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.

O Cérebro Dividido

0 vistas10:37 min

1. Recrutamento de pacientes e controle

Há uma variedade de pacientes com síndromes de desconexão, incluindo calosomias cirúrgicas completas e parciais e condições congênitas, como agênese do corpus calosum (ACC), em que o corpo calosum não se desenvolve totalmente. Existem múltiplos setores que conectam os dois hemisférios; o maior é o corpus calosum, mas algumas fibras cruzam na comissura anterior, comissure hipocampal e comissura posterior.
Observe que essas diferentes variedades de desconexão podem levar a diferentes resultados comportamentais neste teste.
Para efeitos deste experimento, pré-selecione o paciente através do uso de neuroimagem para confirmar a ausência de fibras de conexão.
1. A ressonância magnética padrão e a imagem de difusão, que podem ser usadas para fotografar os setores de matéria branca, são particularmente úteis. Saber quais fibras de conexão estão presentes no paciente ajuda na interpretação dos resultados. Nesta demonstração, foi selecionado um paciente com uma calosotomia completa.
Certifique-se de que o paciente foi totalmente informado dos procedimentos de pesquisa e assinou todos os formulários de consentimento adequados.
Recrutar 20 participantes da mesma idade e sexo que o paciente, compatível com a inteligência, usando pontuações na Escala de Inteligência Adulta wechsler (WAIS).

2. Coleta de dados

Para apresentar estímulos visuais apenas para o hemisfério esquerdo ou direito, os estímulos devem ser devidamente apresentados a um campo visual. Note que isso não equivale a apresentar os estímulos a um olho. Cada olho projeta para ambos os hemisférios do cérebro; por exemplo, a parte do olho esquerdo que vê o campo visual esquerdo é processada pelo hemisfério direito, mas a parte do olho esquerdo que processa o campo visual direito é vista pelo hemisfério esquerdo. Portanto, apresentar uma imagem ao hemisfério esquerdo, apresentá-la inteiramente dentro do campo visual direito, que é à direita de onde o paciente está olhando.
1. Para conseguir essa lateralização, use um encosto de queixo para manter os olhos aproximadamente 22 in. da tela do computador. Coloque o queixo do paciente confortavelmente dentro do encondo o queixo, de frente para a tela.
2. Tenha uma pequena cruz no centro da tela para fornecer um local para o paciente fixar seus olhos.
3. Instrua o paciente a manter sua fixação nesta cruz durante todo o experimento, mesmo quando as imagens aparecem para o lado esquerdo ou direito dele.
4. Explique ao paciente que quando uma imagem aparece, eles devem dizer o nome do objeto em voz alta.
Apresentar imagens de objetos conhecidos brevemente no lado esquerdo ou direito da tela para projeí-los para os hemisférios direito ou esquerdo do cérebro, respectivamente. 50 imagens são apresentadas em ordem aleatória a partir de um conjunto de objetos que incluem desenhos facilmente reconhecíveis, como uma maçã, uma bola, uma vassoura e uma galinha.
1. Apresente as imagens por menos de 150 ms para garantir a lateralização adequada. Este é tempo suficiente para ver o estímulo, mas rápido o suficiente para que o paciente não seja capaz de mover seus olhos para ver o estímulo na visão central.
2. Peça ao paciente para nomear os objetos apresentados na tela em voz alta, e registrar suas respostas. Este é um teste de capacidade linguística verbal e deve revelar as diferenças na capacidade de falar entre os hemisférios.
3. Se o paciente não conseguir nomear nenhum dos objetos, peça ao paciente para desenhar o objeto, sem olhar para o papel, com a mão ipsilateral para (do mesmo lado que) o estímulo. Isso serve como uma medida não linguística de conhecimento do estímulo.
  1. A mão ipsilateral ao estímulo é controlada pelo hemisfério que viu o estímulo. Por exemplo, quando o estímulo é apresentado no campo visual esquerdo, ele é processado pelo hemisfério direito. O hemisfério direito é o grande responsável pelo controle da mão esquerda.
  2. Certifique-se de que o paciente não olhe para a mão enquanto estiver desenhando para manter o isolamento do estímulo a um hemisfério.
  3. Quando o paciente terminar de desenhar um objeto, peça-lhes para olhar para o objeto e dizer o que é em voz alta. Isso confirma que o paciente sabe o nome do objeto quando ele é apresentado na visão central, mesmo que não consiga nomeá-lo quando ele é apresentado a um único hemisfério.
Repita o procedimento para cada participante de controle.

3. Análise de dados

Para analisar o desempenho do paciente, compare os dados do meio-campo visual esquerdo e direito entre si. Para isso, tabula o número de respostas corretas e incorretas em cada campo visual, e teste a probabilidade de obter uma diferença tão grande quanto a observada usando um teste qui-quadrado de independência.
Compare os dados do paciente com os dados da idade, sexo e população de controle compatível com inteligência para determinar déficits no comportamento do paciente. Para isso, compile a pontuação média para o campo visual esquerdo e o campo visual direito de cada pessoa separadamente, e compare as distribuições usando uma análise de medidas repetidas do teste de variância (ANOVA).