی – Z در (a) یا مربع در (b) کاملاً دقیق بود – اما نتوانست این عناصر را در پیکربندی جهانی صحیح مرتب کند. بیمار مبتلا به آسیب نیمکره چپ، اشکال کلی M را در (a) یا مثلث در (b) ترسیم کرد، اما تمام عناصر محلی را کنار گذاشت. توجه داشته باشید که برای هر بیمار، نقاشی‌ها برای محرک‌های زبانی (الف) و غیرزبانی (ب) کاملاً سازگار بودند، که نشان‌دهنده یک نقص بازنمایی مستقل از کار است.

Thus, patients with left-hemisphere lesions are able to analyze the local structure of a hierarchical stimulus, but they must rely on an intact right hemisphere, which is less efficient at abstracting local information. Further support for this idea comes from studies of local and global stimuli with split-brain patients (L. C. Robertson et al., 1993). Here, too, patients generally identify tar- gets at either level, regardless of the side of presentation. As with normal participants and patients with unilateral lesions, however, split-brain patients are faster at identifying local targets presented to the RVF (the left hemi- sphere) and global targets presented to the LVF (the right hemisphere).

بنابراین، بیماران مبتلا به ضایعات نیمکره چپ قادر به تجزیه و تحلیل ساختار محلی یک محرک سلسله مراتبی هستند، اما آنها باید به یک نیمکره راست دست نخورده تکیه کنند، که در انتزاع اطلاعات محلی کارایی کمتری دارد. حمایت بیشتر از این ایده از مطالعات محرک‌های محلی و جهانی با بیماران تقسیم مغزی حاصل می‌شود (L. C. Robertson و همکاران، 1993). در اینجا نیز، بیماران به طور کلی اهداف را در هر یک از سطوح، بدون توجه به طرف ارائه تشخیص می‌دهند. با این حال، مانند شرکت کنندگان عادی و بیماران با ضایعات یک طرفه، بیماران تقسیم مغز در شناسایی اهداف موضعی ارائه شده به RVF (نیمکره چپ) و اهداف جهانی ارائه شده به LVF (نیمکره راست) سریعتر هستند.

Theory of Mind

نظریه ذهن

The term theory of mind refers to our ability to understand that other individuals have thoughts, beliefs, and desires. In terms of laterality, theory of mind is an interesting case.

اصطلاح نظریه ذهن به توانایی ما برای درک اینکه افراد دیگر افکار، باورها و خواسته‌هایی دارند اشاره دارد. از نظر جانبی، نظریه ذهن مورد جالبی است.

You might expect theory of mind to be another hemispheric specialization, lateralized to the left hemisphere like language is, given its dependency on reasoning. Much of the prevailing research on theory of mind, however, suggests that if it is lateralized at all, it is lateralized to the right hemisphere.

با توجه به وابستگی آن به استدلال، ممکن است انتظار داشته باشید که نظریه ذهن یکی دیگر از تخصص‌های نیمکره ای باشد که به نیمکره چپ جانبی مانند زبان است. با این حال، بسیاری از تحقیقات رایج در مورد تئوری ذهن نشان می‌دهد که اگر اصلاً جانبی باشد، به نیمکره راست جانبی می‌شود.

Many neuroimaging studies show a network of regions in boch hemispheres engaged in theory-of-mind tasks, including the medial portion of the prefrontal cortex (PFC), the posterior portion of the superior temporal sulcus (STS), the precuneus, and the amygdala-temporopolar cortex (Figure 4.28). Rebecca Saxe and her colleagues (2009), however, have used a version of the false-belief task (see Chapter 13) in several fMRI studies to demonstrate that the critical component of the theory of mind- the attribution of beliefs to another person-is localized to the temporal-parietal junction in the right hemisphere. This finding may sound merely interesting to you, but to split-brain researchers it was shocking. Think about it for a second. If this information about the beliefs of others is housed in the right hemisphere, and if, in split- brain patients, it isn’t transferred to the speaking, left hemisphere, wouldn’t you expect these patients to suffer a disruption in social and moral reasoning? Yet they don’t. Split-brain patients act like everyone else. Do these findings also suggest that the recursive nature of thinking about the beliefs of another person is lateralized to the right hemisphere?

بسیاری از مطالعات تصویربرداری عصبی شبکه‌ای از مناطق را در نیمکره‌های بوخ نشان می‌دهند که درگیر وظایف تئوری ذهن هستند، از جمله بخش داخلی قشر جلوی مغز (PFC)، بخش خلفی شیار گیجگاهی فوقانی (STS)، پراکونئوس و قشر آمیگدال-گیجگاهی (شکل 4). با این حال، ربکا ساکس و همکارانش (2009)، از نسخه‌ای از کار باورهای نادرست (به فصل 13 مراجعه کنید) در چندین مطالعه fMRI استفاده کرده‌اند تا نشان دهند که مؤلفه مهم نظریه ذهن – انتساب باورها به شخص دیگر – در محل اتصال زمانی – جداری در نیمکره راست قرار دارد. این یافته ممکن است صرفاً برای شما جالب به نظر برسد، اما برای محققانی که از مغز شکاف دارند، تکان دهنده بود. یه لحظه بهش فکر کن اگر این اطلاعات در مورد اعتقادات دیگران در نیمکره راست قرار داشته باشد و در بیماران دارای شکاف مغزی به نیمکره چپ سخنگو منتقل نشود، آیا انتظار ندارید که این بیماران دچار اختلال در استدلال اجتماعی و اخلاقی شوند؟ با این حال آنها نمی‌کنند. بیماران تقسیم مغز مانند بقیه عمل می‌کنند. آیا این یافته‌ها همچنین نشان می‌دهند که ماهیت بازگشتی تفکر در مورد اعتقادات شخص دیگر به نیمکره راست جانبی می‌شود؟

FIGURE 4.28 Theory-of-mind tasks activate a network of regions bilaterally.
These include the medial prefrontal cortex, posterior superior temporal sulcus, precuneus (hidden in the medial longitudinal fissure in the parietal lobe), and the amygdala-temporopolar cortex. The attribution of beliefs is located in the right hemisphere’s temporal- parietal junction.

شکل 4.28 تکالیف تئوری ذهن شبکه ای از مناطق را به صورت دوطرفه فعال می‌کند.
اینها شامل قشر جلوی پیشانی داخلی، شیار گیجگاهی فوقانی خلفی، پرکونئوس (پنهان شده در شکاف طولی داخلی در لوب جداری) و قشر آمیگدال-گیجگاهی است. انتساب باورها در محل اتصال زمانی به جداری نیمکره راست قرار دارد.

A split-brain study by University of California professor Michael Miller and his colleagues may provide some insight into these questions (M. B. Miller et al., 2010). Miller’s team tested three full-callosotomy patients and three partial-callosotomy patients on a moral reasoning task that depended on the ability to attribute beliefs to another person (the same task used by Saxe and colleagues, which produced activations in the right hemisphere).

یک مطالعه مغز تقسیم شده توسط استاد دانشگاه کالیفرنیا، مایکل میلر و همکارانش ممکن است بینشی در مورد این سؤالات ارائه دهد (M. B. Miller et al., 2010). تیم میلر سه بیمار کالوسوتومی‌کامل و سه بیمار کالوزوتومی‌جزئی را در یک کار استدلال اخلاقی که به توانایی نسبت دادن باورها به شخص دیگر بستگی داشت (همان کار مورد استفاده ساکس و همکارانش که باعث فعال شدن در نیمکره راست شد) آزمایش کردند.

The task involved hearing a scenario in which the actions of an agent conflicted with the beliefs of the agent. Here’s an example: Grace works in a chemical plant, and she is fixing coffee for her friend. She adds a white powder to her friend’s coffee, believing that the white powder is sugar. The white powder was mislabeled, however, and is actually quite toxic. Her friend drinks the coffee and dies. After hearing the scenario, the participant is asked this question: Was it morally acceptable for Grace to give the coffee to her friend? Participants with an intact corpus callosum typically say it was morally acceptable to give her friend the coffee, because they think Grace believed that the white powder was sugar and intended no harm. That is, they realize that Grace had a false belief.

این کار شامل شنیدن سناریویی بود که در آن اقدامات یک عامل با باورهای عامل در تضاد بود. این یک مثال است: گریس در یک کارخانه شیمیایی کار می‌کند و برای دوستش قهوه درست می‌کند. او یک پودر سفید به قهوه دوستش اضافه می‌کند و معتقد است که پودر سفید آن شکر است. با این حال، پودر سفید برچسب اشتباهی داشت و در واقع کاملاً سمی‌است. دوستش قهوه را می‌نوشد و می‌میرد. پس از شنیدن این سناریو، از شرکت کننده این سوال پرسیده می‌شود: آیا از نظر اخلاقی پذیرفتنی بود که گریس قهوه را به دوستش بدهد؟ شرکت کنندگان با جسم پینه دست نخورده معمولاً می‌گویند که دادن قهوه به دوستش از نظر اخلاقی قابل قبول است، زیرا آنها فکر می‌کنند که گریس معتقد است که پودر سفید شکر است و هیچ ضرری ندارد. یعنی متوجه می‌شوند که گریس یک باور غلط داشته است.

If the special mechanisms that attribute belief are lateralized to the right hemisphere, then the speaking left hemisphere of the split-brain patients should be cut off from those mechanisms. Split-brain patients would thus respond in a way that relies on the outcome of the actions (the friend’s death) and is not based on the beliefs of the actors. Children younger than age 4 typically respond in this way (because they do not yet have a fully developed theory of mind). Indeed, Miller and colleagues found that all of the split-brain patients responded that Grace’s action was morally unacceptable.

اگر مکانیسم‌های خاصی که باور را نسبت می‌دهند به نیمکره راست جانبی می‌شوند، نیمکره چپ صحبت‌کرده بیماران دوشاخه مغز باید از آن مکانیسم‌ها جدا شود. بنابراین بیماران با تقسیم مغزی به گونه ای پاسخ می‌دهند که به نتیجه اعمال (مرگ دوست) متکی باشد و بر اساس اعتقادات بازیگران نباشد. کودکان کمتر از 4 سال معمولاً به این روش پاسخ می‌دهند (زیرا آنها هنوز یک نظریه ذهنی کاملاً توسعه یافته ندارند). در واقع، میلر و همکاران دریافتند که همه بیماران تقسیم مغز پاسخ دادند که عمل گریس از نظر اخلاقی غیرقابل قبول است.

This intriguing result leaves open a question: If the left hemispheres of split-brain patients are cut off from this important theory-of-mind mechanism, why don’t these patients act like severely autistic individuals, who are unable to comprehend the thinking and beliefs of other people? Some scientists have suggested that the specialized mechanism observed in the right hemisphere may be used for the fast, automatic processing of belief attributions, and that slower, more deliberate reasoning mechanisms of the left hemisphere could perform the same function, given time for deliberation.

این نتیجه جالب یک سوال را باز می‌گذارد: اگر نیمکره چپ بیماران تقسیم مغز از این مکانیسم مهم تئوری ذهن قطع شده است، چرا این بیماران مانند افراد شدیدا اوتیستیک که قادر به درک تفکر و باورهای افراد دیگر نیستند، رفتار نمی‌کنند؟ برخی از دانشمندان پیشنهاد کرده‌اند که مکانیسم تخصصی مشاهده‌شده در نیمکره راست ممکن است برای پردازش سریع و خودکار اسناد اعتقادی استفاده شود، و مکانیسم‌های استدلالی کندتر و آگاهانه‌تر نیمکره چپ می‌توانند همان عملکرد را انجام دهند، با دادن زمان برای بررسی.

In fact, Miller and colleagues observed that patients in the moral reasoning study were often uncomfortable after hearing themselves utter their initial judgments. They would offer spontaneous rationalizations for responding in a particular way. For example, in another scenario a waitress knowingly served sesame seeds to somebody who she believed was highly allergic to them. The out- come, however, was harmless, because the person was not allergic. The split-brain patient judged the waitress’s action to be morally acceptable. Some moments later, however, he appeared to rationalize his response by saying, “Sesame seeds are tiny little things. They don’t hurt nobody.” According to the automatic-versus-deliberate- response hypothesis, the patient had to square his initial response, which did not benefit from information about the belief state of the waitress, with what he rationally and consciously knew was permissible in the world.

در واقع، میلر و همکاران مشاهده کردند که بیماران در مطالعه استدلال اخلاقی اغلب پس از شنیدن قضاوت‌های اولیه خود ناراحت بودند. آنها برای پاسخگویی به شیوه ای خاص، منطقی سازی‌های خود به خودی ارائه می‌دهند. برای مثال، در سناریویی دیگر، یک پیشخدمت آگاهانه دانه‌های کنجد را به کسی که معتقد بود به آن‌ها حساسیت زیادی دارد سرو کرد. با این حال، نتیجه بی ضرر بود، زیرا فرد آلرژی نداشت. بیمار دچار شکاف مغزی عمل پیشخدمت را از نظر اخلاقی قابل قبول ارزیابی کرد. با این حال، چند لحظه بعد، به نظر می‌رسد که او پاسخ خود را با این جمله توجیه می‌کند: “دانه‌های کنجد چیزهای کوچکی هستند. آنها به هیچ کس آسیب نمی‌رسانند.” بر اساس فرضیه پاسخ خودکار در مقابل عمدی، بیمار باید پاسخ اولیه خود را که از اطلاعاتی در مورد وضعیت اعتقادی پیشخدمت بهره نمی‌برد، با آنچه که عقلا و آگاهانه می‌دانست که در دنیا مجاز است، تطبیق می‌داد.

There is another interpretation of what could be occurring here, however. When the left hemisphere gives its answer vocally, the right hemisphere hears the judgment for the first time, just as the experimenter does. The right hemisphere’s emotional reaction to the judgment may be the same as what the experimenter feels: surprise and dismay. These emotions, produced subcortically, are felt by both hemispheres. Now the left hemisphere experiences an unexpected negative emotional response. What does it do? It has to explain it away. This brings us to a discussion of the left hemisphere’s interpreter mechanism.

با این حال، تفسیر دیگری از آنچه می‌تواند در اینجا رخ دهد وجود دارد. هنگامی‌که نیمکره چپ به صورت صوتی پاسخ خود را می‌دهد، نیمکره راست برای اولین بار قضاوت را می‌شنود، درست مانند آزمایشگر. واکنش عاطفی نیمکره راست به قضاوت ممکن است همان چیزی باشد که آزمایشگر احساس می‌کند: تعجب و ناراحتی. این احساسات که به صورت زیر قشری ایجاد می‌شوند، توسط هر دو نیمکره احساس می‌شوند. اکنون نیمکره چپ یک واکنش احساسی منفی غیرمنتظره را تجربه می‌کند. چه کاری انجام می‌دهد؟ باید آن را دور توضیح دهد. این ما را به بحث در مورد مکانیسم مترجم نیمکره چپ می‌رساند.

TAKE-HOME MESSAGES

پیام‌های کلیدی

▪️ The right hemisphere is specialized for detecting upright faces, discriminating among similar faces, and recognizing the faces of familiar others. The left hemisphere is better at recognizing one’s own face.

▪️ نیمکره راست برای تشخیص چهره‌های قائم، تمایز بین چهره‌های مشابه و تشخیص چهره دیگران آشنا تخصصی است. نیمکره چپ در تشخیص چهره خود بهتر است.

▪️ Only the left hemisphere can trigger voluntary facial expressions, but both hemispheres can trigger involuntary expressions.

▪️ فقط نیمکره چپ می‌تواند حالت‌های ارادی صورت را تحریک کند، اما هر دو نیمکره می‌توانند حالت‌های غیرارادی را تحریک کنند.

▪️ Some forms of attention are integrated at the subcortical level, and other forms act independently in the separated hemispheres. Split-brain patients can use either hemisphere to direct attention to positions in either the left or the right visual field.

▪️ برخی از اشکال توجه در سطح زیر قشری ادغام می‌شوند و اشکال دیگر به طور مستقل در نیمکره‌های جدا شده عمل می‌کنند. بیماران تقسیم مغز می‌توانند از هر یک از نیمکره‌ها برای هدایت توجه به موقعیت‌های میدان بینایی چپ یا راست استفاده کنند.

▪️ The right hemisphere has limited integrative capacity for cognitive tasks.

▪️ نیمکره راست ظرفیت یکپارچه سازی محدودی برای کارهای شناختی دارد.

▪️ Functional MRI studies show that the critical component of theory of mind-the attribution of beliefs to another person is localized to the temporal-parietal junction in the right hemisphere.

▪️ مطالعات MRI عملکردی نشان می‌دهد که مؤلفه مهم تئوری ذهن – نسبت دادن باورها به شخص دیگر در محل اتصال زمانی- جداری در نیمکره راست قرار دارد.