功能偏側(cè)性是脊椎動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的基本特征之一。具有聲音通訊能力的哺乳類動(dòng)物(包括人)均存在右耳優(yōu)勢(Right ear advantage, REA),即偏愛用右耳接收和處理同種聲音,而且更為準(zhǔn)確。但是當(dāng)前的兩個(gè)主流模型(結(jié)構(gòu)模型和注意模型)都難以完整描述REA機(jī)制。
由于蛙類在處理同種鳴叫時(shí)亦表現(xiàn)出左側(cè)大腦優(yōu)勢,中國科學(xué)院成都生物研究所行為及其神經(jīng)機(jī)理學(xué)科組方光戰(zhàn)等以仙琴蛙(Babina daunchina)為對(duì)象,在其端腦和中腦左右兩側(cè)分別埋植電極,記錄在回放立體聲版本的洞內(nèi)鳴叫、洞外鳴叫、白噪聲和靜音四種刺激時(shí)的腦電(EEG),分析其參數(shù)在不同刺激間、不同腦區(qū)間及不同時(shí)窗間的差異,以此探討蛙類存在右耳優(yōu)勢的可能性及其潛在機(jī)制。由于采用立體聲刺激,被試無需特別注意左側(cè)或右側(cè)聽覺空間(即不用對(duì)雙耳分配不同的注意資源),同時(shí)因?yàn)樾坌愿偁幒痛菩赃x擇都是動(dòng)態(tài)過程,所以他們預(yù)測:(1)假如存在REA,左側(cè)中腦會(huì)出現(xiàn)EEG參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化;(2)假如REA是“結(jié)構(gòu)非對(duì)稱性”主導(dǎo)的,那么EEG動(dòng)態(tài)性在不同刺激間無差異,即不受注意調(diào)節(jié)的影響;(3)假如REA是“注意”主導(dǎo)的,那么特定刺激下的EEG動(dòng)態(tài)性在左右中腦間無差異(因左右兩側(cè)無注意差異)。結(jié)果顯示:(1)對(duì)每種刺激而言,EEG參數(shù)隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化僅出現(xiàn)在左側(cè)中腦。由于蛙類中腦主要接受對(duì)側(cè)聽神經(jīng)投射,所以蛙類存在右耳優(yōu)勢,而且這一優(yōu)勢受結(jié)構(gòu)非對(duì)稱性支配。(2)雖然左側(cè)中腦占優(yōu)的動(dòng)態(tài)性在不同的刺激間無顯著性差異,但在播放洞內(nèi)鳴叫時(shí)(此時(shí)被試投入更多的注意資源),EEG參數(shù)隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化趨勢更為明顯,說明REA受注意調(diào)節(jié)的影響。上述結(jié)果表明,蛙類存在REA,而且REA是結(jié)構(gòu)非對(duì)稱性和注意調(diào)節(jié)共同作用的結(jié)果,其中前者起著更為關(guān)鍵的作用。
相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在期刊Behavioural Brain Research上 (Fang et al., Behav Brain Res, 2014, in press)。
