علوم اعصاب شناختی؛ تخصصی‌سازی نیمکره‌های مغزی؛ مغز، مفسّر بزرگ

4.4 The Interpreter

4.4 مفسّر

A hallmark of human intelligence is our ability to make causal interpretations about the world around us. We make these interpretations on a moment-to-moment basis, usually without realizing it. Imagine going to a movie on a sunny afternoon. Before entering the theater, you notice that the street and parking lot are dry, and only a few clouds are in the sky. When the movie is over and you walk back outside, however, the sky is gray and the ground is very wet. What do you instantly assume? You probably assume that it rained while you were watching the movie. Even though you did not witness the rain and nobody told you it had rained, you base that causal inference on the evidence of the wet ground and gray skies. This ability to make inferences is a critical component of our intellect, enabling us to formulate hypotheses and predictions about the events and actions in our lives, to create a continuous sensible narrative about our place in the world, and to interpret reasons for the behavior of others.

یکی از ویژگی‌های بارز هوش انسان، توانایی ما در انجام تفسیرهای علّی از دنیای اطرافمان است. ما این تفاسیر را به صورت لحظه به لحظه انجام می‌دهیم، معمولاً بدون اینکه متوجه باشیم. تصور کنید در یک بعدازظهر آفتابی به سینما می‌روید. قبل از ورود به سالن، متوجه می‌شوید که خیابان و پارکینگ خشک است و تنها چند ابر در آسمان است. وقتی فیلم تمام می‌شود و شما به بیرون راه می‌روید، با این حال، آسمان خاکستری است و زمین بسیار مرطوب است. چه چیزی را فوراً فرض می‌کنید؟ احتمالاً تصور می‌کنید که در حین تماشای فیلم باران باریده است. با وجود اینکه شما شاهد باران نبودید و کسی به شما نگفت که باران باریده است، شما این استنباط علی را بر شواهد زمین مرطوب و آسمان خاکستری استوار می‌کنید. این توانایی استنباط بخشی حیاتی از عقل ما است و ما را قادر می‌سازد تا فرضیه‌ها و پیش بینی‌هایی را درباره وقایع و اعمال زندگی خود تنظیم کنیم، روایت معقول مستمری درباره جایگاه خود در جهان ایجاد کنیم و دلایل رفتار دیگران را تفسیر کنیم.

After a callosotomy, the verbal intelligence and problem-solving skills of a split-brain patient remain relatively intact. There may be minor deficits, including in free recall ability, but for the most part, intelligence remains unchanged. An intact intelligence, however, is true only for the speaking left hemisphere; in the right hemisphere intellectual abilities and problem-solving skills are seriously impoverished. A large part of the right hemisphere’s impoverishment can be attributed to the finding that causal inferences and interpretations appear to be a specialized ability of the left hemisphere. So, it is not that the right hemisphere has lost these abilities, but rather that it never had them at all. One of the authors of this book (M.S.G.) has referred to this unique specialization of the left hemisphere as the interpreter.

پس از کالوسوتومی، هوش کلامی‌و مهارت‌های حل مسئله یک بیمار با تقسیم مغزی نسبتاً دست نخورده باقی می‌ماند. ممکن است کمبودهای جزئی، از جمله در توانایی یادآوری آزاد وجود داشته باشد، اما در بیشتر موارد، هوش بدون تغییر باقی می‌ماند. با این حال، یک هوش دست نخورده فقط برای نیمکره چپ سخنگو صادق است. در نیمکره راست توانایی‌های فکری و مهارت‌های حل مسئله به طور جدی ضعیف شده است. بخش بزرگی از فقیر شدن نیمکره راست را می‌توان به این یافته نسبت داد که به نظر می‌رسد استنتاجات و تفاسیر علی توانایی تخصصی نیمکره چپ است. بنابراین، اینطور نیست که نیمکره راست این توانایی‌ها را از دست داده باشد، بلکه این است که هرگز آنها را نداشته است. یکی از نویسندگان این کتاب (M.S.G.) از این تخصص منحصر به فرد نیمکره چپ به عنوان مفسر یاد کرده است.

The interpreter has revealed itself in many classic experiments over the years. A typical observation occurs when the speaking left hemisphere offers some kind of rationalization to explain actions that were initiated by the right hemisphere but were spurred on by a motivation unknown to the left hemisphere. For example, when the split-brain patient P.S. was given a command to stand up in a way that only the right hemisphere could view, P.S. stood up. When the experimenter asked him why he was standing, P.S.’s speaking left hemisphere immediately came up with a plausible explanation: “Oh, I felt like getting a Coke.” If his corpus callosum had been intact, then P.S. would have responded that he stood up because that was the instruction he had received. One constant finding throughout the testing of split-brain patients is that the left hemisphere never admits ignorance about the behavior of the right hemisphere. It always makes up a story to fit the behavior.

مفسر طی سال‌ها خود را در بسیاری از آزمایش‌های کلاسیک نشان داده است. یک مشاهده معمولی زمانی اتفاق می‌افتد که نیمکره چپ سخنگو نوعی منطقی‌سازی برای توضیح اعمالی ارائه می‌دهد که توسط نیمکره راست آغاز شده‌اند، اما با انگیزه‌ای ناشناخته برای نیمکره چپ تحریک شده‌اند. به عنوان مثال، زمانی که بیمار دوشاخه P.S. به او دستور داده شد که طوری بایستد که فقط نیمکره راست بتواند آن را ببیند، P.S. برخاست. هنگامی‌که آزمایشگر از او پرسید که چرا ایستاده است، نیمکره چپ صحبت کردن P.S بلافاصله توضیح قابل قبولی داد: “اوه، من می‌خواستم یک کوکاکولا بگیرم.” اگر جسم پینه او دست نخورده بود، پس P.S. پاسخ می‌داد که او بلند شد زیرا این دستورالعملی بود که او دریافت کرده بود. یکی از یافته‌های ثابت در طول آزمایش بیماران تقسیم مغز این است که نیمکره چپ هرگز نادانی در مورد رفتار نیمکره راست را نمی‌پذیرد. همیشه داستانی را به تناسب رفتار می‌سازد.

The interpreter makes itself manifest in a number of ways. Sometimes it interprets the actions initiated by the right hemisphere, as in the example just described, and sometimes it interprets the moods caused by the experiences of the right hemisphere. Emotional states a appear to transfer between the hemispheres subcortically, so severing the corpus callosum does not prevent the emotional state of the right hemisphere from being transferred to the left hemisphere, even though all of the perceptions and experiences leading up to that emotional state are still isolated.

مفسر خود را به طرق مختلف نشان می‌دهد. گاهی اوقات اعمالی را که توسط نیمکره راست آغاز می‌شود، همانطور که در مثالی که توضیح داده شد، تفسیر می‌کند، و گاهی اوقات حالات ناشی از تجربیات نیمکره راست را تفسیر می‌کند. حالات عاطفی به نظر می‌رسد که بین نیمکره‌ها به صورت زیر قشری منتقل می‌شوند، بنابراین قطع جسم پینه مانع از انتقال حالت عاطفی نیمکره راست به نیمکره چپ نمی‌شود، حتی اگر همه ادراکات و تجربیات منتهی به آن حالت عاطفی هنوز جدا هستند.

Author M.S.G. reported on a case in which he showed some negatively arousing stimuli to the right hemisphere alone. The patient denied seeing anything, but at the same time she was visibly upset. Her left hemisphere felt the autonomic response to the emotional stimulus but had no idea what had caused it. When asked what the matter was, her left hemisphere responded that the experimenter was upsetting her. In this case, the left hemisphere felt the valence of the emotion but was unable to explain the actual cause of it, so the interpreter constructed a theory from the available information.

نویسنده M.S.G. موردی را گزارش کرد که در آن او برخی از محرک‌های تحریک‌کننده منفی را به تنهایی به نیمکره راست نشان داد. بیمار منکر دیدن چیزی شد، اما در عین حال به وضوح ناراحت بود. نیمکره چپ او پاسخ خودمختار به محرک عاطفی را احساس می‌کرد اما نمی‌دانست چه چیزی باعث آن شده است. هنگامی‌که از او پرسیدند موضوع چیست، نیمکره چپ او پاسخ داد که آزمایشگر او را ناراحت می‌کند. در این مورد، نیمکره چپ ظرفیت هیجان را احساس می‌کرد اما قادر به توضیح علت واقعی آن نبود، بنابراین مفسر از اطلاعات موجود نظریه ای ساخت.

Probably the most notable example of the interpreter at work is an experiment done by M.S.G. and Joseph LeDoux using a simultaneous concept task (Gazzaniga & LeDoux, 1978). A split-brain patient was shown two pictures, one exclusively to the left hemisphere and one exclusively to the right. Then he was asked to choose, from an array of pictures placed in full view in front of him, those that were associated with pictures lateralized to the left and right sides of the brain (Figure 4.29).

احتمالاً بارزترین مثال از مفسر در کار آزمایشی است که توسط M.S.G انجام شده است. و جوزف لدوکس با استفاده از یک کار مفهومی‌همزمان (Gazzaniga & LeDoux، 1978). به یک بیمار دارای شکاف مغزی دو تصویر نشان داده شد، یکی منحصراً به نیمکره چپ و دیگری منحصراً در سمت راست. سپس از او خواسته شد که از میان آرایه ای از تصاویری که در نمای کامل در مقابل او قرار داده شده بودند، آنهایی را انتخاب کند که با تصاویر جانبی در سمت چپ و راست مغز مرتبط هستند (شکل 4.29).

FIGURE 4.29 The interpreter at work.
The left hemisphere of split-brain patient P.S. was shown a chicken claw, and his right hemisphere was shown a snow scene. When P.S. was asked to point to a picture associated with the image he had just seen, his right hand (guided by his left hemisphere) pointed to the chicken, and his left hand pointed to the shovel. When asked why he had pointed to those things, he replied, “Oh, that’s simple. The chicken claw goes with the chicken, and you need a shovel to clean out the chicken shed.”

شکل 4.29 مفسر در کار.
نیمکره چپ بیمار P.S. پنجه مرغ به او نشان داده شد و نیمکره راست او صحنه برفی نشان داده شد. وقتی P.S. از او خواسته شد که به تصویری که به تازگی دیده بود اشاره کند، دست راستش (با هدایت نیمکره چپش) به مرغ و دست چپش به بیل اشاره کرد. وقتی از او پرسیدند که چرا به آن چیزها اشاره کرده است، او پاسخ داد: “اوه، این ساده است. پنجه مرغ با مرغ می‌رود، و برای تمیز کردن آلونک مرغ به یک بیل نیاز دارید.”

In one example of this kind of test, a picture of a chicken claw was flashed to the left hemisphere and a picture of a snow scene to the right hemisphere. Of the array of pictures placed in front of the participant, the obviously correct association is a chicken for the chicken claw and a shovel for the snow scene. Patient P.S. responded by choosing the shovel with the left hand and the chicken with the right. When asked why he chose these items, he (his left hemisphere) replied, “Oh, that’s simple. The chicken claw goes with the chicken, and you need a shovel to clean out the chicken shed.”

در یکی از نمونه‌های این نوع آزمایش، تصویری از پنجه مرغ به نیمکره چپ و تصویری از صحنه برفی به نیمکره راست فلاش زده شد. از مجموعه تصاویری که در مقابل شرکت‌کننده قرار می‌گیرد، تداعی آشکارا درست، مرغی برای پنجه مرغ و بیل برای صحنه برف است. بیمار P.S. با انتخاب بیل با دست چپ و مرغ با دست راست پاسخ داد. وقتی از او پرسیدند که چرا این اقلام را انتخاب کرد، او (نیمکره چپش) پاسخ داد: “اوه، این ساده است. پنجه مرغ با مرغ می‌رود، و برای تمیز کردن آلونک مرغ به یک بیل نیاز دارید.”

Remember that the left hemisphere has no knowledge about the snow scene or why he picked the shovel. The left hemisphere, having seen the left hand’s response, has to interpret that response in a context consistent with what it knows. What it knows is that there is a chicken, and his left hand is pointing to a shovel. It does not have a clue about a snow scene. What is the first sensible explanation it can come up with? Ah-the chicken shed is full of chicken manure that must be cleaned out.

به یاد داشته باشید که نیمکره چپ هیچ اطلاعی در مورد صحنه برف یا دلیل انتخاب بیل ندارد. نیمکره چپ، با دیدن پاسخ دست چپ، باید آن پاسخ را در زمینه ای مطابق با آنچه می‌داند تفسیر کند. آنچه می‌داند این است که یک مرغ وجود دارد و دست چپش به بیل اشاره می‌کند. سرنخی از صحنه برفی ندارد. اولین توضیح معقولی که می‌تواند ارائه دهد چیست؟ آه – سوله مرغ پر از کود مرغ است که باید پاک شود.

The interpreter can affect a variety of cognitive processes. For example, it may be a major contributor to the distortion of memories. In a study by Elizabeth Phelps and M.S.G., split-brain patients were asked to examine a series of pictures that depicted an everyday story line, such as a man getting out of bed and getting ready for work (Phelps & Gazzaniga, 1992). During a recognition test, the patients were shown an intermingled series of photos that included the previously studied pictures, new pictures unrelated to the story line, and new pictures that were closely related to the story line (Figure 4.30).

مترجم می‌تواند بر انواع فرآیندهای شناختی تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، ممکن است عامل اصلی در تحریف خاطرات باشد. در مطالعه‌ای که توسط الیزابت فلپس و M.S.G انجام شد، از بیماران دوشاخه‌ی مغز خواسته شد تا مجموعه‌ای از تصاویر را که یک خط داستانی روزمره را به تصویر می‌کشد، مانند مردی که از تخت بلند می‌شود و برای کار آماده می‌شود، بررسی کنند (فلپس و گازانیگا، 1992). در طی یک آزمایش تشخیص، به بیماران مجموعه‌ای از عکس‌های در هم آمیخته نشان داده شد که شامل تصاویری که قبلاً مطالعه شده بود، تصاویر جدید غیرمرتبط با خط داستان و تصاویر جدیدی که ارتباط نزدیکی با خط داستان داشتند (شکل 4.30).

The left hemisphere falsely recognized the new pictures related to the story, while the right hemisphere rarely made that mistake. Both hemispheres were equally good at recognizing the previously studied pictures and rejecting new unrelated pictures. The right hemisphere, however, was more accurate at weeding out the new related pictures. Because of the left hemisphere’s tendency to infer that events must have occurred because they fit with the general schema it has created (the over- all gist of the story), it falsely recognized new related photos.

نیمکره چپ به اشتباه تصاویر جدید مربوط به داستان را تشخیص داد، در حالی که نیمکره راست به ندرت چنین اشتباهی را مرتکب شد. هر دو نیمکره به یک اندازه در تشخیص تصاویر قبلاً مطالعه شده و رد تصاویر جدید نامرتبط خوب بودند. با این حال، نیمکره راست در حذف تصاویر جدید مرتبط دقیق تر بود. به دلیل تمایل نیمکره چپ به استنباط این که وقایع باید رخ داده باشند زیرا با طرح کلی که ایجاد کرده است (کلیات داستان) مطابقت دارند، عکس‌های مرتبط جدید را به اشتباه تشخیص داد.

The left hemisphere also tends to make more semantic inferences than the right hemisphere makes. In one study, split-brain patients were briefly shown pairs of words in either the LVF or the RVF and had to infer the relationship between the items (Gazzaniga and Smylie, 1984). For example, in one trial the word “pan” and the word “water” were briefly presented to the left hemi- sphere (Figure 4.31). The participant was then shown four pictures-for example, pictures of food frying in a pan, a person fishing, water boiling in a pan, and a person bathing and asked to point to the picture that represented the combination of the pair of words presented earlier. The words “person” and “fish” would combine to form a person fishing, and “pan” and “water” would combine to form boiling water.

نیمکره چپ نیز تمایل به استنتاج معنایی بیشتری نسبت به نیمکره راست دارد. در یک مطالعه، به بیماران تقسیم مغز به طور خلاصه جفت کلمات در LVF یا RVF نشان داده شد و مجبور بودند رابطه بین موارد را استنباط کنند (Gazzaniga و Smylie، 1984). به عنوان مثال، در یک آزمایش، کلمه “pan” و کلمه “water” به طور خلاصه به نیمکره چپ ارائه شد (شکل 4.31). سپس چهار تصویر به شرکت‌کننده نشان داده شد – به عنوان مثال، تصاویری از غذا در حال سرخ کردن در یک ماهیتابه، شخصی در حال ماهیگیری، آب در حال جوشیدن در یک ماهیتابه، و فردی که در حال حمام کردن است و از او خواسته شد که به تصویری اشاره کند که ترکیبی از جفت کلمات ارائه شده در قبل را نشان می‌دهد. دو کلمه “شخص” و “ماهی” با هم ترکیب می‌شوند و یک فرد ماهیگیری را تشکیل می‌دهند و “تبه” و “آب” ترکیب می‌شوند و آب جوش را تشکیل می‌دهند.

FIGURE 4.30 Left-hemisphere superiority in interpretation and inference affects memory performance. Split-brain patients first examined a series of pictures (a) that told the story of a man getting up in the morning and getting ready to go to work. A recognition test was done a while later, testing each hemi- sphere separately. In this test the patients were shown a stack of pictures that included the original pictures along with other, distractor pictures, some of which had no relation to the story (b) and others that could have been part of the story but weren’t (c).

شکل 4.30 برتری نیمکره چپ در تفسیر و استنتاج بر عملکرد حافظه تأثیر می‌گذارد. بیماران تقسیم مغز ابتدا مجموعه ای از تصاویر (الف) را بررسی کردند که داستان مردی را روایت می‌کرد که صبح از خواب بیدار می‌شود و آماده رفتن به محل کار می‌شود. مدتی بعد یک آزمایش تشخیص انجام شد و هر نیمکره به طور جداگانه آزمایش شد. در این آزمایش به بیماران مجموعه‌ای از تصاویر نشان داده شد که شامل تصاویر اصلی به همراه سایر تصاویر حواس‌پرتی بود که برخی از آنها هیچ ارتباطی با داستان (ب) نداشتند و برخی دیگر که می‌توانستند بخشی از داستان باشند اما (ج) نبودند.

FIGURE 4.31 The right hemisphere is unable to infer causality. The capacity of the right hemisphere to make inferences is extremely limited. In this test, two words are presented in serial order, and the right hemisphere (left hand) is simply required to point to a picture that best depicts what happens when the words are causally related. The left hemisphere finds this sort of task trivial, but the right cannot perform the task.

شکل 4.31 نیمکره راست قادر به استنباط علیت نیست. ظرفیت نیمکره راست برای استنتاج بسیار محدود است. در این تست، دو کلمه به ترتیب سریال ارائه می‌شوند و نیمکره راست (دست چپ) به سادگی مورد نیاز است تا به تصویری اشاره کند که به بهترین شکل نشان دهد که چه اتفاقی می‌افتد زمانی که کلمات به هم مرتبط هستند. نیمکره چپ این نوع کار را بی اهمیت می‌داند، اما نیمکره راست نمی‌تواند این کار را انجام دهد.

After presenting these stimuli separately to each hemisphere, researchers found that the left hemisphere performed significantly better than the right hemisphere in the two split-brain patients that were tested. Patient J.W.’s left hemisphere answered 15 of 16 questions correctly, while his right hemisphere correctly answered only 7 of 16. Similarly, patient V.P.’s left hemisphere answered 16 of 16 questions correctly, while her right hemisphere correctly answered 9 of 16.

پس از ارائه این محرک‌ها به طور جداگانه به هر نیمکره، محققان دریافتند که نیمکره چپ به طور قابل توجهی بهتر از نیمکره راست در دو بیمار تقسیم مغزی که مورد آزمایش قرار گرفتند، عمل کرد. نیمکره چپ بیمار J.W به 15 سوال از 16 سوال به درستی پاسخ داد، در حالی که نیمکره راست او فقط به 7 سوال از 16 سوال پاسخ صحیح داد. به طور مشابه، نیمکره چپ بیمار V.P. به 16 سوال از 16 سوال به درستی پاسخ داد، در حالی که نیمکره راست او به 9 از 16 سوال پاسخ صحیح داد.

The left hemisphere’s edge in this task is not due to a better memory or a better lexicon. Follow-up tests demonstrated that both the left and right hemispheres could equally remember the word pairs and explain the inferred concepts (such as fishing or boiling water). Instead, this experiment suggests that the left hemisphere is better at making inferences about semantic relationships and cause and effect.

لبه نیمکره چپ در این کار به خاطر حافظه بهتر یا واژگان بهتر نیست. آزمایش‌های پیگیری نشان داد که هر دو نیمکره چپ و راست می‌توانند به یک اندازه جفت‌های کلمه را به خاطر بسپارند و مفاهیم استنتاج شده (مانند ماهیگیری یا آب جوش) را توضیح دهند. در عوض، این آزمایش نشان می‌دهد که نیمکره چپ در استنباط‌هایی درباره روابط معنایی و علت و معلولی بهتر است.

George Wolford and colleagues at Dartmouth College also demonstrated this phenomenon by using a probability-guessing paradigm (Wolford et al., 2000). Participants were presented with a simple task of trying to guess which of two events would happen next. Each event had a different probability of occurrence (e.g., a red stimulus might appear 75% of the time and a green one 25% of the time), but the order of occurrence of the events was entirely random.

جورج ولفورد و همکارانش در کالج دارتموث نیز این پدیده را با استفاده از یک الگوی حدس احتمالی نشان دادند (Wolford et al., 2000). به شرکت کنندگان یک کار ساده ارائه شد تا حدس بزنند کدام یک از دو رویداد بعدی اتفاق می‌افتد. هر رویداد احتمال وقوع متفاوتی داشت (به عنوان مثال، یک محرک قرمز ممکن است در 75٪ مواقع و یک محرک سبز در 25٪ موارد ظاهر شود)، اما ترتیب وقوع رویدادها کاملاً تصادفی بود.

There are two possible strategies for responding in this task: matching and maximizing. In the red-green example, frequency matching involves guessing red 75% of the time and guessing green 25% of the time. Because the order of occurrence is random, this strategy is likely to result in a great number of errors. The second strategy, maximizing, involves simply guessing red every time. This approach ensures an accuracy rate of 75% because red appears 75% of the time. Animals such as rats and gold- fish maximize. Humans match. The result is that non- human animals perform better than humans in this task. Humans’ use of this suboptimal strategy has been attributed to our propensity to try to find patterns in sequences of events, even when we are told that the sequences are random. In Las Vegas casinos, the house maximizes; you don’t. We all know how that ends up.

دو استراتژی ممکن برای پاسخگویی به این کار وجود دارد: تطبیق و حداکثر کردن. در مثال قرمز-سبز، تطبیق فرکانس شامل حدس زدن قرمز در 75٪ مواقع و حدس زدن سبز در 25٪ مواقع است. از آنجایی که ترتیب وقوع تصادفی است، این استراتژی احتمالاً منجر به تعداد زیادی خطا می‌شود. استراتژی دوم، به حداکثر رساندن، شامل حدس زدن رنگ قرمز در هر بار است. این روش دقت 75% را تضمین می‌کند زیرا قرمز در 75% مواقع ظاهر می‌شود. حیواناتی مانند موش‌ها و ماهی‌های طلایی به حداکثر می‌رسند. انسان‌ها مطابقت دارند. نتیجه این است که حیوانات غیر انسانی در این کار بهتر از انسان عمل می‌کنند. استفاده انسان‌ها از این استراتژی غیربهینه به تمایل ما نسبت به تلاش برای یافتن الگوها در توالی رویدادها، حتی زمانی که به ما گفته می‌شود که توالی‌ها تصادفی هستند، نسبت داده شده است. در کازینوهای لاس وگاس، خانه به حداکثر می‌رسد. شما نمی‌کنید. همه ما می‌دانیم که چگونه به پایان می‌رسد.

Wolford and colleagues tested each hemisphere of split- brain patients using the probability-guessing paradigm. They found that the left hemisphere used the frequency- matching strategy, whereas the right hemisphere maximized. When patients with unilateral damage to the left or right hemisphere were tested on the probability-guessing paradigm, the findings indicated that damage to the left hemisphere resulted in use of the maximizing strategy, whereas damage to the right hemisphere resulted in use of the suboptimal frequency-matching strategy. Together, these findings suggest that the right hemisphere outperformed the left hemisphere because the right hemisphere approached the task in the simplest possible manner, with no attempt to form complicated hypotheses about the task. The left hemisphere, on the other hand, engaged in the human tendency to find order in chaos.

ولفورد و همکارانش هر نیمکره بیماران دوشاخه مغز را با استفاده از الگوی حدس احتمالی آزمایش کردند. آنها دریافتند که نیمکره چپ از استراتژی تطبیق فرکانس استفاده می‌کند، در حالی که نیمکره راست به حداکثر می‌رسد. هنگامی‌که بیماران مبتلا به آسیب یک طرفه به نیمکره چپ یا راست بر روی پارادایم احتمال- حدس زدن مورد آزمایش قرار گرفتند، یافته‌ها نشان داد که آسیب به نیمکره چپ منجر به استفاده از استراتژی به حداکثر رساندن می‌شود، در حالی که آسیب به نیمکره راست منجر به استفاده از استراتژی تطبیق فرکانس کمتر از حد مطلوب می‌شود. این یافته‌ها روی هم نشان می‌دهند که نیمکره راست از نیمکره چپ بهتر عمل می‌کند، زیرا نیمکره راست به ساده‌ترین روش ممکن به کار نزدیک می‌شود، بدون اینکه تلاشی برای ایجاد فرضیه‌های پیچیده در مورد آن کار انجام شود. از سوی دیگر، نیمکره چپ درگیر تمایل انسان به نظم یافتن در هرج و مرج بود.

The left hemisphere persists in forming hypotheses about the sequence of events, even in the face of evidence that no pattern exists. Although this tendency to search for causal relationships has many potential benefits, it can lead to suboptimal behavior when there is no simple causal relationship. Some common errors in decision making are consistent with the notion that we are prone to search for and posit causal relationships, even when the evidence is insufficient or random. You might think you caught the touchdown pass because you were wearing your old red socks, but that is not the case. They are not lucky socks. This search for causal explanations appears to be a left-hemisphere activity and is the hall- mark of the interpreter.

نیمکره چپ در ایجاد فرضیه‌هایی در مورد توالی وقایع، حتی با وجود شواهدی مبنی بر اینکه هیچ الگوی وجود ندارد، پافشاری می‌کند. گرچه این تمایل به جستجوی روابط علّی دارای مزایای بالقوه بسیاری است، اما زمانی که رابطه علّی ساده ای وجود نداشته باشد، می‌تواند منجر به رفتارهای نابهینه شود. برخی از اشتباهات رایج در تصمیم گیری با این تصور سازگار است که ما مستعد جستجو و ایجاد روابط علّی هستیم، حتی زمانی که شواهد ناکافی یا تصادفی هستند. ممکن است فکر کنید که به دلیل پوشیدن جوراب قرمز قدیمی‌خود، پاس تاچ داون را گرفتید، اما اینطور نیست. آنها جوراب خوش شانس نیستند. به نظر می‌رسد این جست و جو برای تبیین‌های علّی، فعالیتی در نیمکره چپ است و مشخصه مفسر است.

Systematic changes in reasoning are also seen in patients with unilateral brain injuries, depending on whether the right or left hemisphere is damaged. In general, patients with damage to their left frontal lobes are worse at inferring relationships between things that are actually related, compared to patients with damage to their right frontal lobes, but the two groups perform similarly when it comes to rejecting items that are not related (Ferstl et al., 2002; Goel et al., 2007). This result suggests that, compared to the right frontal cortex, the left frontal cortex is better equipped for detecting relation- ships and making inferences.

تغییرات سیستماتیک در استدلال نیز در بیماران مبتلا به صدمات مغزی یک طرفه، بسته به اینکه نیمکره راست یا چپ آسیب دیده باشد، دیده می‌شود. به طور کلی، بیماران مبتلا به آسیب به لوب پیشانی چپ خود در استنباط روابط بین چیزهایی که واقعاً مرتبط هستند، در مقایسه با بیمارانی که آسیب به لوب پیشانی راست خود دارند، بدتر هستند، اما این دو گروه در هنگام رد کردن موارد غیر مرتبط، عملکرد مشابهی دارند (فرستل و همکاران، 2002؛ گوئل و همکاران، 2007). این نتیجه نشان می‌دهد که در مقایسه با قشر پیشانی راست، قشر پیشانی چپ برای تشخیص روابط و استنتاج بهتر مجهز است.

In some cases the relationships between items cannot be determined. For example, if you are told that Kim is older than William and Kim is older than Stephen, you cannot logically infer that Stephen is older than William. When a relationship cannot logically be inferred, patients with right frontal lesions tend to make inferences anyway and, in turn, make more errors than patients with left frontal lesions do (Goel et al., 2007). These results are consistent with the studies of split-brain patients that we discussed earlier. The left hemisphere excels at making inferences, but it may make excessive inferences when it is unchecked by the right hemisphere, possibly leading to errors.

در برخی موارد نمی‌توان روابط بین موارد را تعیین کرد. برای مثال، اگر به شما گفته شود که کیم از ویلیام بزرگتر است و کیم از استفن بزرگتر است، نمی‌توانید منطقاً استفن را از ویلیام بزرگتر استنباط کنید. هنگامی‌که نمی‌توان یک رابطه را به طور منطقی استنباط کرد، بیماران مبتلا به ضایعات پیشانی راست تمایل دارند به هر حال استنباط کنند و به نوبه خود نسبت به بیماران دارای ضایعات فرونتال چپ خطاهای بیشتری انجام می‌دهند (گوئل و همکاران، 2007). این نتایج با مطالعات بیماران تقسیم مغزی که قبلاً در مورد آنها صحبت کردیم، مطابقت دارد. نیمکره چپ در استنتاج کردن برتری دارد، اما ممکن است زمانی که توسط نیمکره راست کنترل نشود، استنباط بیش از حد انجام دهد که احتمالاً منجر به خطا می‌شود.

Note, however, that the right hemisphere is not devoid of causal reasoning. Matt Roser and colleagues (2005) discovered that while judgments of causal inference are best when the information is presented in the RVF to the left hemisphere, judgments of causal perception are better when the information is presented in the LVF. In one experiment, Roser had both control and split-brain participants watch a scenario in which two switches are pressed, either alone or together. When switch A is pressed, a light goes on; when B is pressed, it does not go on; when both are pressed, again the light comes on. When asked what caused the light to come on, only the left hemisphere could make the inference that it was switch A.

البته توجه داشته باشید که نیمکره راست خالی از استدلال علّی نیست. مت روزر و همکارانش (2005) کشف کردند که در حالی که قضاوت در مورد استنتاج علی زمانی بهترین است که اطلاعات در RVF به نیمکره چپ ارائه شود، قضاوت در مورد ادراک علی زمانی بهتر است که اطلاعات در LVF ارائه شود. در یک آزمایش، روزر از شرکت‌کنندگان کنترل و مغز تقسیم‌شده سناریویی را تماشا کرد که در آن دو سوئیچ، به تنهایی یا با هم فشار داده می‌شوند. هنگامی‌که کلید A فشار داده می‌شود، یک چراغ روشن می‌شود. وقتی B فشار داده می‌شود، ادامه نمی‌یابد. وقتی هر دو فشار داده می‌شود، دوباره چراغ روشن می‌شود. وقتی از او پرسیده شد که چه چیزی باعث روشن شدن نور شده است، فقط نیمکره چپ می‌تواند استنباط کند که سوئیچ A است.

In a separate test, Roser had the same participants look at films of two balls interacting. Either one ball hit the second and the second ball moved; one hit the second and there was a time gap before the second ball moved; or one came close, but there was a space gap and the second one moved. The participant was asked whether one ball caused the other to move. In this case, the right hemi- sphere could determine the causal nature of the collision. These results suggest that the right hemisphere is more adept at detecting that one object is influencing another object in both time and space-computations essential for causal perception.

در یک آزمایش جداگانه، روزر از همان شرکت‌کنندگان خواست که به فیلم‌های دو توپ در حال تعامل نگاه کنند. یا یک توپ به توپ دوم برخورد کرد و توپ دوم حرکت کرد. یکی ضربه دوم را زد و قبل از حرکت توپ دوم فاصله زمانی وجود داشت. یا یکی نزدیک شد، اما یک فاصله وجود داشت و دومی‌حرکت کرد. از شرکت کننده پرسیده شد که آیا یک توپ باعث حرکت توپ دیگر می‌شود؟ در این مورد، نیمکره راست می‌تواند ماهیت علت برخورد را تعیین کند. این نتایج نشان می‌دهد که نیمکره راست در تشخیص اینکه یک شی در حال تأثیرگذاری بر شی دیگر در هر دو محاسبات زمان و مکان ضروری برای ادراک علّی است ماهرتر است.

To perceive objects in the environment as unified, the visual system must often extrapolate from incomplete information about contours and boundaries. Paul Corballis and colleagues (1999) used stimuli containing illusory contours to reveal that the right hemisphere can perceptually process some things better than the left can. Both the left and right hemispheres perceived a fat shape in the top image of Figure 4.32a and a skinny shape in the bot- tom image, but only the right hemisphere could perceive the same shapes in the figures of amodal completion (Figure 4.32b). Corballis called this ability of the right hemisphere the “right-hemisphere interpreter.”
The unique specialization of the left hemisphere- the interpreter-allows the mind to seek explanations for internal and external events in order to produce appropriate response behaviors. For the interpreter, facts are helpful but not necessary. It has to explain whatever is at hand and may have to ad-lib; the first explanation that makes sense will do.

برای درک اشیاء در محیط به عنوان یکپارچه، سیستم بصری اغلب باید از اطلاعات ناقص در مورد خطوط و مرزها برون یابی کند. پل کوربالیس و همکارانش (1999) از محرک‌های حاوی خطوط وهم آلود استفاده کردند تا نشان دهند که نیمکره راست می‌تواند به صورت ادراکی برخی چیزها را بهتر از نیمکره چپ پردازش کند. هر دو نیمکره چپ و راست یک شکل چربی در تصویر بالای شکل 4.32a و یک شکل لاغر در تصویر پایین دریافت کردند، اما فقط نیمکره راست می‌توانست همان اشکال را در شکل‌های تکمیل آمودال درک کند (شکل 4.32b). کوربالیس این توانایی نیمکره راست را «مفسر نیمکره راست» نامید.
تخصص منحصر به فرد نیمکره چپ – مفسر – به ذهن این امکان را می‌دهد که به دنبال توضیح برای رویدادهای داخلی و خارجی باشد تا رفتارهای پاسخ مناسب را ایجاد کند. برای مترجم، حقایق مفید هستند اما ضروری نیستند. باید هر چیزی را که در دسترس است توضیح دهد و ممکن است مجبور باشد به ad-lib; اولین توضیحی که منطقی است انجام خواهد شد.

As the interpreter searches for causes and effects, it tries to create order from the chaos of inputs that bombard it all day long. It takes whatever information it gets, both from the brain and from the environment, and weaves it into a story that makes sense. If some sort of brain malfunction sends it odd information, the interpreter will come up with an odd story to explain it (see Box 4.2). The interpreter is a powerful mechanism that, once glimpsed, makes investigators wonder how often our brains make spurious correlations as we attempt to explain our actions (including catching touch down passes), emotional states, and moods.

در حالی که مفسر به دنبال علل و پیامدها می‌گردد، سعی می‌کند از هرج و مرج ورودی‌هایی که در تمام طول روز آن را بمباران می‌کند نظم ایجاد کند. هر اطلاعاتی را که به دست می‌آورد چه از مغز و چه از محیط می‌گیرد و آن را در داستانی می‌بافد که منطقی باشد. اگر نوعی اختلال در عملکرد مغز اطلاعات عجیب و غریبی برای آن ارسال کند، مترجم داستانی عجیب برای توضیح آن ارائه خواهد کرد (به کادر 4.2 مراجعه کنید). مفسر مکانیسم قدرتمندی است که با نگاهی اجمالی به آن، محققان متعجب می‌شوند که چگونه مغز ما در تلاش برای توضیح اعمال خود (از جمله گرفتن پاس‌های لمسی)، حالات عاطفی و خلق و خوی خود، ارتباط‌های جعلی برقرار می‌کند.

FIGURE 4.32 The right hemisphere can process some things better than the left.
Either hemisphere can decide whether the illusory shapes in the left column (a) are “fat” or “thin”; if outlines are added (b), then only the right hemisphere can still tell the difference. The right hemisphere is able to perceive the whole when only a part is visible, known as amodal completion.

شکل 4.32 نیمکره راست می‌تواند برخی چیزها را بهتر از نیمکره چپ پردازش کند.
هر یک از نیمکره‌ها می‌توانند تصمیم بگیرند که آیا اشکال توهم در ستون چپ (الف) “چاق” یا “نازک” هستند. اگر خطوط (b) اضافه شوند، فقط نیمکره راست می‌تواند تفاوت را تشخیص دهد. نیمکره راست قادر به درک کل است زمانی که فقط یک قسمت قابل مشاهده است که به عنوان تکمیل آمودال شناخته می‌شود.

BOX 4.2 \ LESSONS FROM THE CLINIC

The Maine Idea

کادر 4.2 \ درسهایی از کلینیک

ایده مین

Reduplicative paramnesia is a rare but illustrative syndrome in which the patient has a delusional belief that a place has been duplicated, or exists in two different locations at the same time, or has been moved to a different location. The syndrome is usually associated with an acquired brain injury such as a stroke, intracerebral hemorrhage, or tumor. One of the authors of this book (M.S.G.) interviewed a woman with this syndrome in his office at New York Hospital. She was intelligent and calmly read the New York Times while waiting for the appointment. The interview went like this (Gazzaniga, 2011):

پارامنزی تکرارشونده یک سندرم نادر اما گویا است که در آن بیمار باور هذیانی دارد که یک مکان تکراری شده است، یا همزمان در دو مکان مختلف وجود دارد، یا به مکان دیگری منتقل شده است. این سندرم معمولاً با یک آسیب مغزی اکتسابی مانند سکته مغزی، خونریزی داخل مغزی یا تومور همراه است. یکی از نویسندگان این کتاب (M.S.G.) با زنی مبتلا به این سندرم در مطب خود در بیمارستان نیویورک مصاحبه کرد. او باهوش بود و در حالی که منتظر قرار ملاقات بود، با آرامش نیویورک تایمز را می‌خواند. مصاحبه به این صورت انجام شد (Gazzaniga، 2011):

M.S.G.: So, where are you?
Patient: I am in Freeport, Maine. I know you don’t believe it. Dr. Posner told me this morning when he came to see me that I was in Memorial Sloan Kettering Hospital and that when the residents come on rounds to say that to them. Well, that is fine, but I know I am in my house on Main Street in Freeport, Maine!
M.S.G.: Well, if you are in Freeport and in your house, how come there are elevators outside the door here?
Patient: Doctor, do you know how much it cost me to have those put in?

M.S.G.: پس کجایی؟
بیمار: من در فری پورت، مین هستم. میدونم باور نمیکنی دکتر پوسنر امروز صبح وقتی به دیدن من آمد به من گفت که من در بیمارستان مموریال اسلون کترینگ هستم و زمانی که ساکنان به طور مرتب می‌آیند تا این را به آنها بگویند. خوب، خوب است، اما می‌دانم که در خانه ام در خیابان اصلی در فری پورت، مین هستم!
M.S.G.: خوب، اگر شما در فری پورت و در خانه خود هستید، چگونه است که آسانسورهای بیرون از در اینجا وجود دارد؟
بیمار: دکتر، می‌دانید گذاشتن آن‌ها برای من چقدر هزینه دارد؟

This patient’s left-hemisphere interpreter tried to make sense of what she knew and felt and did. Because of her lesion, the part of the brain that represents locality was sending out an erroneous message about her location. The interpreter is only as good as the information it receives, and in this instance it was getting a wacky piece of information. Yet the interpreter’s function is to make sense of the input it receives. It has to explain that wacky input. It still has to field questions and make sense of other incoming information-information that to the interpreter is self-evident. The result? A lot of imaginative stories.

مفسر نیمکره چپ این بیمار سعی کرد آنچه را که می‌دانست، احساس می‌کرد و انجام می‌داد معنا کند. به دلیل ضایعه او، بخشی از مغز که محل را نشان می‌دهد، پیام اشتباهی درباره مکان او ارسال می‌کرد. مفسر فقط به اندازه اطلاعاتی است که دریافت می‌کند خوب است و در این مثال اطلاعات عجیبی دریافت می‌کرد. با این حال، عملکرد مفسر این است که ورودی دریافتی خود را معنا کند. باید آن ورودی حواس پرت را توضیح دهد. هنوز باید سوالاتی را مطرح کند و اطلاعات دریافتی دیگری را که برای مترجم بدیهی است درک کند. نتیجه؟ بسیاری از داستان‌های تخیلی.

TAKE-HOME MESSAGES

پیام‌های کلیدی

▪️ The left hemisphere appears to have a specialized ability to make causal inferences and form hypotheses. This ability, known as the interpreter, seeks to explain both internal and external events in order to produce appropriate response behaviors.

▪️ به نظر می‌رسد نیمکره چپ دارای توانایی تخصصی برای استنتاج علّی و تشکیل فرضیه است. این توانایی که به عنوان مفسر شناخته می‌شود، به دنبال توضیح رویدادهای داخلی و خارجی به منظور ایجاد رفتارهای پاسخ مناسب است.

▪️ When predicting which of two events will occur, the left hemisphere uses a frequency-matching strategy, where- as the right hemisphere uses a maximizing strategy.

▪️ هنگام پیش‌بینی اینکه کدام یک از دو رویداد رخ خواهد داد، نیمکره چپ از استراتژی تطبیق فرکانس استفاده می‌کند، در حالی که نیمکره راست از استراتژی حداکثر کردن استفاده می‌کند.

▪️ Don’t play against a rat in Vegas.

▪️ در وگاس مقابل موش بازی نکنید.

▪️ While the left hemisphere has the ability to make causal inferences, the right hemisphere is better at judgments of causal perception (the ability to detect that one object is influencing another object in both time and space).

▪️ در حالی که نیمکره چپ توانایی استنتاج علّی را دارد، نیمکره راست در قضاوت در مورد ادراک علّی (توانایی تشخیص اینکه یک شیء در حال تأثیرگذاری بر شیء دیگر در زمان و مکان است) بهتر است.

▪️ The right hemisphere’s ability to extrapolate a unified picture of the environment from incomplete perceptual information about contours and boundaries is called the “right-hemisphere interpreter.”

▪️ توانایی نیمکره راست برای برون یابی تصویری یکپارچه از محیط از اطلاعات ادراکی ناقص در مورد خطوط و مرزها “مفسر نیمکره راست” نامیده می‌شود.

4.5 Evidence of Lateralized Brain Functions from the Normal and Malfunctioning Brain

4.5 شواهدی از عملکردهای جانبی مغز از مغز عادی و نادرست

Researchers have also designed clever experiments to test the differential processing of the two hemispheres in people with intact brains. In the visual domain, comparisons are made between presentations of stimuli to the left or right visual field. Although this procedure ensures that information will be projected initially to the contralateral hemisphere, the potential for rapid transcortical transfer is high. Even so, consistent differences are observed, depending on which visual hemifield is stimulated. For example, participants are more adept at recognizing whether a briefly presented string of letters forms a word when the stimulus is shown in the RVF than they are when it is presented in the LVF. Such results have led to hypotheses that transfer of information between the hemispheres is of limited functional utility, or that the information becomes degraded during transfer. Thus, we conclude that performance is dominated by the contra- lateral hemisphere with peripheral visual input.

محققان همچنین آزمایش‌های هوشمندانه‌ای را برای آزمایش پردازش افتراقی دو نیمکره در افراد با مغز سالم طراحی کرده‌اند. در حوزه بینایی، مقایسه بین ارائه محرک‌ها به میدان بینایی چپ یا راست انجام می‌شود. اگرچه این روش تضمین می‌کند که اطلاعات در ابتدا به نیمکره طرف مقابل فرستاده می‌شود، پتانسیل انتقال سریع بین قشری زیاد است. با این حال، بسته به اینکه کدام همی‌فیلد بینایی تحریک شده است، تفاوت‌های ثابتی مشاهده می‌شود. به عنوان مثال، شرکت‌کنندگان در تشخیص اینکه آیا یک رشته حروف ارائه شده به طور مختصر زمانی که محرک در RVF نشان داده می‌شود، یک کلمه را تشکیل می‌دهد یا نه، مهارت بیشتری دارند تا زمانی که در LVF ارائه می‌شود. چنین نتایجی منجر به فرضیه‌هایی شده است که انتقال اطلاعات بین نیمکره‌ها از کاربرد عملکردی محدودی برخوردار است یا اینکه اطلاعات در حین انتقال تخریب می‌شود. بنابراین، نتیجه می‌گیریم که عملکرد تحت سلطه نیمکره طرف مقابل با ورودی بصری محیطی است.

FIGURE 4.33 The dichotic listening task.
The dichotic listening task is used to compare hemispheric specialization in auditory perception. (a) Competing messages are presented, one to the left ear and one to the right ear. Auditory information is projected bilaterally. Although most of the ascending fibers from the cochlear nucleus project to the contralateral thalamus, some fibers ascend on the ipsilateral side. Participants are asked either to report the stimuli (b) or to judge whether a probe stimulus was part of the dichotic message. Comparisons focus on whether the participant heard the reported information in the right or left ear, with the assumption that the predominant processing occurred in the contralateral hemisphere. With linguistic stimuli, participants are more accurate in reporting the information presented to the right ear.

شکل 4.33 تکلیف گوش دادن دوگانه.
وظیفه گوش دادن دوگانه برای مقایسه تخصص نیمکره در ادراک شنوایی استفاده می‌شود. (الف) پیام‌های رقابتی ارائه می‌شود، یکی به گوش چپ و دیگری به گوش راست. اطلاعات شنیداری به صورت دوطرفه پیش بینی می‌شود. اگرچه بیشتر الیاف صعودی از هسته حلزون به سمت تالاموس طرف مقابل پیش می‌روند، برخی از الیاف در سمت همان طرف بالا می‌روند. از شرکت کنندگان خواسته می‌شود که محرک‌های (ب) را گزارش کنند یا قضاوت کنند که آیا محرک کاوشگر بخشی از پیام دوگانه بوده است یا خیر. مقایسه‌ها بر این موضوع تمرکز می‌کنند که آیا شرکت‌کننده اطلاعات گزارش‌شده را در گوش راست یا چپ شنیده است، با این فرض که پردازش غالب در نیمکره طرف مقابل رخ داده است. با محرک‌های زبانی، شرکت کنندگان در گزارش اطلاعات ارائه شده به گوش راست دقیق تر هستند.

Studies of auditory perception similarly attempt to isolate the input to one hemisphere. As in vision work, the stimuli can be presented monaurally—that is, restricted to one ear. Because auditory pathways are not as strictly lateralized as visual pathways (see Figure 5.18 in Chapter 5), however, an alternative methodology for isolating the input is the dichotic listening task shown in Figure 4.33. In this task, two competing messages are presented simultaneously, one to each ear, and the participant tries to report both messages. The ipsilateral projections from each ear presumably are suppressed when a message comes over the contralateral pathway from the other ear.

مطالعات ادراک شنوایی به طور مشابه تلاش می‌کنند ورودی را در یک نیمکره جدا کنند. همانطور که در کار بینایی، محرک‌ها می‌توانند به صورت تک گوش ارائه شوند – یعنی محدود به یک گوش. از آنجایی که مسیرهای شنوایی به اندازه مسیرهای بینایی جانبی نیستند (شکل 5.18 در فصل 5 را ببینید)، با این حال، یک روش جایگزین برای جداسازی ورودی، وظیفه گوش دادن دوگانه نشان داده شده در شکل 4.33 است. در این کار، دو پیام رقیب به طور همزمان، یکی به هر گوش ارائه می‌شود و شرکت کننده سعی می‌کند هر دو پیام را گزارش کند. برآمدگی‌های همان طرف از هر گوش احتمالاً زمانی که پیامی‌از طریق مسیر طرف مقابل از گوش دیگر می‌آید، سرکوب می‌شود.

In a typical study, participants heard a series of dichotically presented words. When asked to repeat as many words as possible, participants consistently produced words that had been presented to the right ear-an effect dubbed the right-ear advantage. Results like these mesh well with expectations that the left hemisphere is dominant for language.

در یک مطالعه معمولی، شرکت کنندگان مجموعه ای از کلمات دوگانه ارائه شده را شنیدند. هنگامی‌که از شرکت کنندگان خواسته شد تا حد ممکن کلمات را تکرار کنند، شرکت کنندگان به طور مداوم کلماتی را تولید می‌کردند که به گوش راست ارائه شده بود – اثری که مزیت گوش راست نامیده می‌شد. نتایجی مانند اینها به خوبی با انتظارات که نیمکره چپ برای زبان مسلط است به هم متصل می‌شود.

The demonstration of visual and auditory performance asymmetries with lateralized stimuli generated great excitement among psychologists. Here at last were simple methods for learning about hemispheric specialization in neurologically healthy people (see Kimura, 1973). It is not surprising that thousands of laterality studies on healthy participants have been conducted, using almost every imaginable stimulus manipulation.

نشان دادن عدم تقارن عملکرد بینایی و شنیداری با محرک‌های جانبی هیجان زیادی در میان روانشناسان ایجاد کرد. در نهایت روش‌های ساده‌ای برای یادگیری در مورد تخصص نیمکره در افراد سالم از نظر عصبی وجود داشت (به کیمورا، 1973 مراجعه کنید). جای تعجب نیست که هزاران مطالعه جانبی بر روی شرکت کنندگان سالم، با استفاده از تقریباً هر گونه دستکاری محرک قابل تصور انجام شده است.

The limitations of this kind of laterality research should be kept in mind, however (Efron, 1990):

با این حال، محدودیت‌های این نوع تحقیقات جانبی را باید در نظر داشت (افرون، 1990):

■The effects are small and inconsistent, perhaps because healthy people have two functioning hemi- spheres connected by an intact corpus callosum that transfers information quite rapidly.

■این اثرات کوچک و ناسازگار است، شاید به این دلیل که افراد سالم دو نیمکره فعال دارند که توسط یک جسم پینه ای دست نخورده به هم متصل شده اند که اطلاعات را به سرعت منتقل می‌کند.

■There is a bias in the scientific review process toward publishing papers that find significant differences over papers that report no differences. It is much more exciting to report asymmetries in the way we remember lateralized pictures of faces than to report that effects are similar for RVF and LVF presentations.

■در فرآیند بررسی علمی‌نسبت به انتشار مقالاتی که تفاوت‌های قابل توجهی را نسبت به مقالاتی که هیچ تفاوتی گزارش نمی‌کنند، سوگیری وجود دارد. گزارش عدم تقارن در نحوه به خاطر سپردن تصاویر جانبی صورت‌ها بسیار هیجان انگیزتر از گزارش مشابه بودن افکت‌ها برای ارائه‌های RVF و LVF است.

■Interpretation is problematic. What can be inferred from an observed asymmetry in performance with lateralized stimuli? In the preceding examples, the advantages of the RVF and the right ear were assumed to reflect that these inputs had better access to the language processes of the left hemisphere. Perhaps, however, people are just better at identifying information in the RVF or in the right ear.

■تفسیر مشکل دارد. چه چیزی را می‌توان از عدم تقارن مشاهده شده در عملکرد با محرک‌های جانبی استنباط کرد؟ در مثال‌های قبلی، مزایای RVF و گوش راست نشان می‌دهد که این ورودی‌ها دسترسی بهتری به فرآیندهای زبانی نیمکره چپ دارند. با این حال، شاید افراد در تشخیص اطلاعات در RVF یا گوش راست بهتر باشند.

To rule out this last possibility, investigators must identify tasks that produce an advantage for the left ear or left visual field. For example, scientists discovered that people are better at recognizing the left-ear member of dichotic melody pairs; indeed, a double dissociation happens when participants are presented with dichotic pairs of sung melo- dies (Bartholomeus, 1974). We find a right-ear advantage for the song’s words but a left-ear advantage for its melodies (Figure 4.34).

برای رد این احتمال آخر، محققان باید وظایفی را که برای گوش چپ یا میدان بینایی چپ مزیت ایجاد می‌کنند، شناسایی کنند. برای مثال، دانشمندان دریافتند که افراد در تشخیص عضو گوش چپ جفت‌های ملودی دوگانه بهتر عمل می‌کنند. در واقع، یک تفکیک دوگانه زمانی اتفاق می‌افتد که شرکت‌کنندگان با جفت‌های دوگانه‌ای از ملودی‌های خوانده شده ارائه شوند (بارتولومئوس، 1974). ما یک مزیت گوش راست برای کلمات ترانه و یک مزیت گوش چپ برای ملودی‌های آن پیدا می‌کنیم (شکل 4.34).

FIGURE 4.34 A right-ear advantage is not found on all tasks. Participants listened to a dichotic message in which each ear was presented with a series of letters sung to short melodies. When given a recognition memory test, participants were more accurate on the letters task for stimuli heard in the right ear. In contrast, a left-ear advantage was observed when the participants were tested on the melodies.

شکل 4.34 مزیت گوش راست در همه کارها یافت نمی شود. شرکت کنندگان به یک پیام دوگانه گوش دادند که در آن به هر گوش مجموعه ای از حروف که با ملودی های کوتاه خوانده می شد ارائه می شد. هنگامی که یک تست حافظه تشخیص داده شد، شرکت کنندگان در تکلیف حروف برای محرک های شنیده شده در گوش راست دقیق تر بودند. در مقابل، هنگامی که شرکت‌کنندگان روی ملودی‌ها آزمایش شدند، مزیت گوش چپ مشاهده شد.

Mapping Functional and Anatomical Connectivity

نقشه برداری اتصال عملکردی و تشریحی

Researchers can also use fMRI techniques to explore hemispheric differences in healthy individuals. In one study, Gotts and colleagues (2013) used fMRI to investigate hemispheric differences in functional connectivity- that is, the connections between brain regions that tend to have similar neural activity and presumably have similar functions. On measuring the functional connectivity of brain regions within the same hemisphere and between the two hemispheres, they found that the left and right hemispheres had different patterns of functional connectivity.

محققان همچنین می‌توانند از تکنیک‌های fMRI برای کشف تفاوت‌های نیمکره ای در افراد سالم استفاده کنند. در یک مطالعه، گوتس و همکاران (2013) از fMRI برای بررسی تفاوت‌های نیمکره ای در اتصال عملکردی استفاده کردند – یعنی ارتباطات بین مناطق مغزی که تمایل به فعالیت عصبی مشابه دارند و احتمالاً عملکردهای مشابهی دارند. در اندازه گیری اتصال عملکردی مناطق مغز در یک نیمکره و بین دو نیمکره، آنها دریافتند که نیمکره چپ و راست الگوهای متفاوتی از اتصال عملکردی دارند.

Regions in the left hemisphere, particularly those involved in language and fine motor control, tended to interact more exclusively with other left-hemisphere regions. Conversely, regions in the right hemisphere, particularly those involved in visuospatial processing and attention, tended to interact with both left and right cortical regions. Moreover, these patterns of lateralization were linked to cognitive performance; the degree of left- hemisphere segregation (characterized by the left hemi- sphere having more within-hemisphere connections) was positively correlated with performance on a verbal task, and the degree of right-hemisphere integration (characterized by the right hemisphere having more between- hemisphere connections) was positively correlated with participants’ performance on a visuospatial task.

مناطق در نیمکره چپ، به ویژه آنهایی که درگیر زبان و کنترل حرکتی ظریف هستند، تمایل به تعامل بیشتر با سایر مناطق نیمکره چپ دارند. در مقابل، مناطق در نیمکره راست، به ویژه آنهایی که در پردازش و توجه دیداری-فضایی دخیل هستند، تمایل به تعامل با مناطق چپ و راست قشر مغز دارند. علاوه بر این، این الگوهای جانبی شدن با عملکرد شناختی مرتبط بودند. درجه تفکیک نیمکره چپ (مشخص می‌شود که نیمکره چپ دارای اتصالات درون نیمکره بیشتری است) با عملکرد در یک تکلیف کلامی‌همبستگی مثبت داشت، و درجه یکپارچگی نیمکره راست (مشخص می‌شود که نیمکره راست دارای اتصالات بین نیمکره بیشتری است) با عملکرد visuospatial شرکت کنندگان در یک کار ارتباط مثبت داشت.

The anatomical connectivity of the two hemispheres, as opposed to the functional connectivity, can be estimated using diffusion tensor imaging (DTI). Thiebaut de Schotten and colleagues (2011) used DTI to measure the size of white matter tracts running between participants’ parietal and frontal cortices, and they found that one white matter bundle was larger in the right hemisphere than in the left. Moreover, they found that the degree to which this white matter bundle was bigger in a participant’s right hemisphere (versus the left) predicted performance on different attentional tasks.

اتصال آناتومیکی دو نیمکره، بر خلاف اتصال عملکردی، می‌تواند با استفاده از تصویربرداری تانسور انتشار (DTI) تخمین زده شود. Thiebaut de Schotten و همکارانش (2011) از DTI برای اندازه‌گیری اندازه دستگاه‌های ماده سفید که بین قشر جداری و فرونتال شرکت‌کنندگان قرار دارند، استفاده کردند و دریافتند که یک دسته ماده سفید در نیمکره راست بزرگ‌تر از سمت چپ است. علاوه بر این، آنها دریافتند که میزان بزرگتر بودن این دسته ماده سفید در نیمکره راست یک شرکت کننده (در مقایسه با سمت چپ) عملکرد را در وظایف مختلف توجه پیش بینی می‌کند.

In the first task, participants had to detect targets that appeared in their right or left visual fields. Participants with larger rightward white matter asymmetries could detect targets in the LVF faster. In the second task, participants were asked to indicate where the midpoint of a horizontal line was. This task is commonly given to stroke patients who ignore one side of space. Patients who neglect the left side of space tend to draw the midpoint toward the rightmost part of the line, since they ignore the left part of the line, and vice versa. Interestingly, the researchers found that participants with larger rightward white matter asymmetries drew the midpoint farther toward the left on the line. These results suggest that the rightward lateralization of this white matter tract is associated with an attentional bias toward the left side of space, which results in a “pseudoneglect” effect in healthy participants toward the right side of space.

در اولین کار، شرکت کنندگان باید اهدافی را که در میدان دید راست یا چپ آنها ظاهر می‌شد، شناسایی می‌کردند. شرکت کنندگان با عدم تقارن ماده سفید به سمت راست بزرگتر می‌توانند اهداف در LVF را سریعتر تشخیص دهند. در کار دوم، از شرکت کنندگان خواسته شد که نقطه وسط یک خط افقی را مشخص کنند. این وظیفه معمولاً به بیماران سکته مغزی داده می‌شود که یک طرف فضا را نادیده می‌گیرند. بیمارانی که سمت چپ فضا را نادیده می‌گیرند، تمایل دارند نقطه وسط را به سمت راست ترین قسمت خط بکشند، زیرا آنها قسمت چپ خط را نادیده می‌گیرند و بالعکس. جالب توجه است که محققان دریافتند که شرکت کنندگان با عدم تقارن ماده سفید به سمت راست، نقطه میانی را دورتر به سمت چپ خط می‌کشیدند. این نتایج نشان می‌دهد که جانبی شدن سمت راست این دستگاه ماده سفید با یک سوگیری توجه به سمت چپ فضا همراه است که منجر به اثر “شبه غفلت” در شرکت کنندگان سالم به سمت راست فضا می‌شود.

Abnormal Hemispheric Lateralization

غیر طبیعی شدن نیمکره جانبی

Emerging evidence suggests that certain brain disorders may be linked to abnormal patterns of hemispheric lateralization. Schizophrenic patients, for example, may have reduced hemispheric asymmetry (reviewed in Oertel-Knöchel & Linden, 2011). Schizophrenic patients are more likely than controls to be left-handed or ambidextrous, and they have a reduced right-ear advantage in dichotic listening tasks. The brain anatomy of schizophrenic patients also reflects a reduction in the normal pattern of hemispheric asymmetry. They tend to have a reduced or reversed asymmetry of the planum temporale, and they tend to lack the normal “tilt” of the brain’s mid- line produced by bulges in the posterior left hemisphere and anterior right hemisphere.

شواهد در حال ظهور نشان می‌دهد که برخی از اختلالات مغزی ممکن است با الگوهای غیر طبیعی جانبی نیمکره مرتبط باشد. به عنوان مثال، بیماران اسکیزوفرنی ممکن است عدم تقارن نیمکره را کاهش دهند (در Oertel-Knöchel & Linden، 2011 بررسی شده است). بیماران اسکیزوفرنی بیشتر از افراد کنترل چپ دست یا دودست هستند و مزیت گوش راست کاهش یافته در وظایف گوش دادن دوگانه دارند. آناتومی‌مغز بیماران اسکیزوفرنی نیز نشان دهنده کاهش الگوی طبیعی عدم تقارن نیمکره است. آنها تمایل به کاهش یا معکوس شدن عدم تقارن پلان گیجگاهی دارند، و تمایل دارند که فاقد “شیب” طبیعی خط وسط مغز باشند که توسط برآمدگی در نیمکره چپ خلفی و نیمکره راست قدامی‌ایجاد می‌شود.

Autism is also associated with abnormal hemispheric asymmetry. People with autism appear to have a rightward shift in lateralization. For example, language areas that are normally left-lateralized are more symmetrical in autistic individuals (Eyler et al., 2012). In one study, researchers found that many functional brain networks, including networks for vision, audition, motor control, executive function, language, and attention, had rightward shifts of asymmetry in children with autism. That is, networks that are normally left-lateralized were more bilateral in autistic children, and networks that are normally bilateral were more right-lateralized in autistic children (Cardinale et al., 2013).

اوتیسم همچنین با عدم تقارن نیمکره غیرطبیعی همراه است. به نظر می‌رسد افراد مبتلا به اوتیسم یک تغییر به سمت راست در جانبی شدن دارند. به عنوان مثال، نواحی زبانی که معمولاً سمت چپ هستند، در افراد اوتیستیک متقارن تر هستند (Eyler et al., 2012). در یک مطالعه، محققان دریافتند که بسیاری از شبکه‌های عملکردی مغز، از جمله شبکه‌های بینایی، شنیداری، کنترل حرکتی، عملکرد اجرایی، زبان و توجه، دارای تغییرات نامتقارن به سمت راست در کودکان مبتلا به اوتیسم هستند. به این معنا که شبکه‌هایی که به طور معمول سمت چپ هستند در کودکان اوتیستیک دو طرفه تر بودند و شبکه‌هایی که معمولاً دو طرفه هستند در کودکان اوتیستیک بیشتر به سمت راست هستند (Cardinale و همکاران، 2013).

There is also evidence that people with autism have altered structural and functional connectivity. Neurotypical individuals tend to have more long-range, global connections in the right hemisphere and more short-range, local connections in the left hemisphere, but this asymmetry is reduced in individuals with autism (Carper et al., 2016). In addition, the corpus callosum of someone with Specialization autism tends to be smaller than that of someone without autism (T. W. Frazier et al., 2012; Prigge et al., 2013), and people born without a corpus callosum are more likely to display autistic traits than the general population is (Lau et al., 2013; Paul et al., 2014). These observations are congruent with the disconnection theory of autism, which suggests that autism is associated with a deficiency of long-range connections, which in turn leads to less global processing and more local processing.

همچنین شواهدی وجود دارد که افراد مبتلا به اوتیسم، ارتباط ساختاری و عملکردی خود را تغییر داده اند. افراد نوروتیپیک تمایل دارند که ارتباطات دوربرد و سراسری بیشتری در نیمکره راست و ارتباطات موضعی کوتاه برد بیشتری در نیمکره چپ داشته باشند، اما این عدم تقارن در افراد مبتلا به اوتیسم کاهش می‌یابد (کارپر و همکاران، 2016). علاوه بر این، پیکر پینه‌ای فردی با اوتیسم تخصصی نسبت به فرد بدون اوتیسم کوچک‌تر است (T. W. Frazier et al., 2012; Prigge et al., 2013) و افرادی که بدون جسم پینه‌ای متولد می‌شوند، بیشتر از جمعیت عمومی، صفات اوتیسمی‌را نشان می‌دهند (Lau et al., 2010; این مشاهدات با نظریه قطع ارتباط اوتیسم مطابقت دارد، که نشان می‌دهد اوتیسم با کمبود ارتباطات دوربرد همراه است، که به نوبه خود منجر به پردازش جهانی کمتر و پردازش محلی بیشتر می‌شود.

It’s important to note that it is unclear whether the abnormal hemispheric asymmetries observed in these disorders are a cause or an effect. That is, we do not know whether abnormal hemispheric asymmetry causes the symptoms that are characteristic of these disorders, or whether the abnormal asymmetry is the consequence of dysfunctional cortex or some other factor responsible for the disorders’ symptoms.

توجه به این نکته مهم است که مشخص نیست عدم تقارن‌های نیمکره ای غیرطبیعی مشاهده شده در این اختلالات یک علت است یا یک معلول. یعنی ما نمی‌دانیم که آیا عدم تقارن غیرطبیعی نیمکره باعث بروز علائمی‌می‌شود که مشخصه این اختلالات است یا اینکه عدم تقارن غیرطبیعی نتیجه ناکارآمدی قشر مغز یا عامل دیگری است که باعث علائم اختلالات می‌شود.

One disorder that is more directly tied to abnormal hemispheric connectivity is agenesis of the corpus callosum (ACC). ACC is a congenital disorder in which the corpus callosum partially or completely fails to form, thus creating a “natural split brain.” Cognitive outcomes of children with ACC are highly variable. In general, these children tend to have IQ scores below average, but most fall within the normal range, and some are even above average. Compared to healthy children, children with ACC tend to have poorer visuomotor skills, impaired visual and spatial processing, slower processing speeds, impaired language skills, and trouble sustaining attention.

یکی از اختلالاتی که مستقیماً با اتصال غیرطبیعی نیمکره مرتبط است، آژنزیس جسم پینه ای (ACC) است. ACC یک اختلال مادرزادی است که در آن جسم پینه ای تا حدی یا به طور کامل تشکیل نمی‌شود، بنابراین یک “مغز دوپاره طبیعی” ایجاد می‌شود. نتایج شناختی کودکان مبتلا به ACC بسیار متغیر است. به طور کلی، این کودکان تمایل به داشتن نمرات IQ کمتر از حد متوسط ​​دارند، اما بیشتر آنها در محدوده طبیعی قرار دارند و برخی حتی بالاتر از حد متوسط ​​هستند. پردازش بصری و فضایی، سرعت پردازش کندتر، مهارت‌های زبانی مختل، و مشکل در حفظ توجه.

TAKE-HOME MESSAGES

پیام‌های کلیدی

▪️Neurologically healthy participants exhibit a right-ear advantage when performing the dichotic listening task. When listening to songs, however, while there is a right- ear advantage for the song’s words, there is a left-ear advantage for its melodies.

▪️ شرکت‌کنندگانی که از نظر عصبی سالم هستند، هنگام انجام تکلیف گوش دادن دوگانه، مزیت گوش راست را نشان می‌دهند. با این حال، هنگام گوش دادن به آهنگ‌ها، در حالی که یک مزیت در گوش راست برای کلمات آهنگ وجود دارد، یک مزیت گوش چپ برای ملودی‌های آن وجود دارد.

▪️ While the left hemisphere tends to have more within- hemisphere functional connectivity and to interact almost exclusively with other regions of the left hemi- sphere, the right hemisphere has more balanced within- hemisphere and cross-hemisphere connectivity and tends to interact with both left and right cortical regions.

▪️ در حالی که نیمکره چپ تمایل بیشتری به اتصال عملکردی درون نیمکره ای دارد و تقریباً منحصراً با سایر مناطق نیمکره چپ تعامل دارد، نیمکره راست دارای اتصالات درون نیمکره ای و متقابل نیمکره ای متعادل تر است و تمایل به تعامل با مناطق چپ و راست قشر مغز دارد.

▪️ Certain brain disorders, such as schizophrenia and autism, appear to have abnormal patterns of hemispheric lateralization.

▪️ به نظر می‌رسد برخی از اختلالات مغزی مانند اسکیزوفرنی و اوتیسم دارای الگوهای غیرطبیعی جانبی نیمکره هستند.