张新鑫 李莹丽:利手特征能够预测认知功能差异
2019年01月29日 08:37 来源:《中国社会科学报》2019年1月29日总第1626期 作者:张新鑫 李莹丽

  利手特征指个体进行日常活动时使用左/右手的习惯倾向。人群的利手特征大体可以划分为三大类型:右利手、左利手和混合利手。利手特征的测量一般使用经典的艾丁伯格利手量表(Edinburgh Handedness Inventory),该量表在大样本群体中施测得分中数为80,因此,一般将得分在+80和-80之间的被试判定为混合利手者。右利手者稳定使用右手为优势手;左利手者稳定使用左手为优势手;混合利手者大多主要偏好左手,但能够灵活使用右手参与完成日常活动。在心理学领域里,个体差异是一个备受重视的因素,但以往考察个体差异的研究往往更关注性别与年龄这类个体差异特征,通常忽略或回避利手特征的个体差异,这主要是因为主流文化往往偏重和关注右利手。

  利手特征产生的原因

  心理学家对利手特征产生的原因进行了广泛研究,研究结果表明,利手特征(特别是非右利手特征)产生的原因很复杂,可能涉及先天和后天多方面因素。

  1.基因的影响。帕拉吉尼(Silvia Paracchini)和塞里(Tom Scerri)的研究表明,某些特异基因信息可能导致非右利手特征的出现。例如,父母为左利手或者混合利手的情况下孩子出现左利手特征的概率高达70.45%。麦克马纳斯(I. C. Mcmanus)的一项研究对左利手被试及其家族进行了追踪研究,发现46.7%的被试的利手特征与母亲的利手特征吻合,只有23.3%的被试的利手特征与父亲的利手特征吻合,表明左利手特征的出现更可能源于母系基因的遗传。

  2.激素的影响。辛格(Bhagat Singh)以及达拉维奇(Milan Dragovic)等人的研究提出了一个解释左利手特征的荷尔蒙理论:人类胎儿发育期的雄性激素(睾酮)如果分泌过量会抑制大脑左半球的发育,加速右半球的发育,因此容易导致这类胎儿出生后出现左利手特征。该理论得到了阿林(Larissa Arning)一项大样本研究(n=1057)的支持,研究者考察了成年人的雄激素受体基因(AR)中CAG受体重复长度与不同利手特征之间的关系,结果发现,具有较长CAG受体重复长度的个体是非右利手的概率较高。该结果表明,在大脑发育过程中,AR信号的差异可能影响到优势半球的发育,并进一步影响利手特征。

  3.脑损伤的影响。病理因素亦影响利手特征。多梅洛夫(Erik Domell?觟f)等人的研究表明,怀孕期或生产期发生的脑损伤会导致婴儿出现病理性左利手特征。此外,金姆(Hongkeun Kim)等人的研究曾对比109名颞叶性癫痫病人与120名正常被试的利手特征,发现左侧颞叶癫痫病人比正常被试存在显著更高比率的左利手特征,而右侧颞叶癫痫病人比正常被试存在显著更高比率的右利手特征,表明成人中癫痫症引发的脑损伤亦影响其利手特征。

  利手特征与脑结构和认知功能相关

  1.利手特征与优势半球结构相关。约里奥(M. Joliot)等人的研究发现,在人类群体中,右利手者通常以左半球为优势半球,他们的左半球在体积上明显大于右半球,这是因为右利手者的左半球通常比右半球优先发育,主控对于生存具有重要意义的复杂运动技能和认知功能(如语言),在信息加工过程中处于主导地位。与之相比,左利手者在左右半球体积上的不对称性明显更小。左利手者的右半球体积的相对增大影响其信息加工能力。与右利手者相比,他们的右半球在信息加工中更为活跃,甚至起主导作用。

  2.与右利手者相比,左利手者的胼胝体的体积显著更大。由于该结构的功能主要在于左右半球之间的信息交流,所以左利手者可能更善于同步利用左右脑资源来完成信息加工。与该假设一致,梁(W. Y. Leong)的一项脑电研究发现,左利手被试在观看视频过程中左右脑区活动的连接性系数显著高于右利手被试,表明他们同时利用了左右脑资源来处理图像信息。

  上述利手特征与脑结构的相关,使利手特征成为一个预测具体认知功能差异的重要自变量。已有研究发现,利手特征可以有效预测个体在语言、空间、记忆和思维灵活性等多方面的认知功能差异。

  1.利手特征与语言能力。根据前面所述荷尔蒙理论,孕期中高水平的雄性荷尔蒙水平抑制胎儿左半球的发育,因为左半球一般是语言主控脑,所以左利手特征被认为不利于语言能力的发展。与该理论一致,尼尔森(Eliza L. Nelson)等人的研究表明,右利手者的语言能力在总体上优于左利手者,且该差异最早见于婴儿期,一直延续到青春期。萨默斯(Metten Somers)等人的研究表明,左利手者在脑衰老和脑损伤(如中风)的情况下更有利于保持语言功能。如前所述,右利手群体的语言主控脑主要为左半球,如果他们的左脑受损,语言功能很难迁移到右脑区。而左利手群体中则出现更多的语言双侧化(双脑主控语言)和右半球主控语言的现象,有利于其在脑衰老和脑损伤(如中风)的情况下保持或恢复语言功能。

  2.利手特征与空间能力。前面所述荷尔蒙理论认为孕期中高水平的雄性荷尔蒙水平不仅抑制左半球的发育,亦加速右半球的发育,由于右半球是控制空间能力的核心脑区,此理论预测左利手特征有利于促进空间能力的发展。例如,在2015年一项研究中,爱德科亚(James Adeniyi Adekoya)使用问卷调查法,考察了200名大学生的利手性特征与多项认知能力的相关性,结果发现,左利手被试在空间能力及空间相关能力测试(如音乐能力)上的得分显著高于右利手被试。

  3.利手特征与记忆能力。记忆相关研究表明,情景记忆需要左右半球的协同作用(左半球负责编码,而右半球负责检索),而语义记忆只依赖于左半球的功能。由于不同利手者的左右半球协同程度不同(左利手者的胼胝体发达,其左右半球交互作用强于右利手者),研究者预测左利手或混合利手者的情景记忆优于右利手者。与该假设一致,萨胡(Aparna Sahu)等人对比混合利手被试和右利手被试的记忆能力的研究发现,在涉及情景记忆的自由回忆单词中混合利手被试的记忆成绩显著优于右利手被试。

  4.利手特征与思维灵活性。以往研究认为左脑的功能有利于维持我们对世界的已有信念,因而负责习惯化的思维模式,而右脑的功能则有利于觉察各种新异和冲突的信息,因而负责思维模式的变化和转换。由于利手特征与左右脑功能优势相关,所以利手特征与思维灵活性存在联系。与该假设一致,罗宾逊(Kelsey J. Robinson)等人的研究发现,右利手者倾向于保持长期形成的个人观念,不易改变观点。相比之下,混合利手者则更容易被说服,更倾向于接受各种新异观点。

  总结与展望

  综上所述,利手特征的形成受多种因素影响。同时,利手特征与特定的脑结构特征相联系,导致不同利手特征的被试在具体认知功能上存在显著差异。结合已有研究,未来考察认知功能上的个体差异的研究有必要考虑以下几点。

  1.在研究中将利手特征作为一个重要的个体变量加以考察。已有考察认知功能个体差异的大量研究多集中考察性别和年龄这些自变量的影响,往往忽略或回避利手特征的影响。这种做法,既容易混淆研究结果,也不利于研究结果对于“非主流”利手(左利手和混合利手)人群的概化。

  2.利手特征与其他个体自变量如性别可能产生交互作用。例如,前面提及,右利手对语言能力的促进作用往往只在女性被试中显著。因此,未来研究有必要结合多个自变量综合考察利手特征与其他个体自变量的交互作用。

  3.利手特征产生的原因比较复杂。因此,在未来相关研究中,有必要对被试进行详细的背景调查,了解各类利手被试,尤其是“非主流”利手(左利手和混合利手)被试的利手成因。

  4.已有关于利手特征和认知功能关系的研究多局限于行为研究,有必要增加使用认知神经科学技术,如ERP、fMRI等,来考察利手特征对认知功能的影响的研究,从脑结构和脑功能上进一步揭示各种利手类型被试在信息加工时的差异。

  (作者单位:苏州大学教育学院)

责任编辑:王宁
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