听处理偏侧化研究*

张梓琴 综述 刘巧云 审校

听处理偏侧化研究*

张梓琴1综述 刘巧云1审校

大脑两半球进行言语及相关高级心理活动时表现出偏向一侧的现象称为大脑偏侧化，即指一定的功能主要由一侧大脑半球所控制和支配［1］。听处理是一项与言语密切相关的高级心理活动，大脑半球中枢神经系统在对听觉信息进行感知觉处理时也会出现偏向一侧的现象，主要表现为偏侧耳优势（左耳优势或右耳优势），这一现象就是听处理偏侧化。

听处理偏侧化研究起初源于胼胝体中断患者听功能的偏侧化研究。后来，为明确正常大脑的功能偏侧化，科学家们设计了一些特定的研究方法，而双耳分听即为其中最重要、最常见的一种心理学研究方法［2］。

目前，国内外已从各种不同的角度对听处理偏侧化进行了大量的研究，其中大多数研究的对象是右利手者。本文对国内外采用双耳分听模式的听处理偏侧化研究进行综述，重点探讨偏侧化研究模式、偏侧优势的类型以及偏侧优势的形成机制。

1 听处理偏侧化的研究模式

听处理偏侧化研究的典型模式主要有两种：一是经典的不定向注意双耳分听（dichotic listening，DL）模式，二是被动注意模式双耳分听。经典的双耳分听模式是20世纪60年代早期神经心理学提出的一个实验模式（Kimura，1961，1967），该模式以非侵入式的方法研究大脑功能性偏侧优势。“dichotic”表明刺激的给予方式：“di-”为希腊语前缀，表示“两个”，“oto”为希腊语“耳”，两者连在一起表示“不同的听觉刺激同时分别传送给两侧耳”［3］，要求受试者在不定向注意情况下报告某侧耳的刺激。

Brodbent首先报道了通过立体声录音机和耳机同时将录制在两个声道上的不同言语材料分别呈现给受试者两耳，形成竞争性刺激，结果受试者对右耳的刺激感知较好，称为右耳优势（righr ear advantage，REA）［4］。从此双耳分听模式被用于正常人及脑损伤患者的听处理偏侧化研究。

被动注意模式双耳分听，即指示受试者被动注意左耳刺激或右耳刺激［5］。在没有任何注意的情况下，偏侧耳优势可以被认为是一个自下而上的刺激驱动效应，而如果要求聆听者集中注意左耳或右耳刺激，偏侧耳优势会得到调制，自上而下的注意会抑制或增强这一自下而上的过程［5］。Hugdahl等［6］及Hiscock等［7］都利用该模式进行了研究，结果发现在被动注意右侧的情况下REA增强，而在注意左侧的情况下REA减小甚至转换为左耳优势（left ear advantage，LEA），这是该模式研究的典型结果。且有研究证明无论是右利手或左利手受试者，这一模式在男女之间没有显著不同［8］。Jäncke等［9］利用功能性核磁共振成像（f MRI）验证了在被动注意情况下出现上述典型结果的原因可能与两种加工有关：一是对注意侧耳的加工易化，二是对非注意侧耳的加工抑制［10］。

2 听处理偏侧化的类型

听处理偏侧化主要表现为对不同材料进行加工时的偏向不同侧。通常分听言语材料（如数字、词汇等）时，大多数受试者出现右耳优势（REA），而分听非言语材料（如曲调、熟悉环境声响等）时可获得左耳优势［11］。

2.1 言语材料的听处理偏侧化 不同的言语材料研究结果不完全一致，有研究认为对于听处理偏侧化，最敏感的是韵尾一致的假词对（即尾韵母相同但实际不存在的单词对，如gia、dia）［12］。另有研究发现，有意义的具象性词汇的REA会减弱甚至反转为LEA，可能是由于这类词汇易在大脑中形成鲜明表象，进而激活右半球［12］。

对于元音和辅音处理的偏侧化，目前的普遍结论是：①元音基本上不存在偏侧化现象；②辅音特别是塞音则表现出右耳优势［13］。有研究认为其原因是，对于快速变化的声音信息（大部分辅音）的加工左半球存在言语知觉优势，而对慢速变化的声音信息（元音）的加工则无半球偏侧化现象［14］。但有人采用电生理手段发现在辅音的感知处理上存在半球不对称现象，但并不都是左半球优势，如Molfese［15，16］利用ERP研究发现清浊特征的言语材料的感知处理存在右半球反应，而发音部位特征的言语材料的感知处理则表现为左半球反应。Cohen［17］在行为研究中也得到了同样的结果。

关于声调处理的偏侧化问题，Van Lancker等［18］和Wang等［19］先后利用双耳分听模式研究了泰语的声调和汉语的声调，结果表明受试者加工声调时存在右耳优势，说明声调的感知觉加工偏向左半球［20］。Wang等［19］比较了中国人和美国人的声调加工情况，结果发现中国人表现出显著的REA，而美国人则没有显著的耳侧优势或偏向右半球。这是因为对于本国语言是声调语言的中国人来说，声调负有较大语言负荷；而对于本国语言是无声调语言的美国人而言，声调只是一种音高模式。另外，对于语义的处理加工，有研究发现右利手受试者存在明显的右半球优势，而左利手者两半球可能都有一定的听觉词汇语义加工能力［21］。

2.2 非言语材料的听处理偏侧化 非言语刺激材料的听处理可能更偏向于右侧。O’Leary等［22］和Hugdahl等［23］都发现双耳分听环境声或音乐刺激时，右侧听觉皮质会更好地激活，表明右侧颞叶对非言语刺激有处理优势。Jäncke等［9］利用f MRI来确定两个双耳分听任务（语音任务和情感任务）所涉及的皮质区域，结果发现语音任务存在显著的右耳左脑优势，而情感任务存在明显的左耳右脑优势，且前部颞上沟和额下回在所有任务中普遍存在右侧激活，这可能与同单词的语音相比其显著增强的情感基调有关，因此使得右侧已知的参与情感处理的区域得到更多的激活。另外，Itoh等［24］对拥有绝对音感（指不借助参考音高而辨认并重现音高的能力）的受试者，分别进行双耳分听噪声／钢琴音调和双耳分听两个钢琴音调的实验，结果显示双耳分听两个钢琴音调时，可以观察到总体趋势较弱的左耳优势（LEA），表明来自两耳的音调在中枢听觉系统中不对称地相互作用，主要偏向右半球。

3 听处理偏侧化的机制

从以上研究可知听处理偏侧化机制复杂，多年来研究者通过PET、f MRI等生物医学手段来进行探索，目前关于其形成机制基本可以归纳为结构模式、胼胝体中继模式和注意模式三种。

3.1 结构模式 对听处理偏侧化机制的解释中，最普遍为人们所接受的是由Kimura（1967）提出的结构模式，这一模式又被称为传统模式，该模式认为偏侧化的行为表现是由于解剖联系之间存在不对称的相互作用、左半球的言语处理优势以及右半球的非言语处理优势这三者共同影响的［9］。听觉信号起源于耳蜗核，定位于每侧耳，经过上橄榄复合体、丘脑的下丘和内侧膝状体上的中继站，结束于对侧和同侧大脑半球的初级听觉皮质。但对侧投射更具优势，导致起始耳对侧半球会得到更强的激活［3］。这一模式假设双耳分听刺激时，对侧听觉大脑区域得到更多的激活，呈送给右耳的言语刺激将直接传输进左半球的处理中心，而左耳刺激还需通过大脑胼胝体转运到达左半球的语言信息处理区域；同样，呈送给左耳的非言语刺激将直接传输进右半球进行处理［10］。因此分听言语刺激时会出现右耳—左半球优势，而对于非言语刺激则会获得左耳—右半球优势。

结构模式得到了以下一些实验的验证。Coffey等［25］1989年报道应用氙吸入技术发现了右半球激活增强的受试者表现出LEA，而激活模式相反的受试者则表现出REA的趋势。最近几项研究［22，23，26］利用正电子发射断层扫描术（O-PET）技术，发现双耳分听言语刺激时左侧颞上回的区域性脑血流（rCBF）的激活更强，这一发现在最近一项采用f MRI的研究中也得到了证实［27］。

O’Leary等［22］研究发现双耳分听环境声时右侧的颞上回得到更强的激活，Hugdahl等［23］研究发现采用音乐刺激时右侧听觉皮质会被更好地活化，表明右侧颞叶对非言语刺激有处理优势［9］。以上研究通过临床观察和电生理方法证明了大脑左右半球各自对于言语和非言语处理的优势。

3.2 胼胝体中继模式 胼胝体中继模式是另一个以解剖联系为基础的模式。根据这一模式，对侧听觉通路在脑干水平抑制同侧输入，由此导致对言语输入听觉处理的左半球优势和对非言语输入的右半球优势［8］。结构模式和胼胝体中继模式很相似，甚至有些研究者将它们归为一类，但结构模式强调的是解剖上左右半球各自的处理优势，而胼胝体中继模式则强调的是由于对同侧输入的抑制而造成半球偏侧优势。Kimura推测，同侧输入的抑制是由于在上升路径中对侧和同侧传导通路的交叉点上两个通路对重要的神经递质的竞争造成的［28］。对胼胝体存在脑损伤患者的研究证实了胼胝体的中继作用。最著名的例子是对胼胝体中继患者的研究，这些患者常常准确报告右耳言语输入而极少报告左耳言语输入［3］，即存在左耳抑制的现象。后来对局限性胼胝体病变和胼胝体发育不全等患者的研究都表明胼胝体纤维后天获得性（永久性或暂时性）的损失或退化造成了更强的偏侧化系数，使得双耳分听实验中对左耳言语输入的报告减少［3］，这都体现了胼胝体信息传递的中继作用。最近以磁共振和扩散张量成像（DTI）等纤维追踪方法为基础的结构性研究说明胼胝体峡部（isthmus，连合束最狭窄的部分）和压部（splenium，胼胝体的球根状后端）区域包含连接两侧半球颞皮质的轴突［3］，亦证明了听处理中胼胝体的中继作用。

另外，也有针对正常人的研究支持该模式。Jäncke等［9］利用f MRI来确定语音任务和情感任务所涉及的皮质区域，结果发现在不定向注意情况下两种任务均存在双侧激活的现象，表明耳侧优势不仅仅是听觉区域内的偏侧化激活的结果，他们推测胼胝体转运也是影响因素之一，因为转运过程需要额外的控制要求，例如中继信息可能会成为一个干扰源或者出现转运延迟，这都可能影响听处理偏侧化。

3.3 注意模式 注意模式假设元注意和激活机制以及非结构性阻碍是出现偏侧耳优势的原因（Kinsbourne，1970）［9］。Kinsbourne（1970，1975）认为在不定向注意情况下使用言语刺激时左半球预启动可能对右耳优势起作用［8］，即受试者参与言语任务处理时，专门进行言语信息处理的大脑区域处于被激活前或待发的状态。采用言语材料时刺激将主要引起位于左侧颞上回的语言区域的活化［9］，这种预备的左半球活化是自动的，有利于对右侧刺激形成注意偏向［3］，因此在言语任务处理中受试者首先注意右耳的刺激源；又由于听觉皮质和听觉通路主要为对侧联系，所以将更有效地处理右耳言语输入。根据这一模式同样可推测出在非言语任务处理中则优先注意右半球对侧的刺激源［9］，使得左耳对非言语输入的处理优于右耳。

Kinsbourne（2003）进一步提出胼胝体可以平衡半球之间的活化程度。胼胝体连接使初始状态叠加并允许活化在半球之间扩散。因此，更快、更强的半球之间的联系将导致更快、更好的活化平衡，相应地，言语输入时左耳有更好的表现，而非言语输入时右耳也有较好的表现。故这一模式中，耳优势程度依赖于最初注意偏向的程度和胼胝体的均衡能力。但是偏侧耳优势仍指明最初注意偏向的方向和初始活化的半球［3］。

该设想也得到了实验的验证。研究者采用被动注意任务模式，并使用正电子发射断层扫描技术表明听觉皮质的激活程度取决于注意的定向［9］。O’Leary等［22］和Hugdahl等［26］的研究结果都证明了颞叶皮质和顶叶皮质区域在不定向注意时被不对称地激活，而在被动的定向注意情况下为注意耳对侧半球区域激活。不定向注意的情况下存在不对称激活表明在该情况下的耳优势与半球言语支配以及交叉听觉通路有关，即与这两者导致的半球的预活化有关，证明了注意模式机制。

Yund等［29］采用“被动注意模式”考察听处理的前注意控制，发现当识别目标项为声韵组合时存在REA，表明REA可能是由于听觉注意搜索的前注意控制偏向右侧的不对称造成的，该观点支持注意模式机制，并指出该模式与前注意控制有关。

4 研究展望

综上所述，听处理偏侧化的机制主要为结构模式、胼胝体中继模式和注意模式。目前的很多研究仅就一种假设进行验证，在支持一种机制的同时又否定另一种机制。但就其关系来讲，左右大脑半球结构是基础，胼胝体是中间联络，注意是启动效用，三者是否是在不同层面联合发挥作用尚有待进一步研究。另外，各种类型的听处理偏侧化对康复、教育有何意义也值得进一步探索。

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（2012-06-28收稿）

（本文编辑 雷培香）

10.3969／j.issn.1006-7299.2013.04.030

时间：2013-5-9 13：58

R339.16

A

1006-7299（2013）04-0421-04

* 上海市哲社规划青年基金资助项目（2009EJY002）

1 华东师范大学言语听觉康复教育部重点实验室（上海 200062）

刘巧云（Email：liuqiaoyunecnu＠gmail.com）

网络出版地址：http：／／www.cnki.net／kcms／detail／42.1391.R.20130509.1358.006.html