2020年12月18日 星期五

札記-動物-左右腦神經交叉配置※

這應當是常識,人的左右腦各掌管不同功能(註1)。
並且,人的右腦控制身體左半邊,人的左腦控制身體右半邊。
這種現象叫做交叉(decussation,註2)。有人專門對狗作研究,狗似乎也有(註3)。
大膽猜測,絕大多數脊椎動物應該都有交叉現象。

假如認同「演化論」的話(註4),
從"無脊椎動物"演化到"脊椎動物"的轉變之一,就是神經管從腹部轉了180度到背部去。
換言之,無脊椎動物的神經管在腹部,內臟在背部,
而脊椎動物的神經管在背部,內臟在腹部。
必須一提的是:我們是根據口(嘴巴)的位置定義腹部,相反方位是背部。
所以,現在的研究推論,很可能因為這樣,
身體相對頭部旋轉了180度,造成交叉(decussation)吧!



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註1:
○大腦左右功能的不同,近年來在許多中脊椎動物內都有發現到這個現象,
因此更有人進一步猜測這種現象是不是屬於同源(homology)。
對於許多眼睛位於身體兩側的生物,研究他們的側化是一件方便的事,
因為我們知道他們任何一惻的眼睛主要是由對惻的大腦半球在處理訊息,
因此藉由單眼的測試便可揭開側化的奧秘,像是在許在許多種鳥類,人類就做過這樣的測試。

○因此有人一直爭論,魚偏好用「左眼」、「右眼」去看,到底代表了什麼。
由解剖學來看,魚左眼主要跟右側的腦部(encephalon)有結構上的相關
許多人爭論的結果,目前普遍認為左眼很有可能是特化出來,
專門建立起「鑑識」這個機制的區域。
至於,魚為什麼偏好用右眼看,則被推測是跟視覺控制的一些反應有關。

■五億年前脊椎動物演化出來時,可能已經具備左右腦特化的現象。
■最初左腦偏重處理固定的行為模式,右腦負責偵測並反應突發的刺激。
■語言和慣用右手可能是從控制固定行為的腦特化功能演變而來。
■臉孔辨識和空間關係,可能是從快速察覺掠食者的需要演變而來。


○The origin of the contralateral organization, the optic chiasm and the major decussations 
on the nervous system of vertebrates has been a long standing puzzle to scientists....

○More recently, it has been proposed that the decussations are caused by an axial twist 
by which the anterior head, along with the forebrain, is turned by 180° with respect to the rest of the body.


註3:狗尾密碼~嗚嗚汪
有個常見的理論,「左半身主要由右腦控制,右半身則主要由左腦支配」,
維羅提格拉博士等人猜想,對狗狗而言,應該也是如此;
然而,不同於其他研究者都是在對稱的器官(例如:眼睛、前肢)上做測試,
這裡則以不對稱的「尾巴」作為目標。結果看到,左、右半腦果然都會參與尾巴擺動的調控,
且似乎扮演著彼此競爭(搶著當老大)的角色。
怎麼說呢?莫非尾巴的右偏、左偏是由其中一半腦所決定的嗎?
維羅提格拉博士認為答案是肯定的! 

偏側性(lateralization),來自祖先的演化特徵?!
根據戴維森(Dvidson, R.J.)博士在2004年發表的文獻提到,
「人類左右半腦的前端腦區,會分別對靠攏(approach)或撤離(withdrawal)行為進行調控」,
也就是說左腦主導靠攏、右腦負責撤離;這種由單一側腦半球主導某行為產生的過程,
被稱作大腦的偏側性(lateralization)。縱使這裡的實驗動物並非人類,
但結果發現,對於熟悉的主人、陌生的人類,這些被飼育成長的家犬,
會展現出想要親近對方的狗語言(尾巴右偏);
面對陌生的貓咪,或許因不確定感,導致狗尾擺動幅度較小,但也傾向右偏;
至於威脅性較高的狗老大,則使情勢逆轉,尾巴改為左偏;
這樣看來,維羅提格拉博士等人的推導與戴維森博士提出的理論並無違和,
表示狗狗的左右半腦的確有可能分別負責了親近或遠離的行為表現。
事實上,偏側性(lateralization)的研究已經行之有年;
在其他生物身上,包括鳥類、青蛙、魚類、猴子及人類,
也都有研究指出「左半腦是親近行為(approach behavior)的主要調控者」;
在人類世界中,又可以將其看作是與「正向情緒」(positive feelings)較為相關的一側。
好比說,人類右臉的肌肉群(左腦控制),較容易對開心的事產生反應,
反之,左臉的肌肉群(右腦控制),則傾向於對不開心的事有反應
(順帶一提,日劇「大腦先生」中所演,說謊者眼睛會往右上方飄移,也是偏側性的一種呢!)。
另外,西尼斯卡爾基獸醫等人在2008年的研究中也發現,
狗狗大多使用左腦,來分析同物種的叫聲,雷擊等較具威脅性或陌生的聲響,則由右腦處理;
同樣的,索夫蘭諾(Sovrano, V. A.)博士在2004年文獻中提到,
魚類會選擇用左眼去看陌生的事物(右腦),待熟悉後,左眼的使用率就會下降。
這些例子都透露出「右腦較傾向於處理具威脅性、令人排斥的訊息,
反之,左腦則主要用於整理喜悅、令人想親近的資訊。」

因此,也有學者建議,最好從陌生狗狗的右方接近牠,
刺激牠的左腦多一些,減緩牠的害怕多一些。


從玉柱蟲研究找到線索,推論脊索動物祖先在演化過程中,
原本腹部的口部曾經消失,後來又在背部演化出新嘴巴,
因為嘴巴位置定義哪裡是腹部 (以及相對的背部),就這樣造成了腹背翻轉,
最終演化出脊索動物,精彩論文已於 2019 年 6 月刊登在《美國國家科學院院刊 》(PNAS)。