Why do neuropsychologists study split-brain patients?

Neuropsychologists study split-brain patients to investigate lateralization—the unique functions of the left and right brain hemispheres—and to understand communication between these regions. Since the corpus callosum, which normally transfers information between hemispheres, is surgically severed in these patients, researchers can assess each hemisphere's cognitive abilities independently and explore how brain regions interact.

What are the different cognitive strengths of the left and right brain hemispheres?

The left hemisphere typically controls language and speech production, while the right hemisphere plays a large role in processing visuospatial information, such as judging spatial arrangements of objects. Information from one side of the body is processed in the opposite hemisphere, and each hemisphere contralaterally directs body movements on its opposite side.

How does the visual field testing procedure isolate each hemisphere in split-brain patients?

Patients focus on a central cross symbol on a screen while images are presented to either the right or left visual field. Images in the right visual field are processed by the left hemisphere, while left visual field images reach the right hemisphere. Stimuli are shown for less than 150 milliseconds, preventing eye movement and ensuring only the tested hemisphere receives the information.

Why can split-brain patients draw objects they cannot name?

Split-brain patients cannot verbally identify objects presented to the left visual field because the right hemisphere, which processes that information, cannot generate language. However, they can draw these objects accurately with their left hand because the right hemisphere controls the left arm and processes the left visual field without needing communication from the speech-capable left hemisphere.

What is the corpus callosum and why is it surgically severed in split-brain patients?

The corpus callosum is one of the largest nerve fiber bundles connecting the left and right brain hemispheres. It is surgically severed in patients with epilepsy to prevent uncontrollable neural activity from spreading throughout the entire brain. This inter-hemispheric disconnection allows researchers to study each hemisphere's independent functions.

What does the naming objects task measure in split-brain patients?

The naming objects task measures the lateralization of verbal linguistic capability by presenting drawings to either the right or left visual field and recording whether patients can verbally identify each object. The dependent variable is the percentage of images shown in each visual field that patients accurately name, revealing which hemisphere controls speech production.

How does brain plasticity affect split-brain patients when the procedure occurs at different ages?

Research demonstrates that children experience fewer or less severe cognitive effects following corpus callosum severance compared to adults, suggesting young brains demonstrate greater plasticity. This finding has important implications for understanding how the timing of disconnection—whether during childhood or adulthood—affects cognitive recovery and adaptation in split-brain patients.

انقسام الدماغ

0 مشاهدات10:37 د

1. توظيف المرضى والمراقبين

هناك مجموعة متنوعة من المرضى الذين يعانون من متلازمات الانفصال ، بما في ذلك استئصال الأسنان الجراحي الكامل والجزئي والحالات الخلقية ، مثل عدم تكوين الجسم الثفني (ACC) ، حيث لا يتطور الجسم الثفني بشكل كامل. هناك العديد من المسالك التي تربط نصفي الكرة الأرضية. أكبرها هو الجسم الثفني ، لكن بعض الألياف تتقاطع عند المفوض الأمامي ، ولجنة الحصين ، والمفوض الخلفي.
لاحظ أن هذه الأنواع المختلفة من الانفصال قد تؤدي إلى نتائج سلوكية مختلفة في هذا الاختبار.
لأغراض هذه التجربة ، حدد المريض مسبقا من خلال استخدام التصوير العصبي لتأكيد عدم وجود ألياف متصلة.
1. يعد التصوير بالرنين المغناطيسي القياسي والتصوير المنتشر ، والذي يمكن استخدامه لتصوير مسارات المادة البيضاء ، مفيدا بشكل خاص. تساعد معرفة الألياف المتصلة الموجودة في المريض في تفسير النتائج. في هذا العرض التوضيحي ، تم اختيار مريض خضع لبضع الثفني الكامل.
تأكد من أن المريض قد تم إبلاغه بشكل كامل بإجراءات البحث وتوقيعه على جميع نماذج الموافقة المناسبة.
قم بتجنيد 20 مشاركا من نفس عمر وجنس المريض ، متطابقين مع الذكاء ، باستخدام الدرجات في مقياس Wechsler لذكاء البالغين (WAIS).

2. جمع البيانات

من أجل تقديم المحفزات البصرية إلى نصف الكرة الأيسر أو الأيمن وحده ، يجب تقديم المحفزات بشكل صحيح إلى مجال بصري واحد. لاحظ أن هذا لا يعادل تقديم المحفزات لعين واحدة. كل عين مشاريع على نصفي الكرة المخية. على سبيل المثال ، تتم معالجة جزء العين اليسرى الذي يرى المجال البصري الأيسر بواسطة نصف الكرة الأيمن ، ولكن جزء العين اليسرى الذي يعالج المجال البصري الأيمن يراه نصف الكرة الأيسر. لذلك ، لتقديم صورة إلى نصف الكرة الأيسر ، قم بتقديمها بالكامل داخل المجال البصري الأيمن ، وهو على يمين المكان الذي ينظر إليه المريض.
1. لتحقيق هذا الجانبي ، استخدم مسند الذقن للحفاظ على العينين حوالي 22 بوصة. من شاشة الكمبيوتر. ضع ذقن المريض بشكل مريح داخل مسند الذقن ، في مواجهة الشاشة.
2. اجعل صليبا صغيرا في وسط الشاشة لتوفير موقع للمريض لتثبيت عينيه.
3. اطلب من المريض الحفاظ على تثبيته على هذا الصليب طوال التجربة ، حتى عندما تظهر الصور على الجانب الأيسر أو الأيمن منه.
4. اشرح للمريض أنه عندما تظهر صورة ، يجب أن يقول اسم الكائن بصوت عال.
اعرض صورا لأشياء معروفة لفترة وجيزة على الجانب الأيسر أو الأيمن من الشاشة لعرضها على نصفي الكرة الأيمن أو الأيسر من الدماغ ، على التوالي. يتم تقديم 50 صورة بترتيب عشوائي من مجموعة من الكائنات التي تتضمن رسومات يمكن التعرف عليها بسهولة ، مثل تفاحة وكرة ومكنسة ودجاجة.
1. اعرض الصور لمدة تقل عن 150 مللي ثانية لضمان الجوانب المناسبة. هذا وقت كاف لرؤية المنبه ، ولكنه سريع بما يكفي حتى لا يتمكن المريض من تحريك عينيه لرؤية الحافز في الرؤية المركزية.
2. اطلب من المريض تسمية الأشياء المعروضة على الشاشة بصوت عال ، وتسجيل ردودها. هذا اختبار للقدرة اللغوية اللفظية ويجب أن يكشف عن الاختلافات في القدرة على التحدث بين نصفي الكرة الأرضية.
3. إذا كان المريض غير قادر على تسمية أي من الأشياء ، فاطلب من المريض رسم الكائن ، دون النظر إلى الورقة ، مع اليد المتشابهة (على نفس الجانب) المنبه. هذا بمثابة مقياس غير لغوي لمعرفة التحفيز.
  1. يتم التحكم في اليد المماثلة للمنبه بواسطة نصف الكرة الأرضية الذي رأى المنبه. على سبيل المثال ، عندما يتم تقديم الحافز في المجال البصري الأيسر ، تتم معالجته بواسطة نصف الكرة الأيمن. نصف الكرة الأيمن مسؤول إلى حد كبير عن التحكم في اليد اليسرى.
  2. تأكد من أن المريض لا ينظر إلى يده أثناء رسمها للحفاظ على عزلة الحافز إلى نصف الكرة الأرضية الواحد.
  3. عندما ينتهي المريض من رسم شيء ما ، اطلب منه أن ينظر إلى الكائن ويقول ما هو بصوت عال. هذا يؤكد أن المريض يعرف اسم الكائن عند تقديمه في الرؤية المركزية ، حتى لو لم يكن قادرا على تسميته عند تقديمه إلى نصف كرة واحد.
كرر الإجراء لكل مشارك في التحكم.

3. تحليل البيانات

لتحليل أداء المريض ، قارن البيانات من نصف المجال البصري الأيمن والأيسر مع بعضها البعض. للقيام بذلك ، قم بجدولة عدد الاستجابات الصحيحة وغير الصحيحة في كل مجال بصري ، واختبر احتمالية الحصول على فرق كبير مثل الفرق الذي لوحظ باستخدام اختبار مربع كاي للاستقلال.
قارن البيانات من المريض بالبيانات من العمر والجنس ومجموعة التحكم المطابقة للذكاء لتحديد العجز في سلوك المريض. للقيام بذلك ، قم بتجميع متوسط الدرجات للمجال البصري الأيسر لكل شخص والمجال البصري الأيمن بشكل منفصل ، وقارن التوزيعات باستخدام اختبار تحليل التباين المكرر (ANOVA).

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

المصدر: مختبرات جوناس ت. كابلان وسارة آي جيمبل - جامعة جنوب كاليفورنيا

كانت دراسة كيفية تأثير الضرر الذي يلحق بالدماغ على الأداء المعرفي تاريخيا واحدة…