只用左眼或右眼阅读,会影响思维吗?

如题,左右视觉区分别对应右左脑,刺激区域不同。so,不考虑视觉疲劳对眼睛的伤害,以单眼持续接受文字类的讯息,对思维和最终的理解会有影响吗?
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Tina的解答说的很清楚的,如果你觉得“太长,没读完”,那我在此提供一个短一点的版本。

1. 眼睛和大脑的对应

误解左眼 的信息传送到右脑,右眼 的信息传送到左脑。

正解左视野 的信息传送到右脑,右视野 的信息传送到左脑。

注意:左眼能看到的视野包括:左视野 + 右视野。

所以,你用左眼读书,你的左右半脑视觉区域同时接收到了视觉信息,并不能研究半侧大脑的信息加工。

那么,聪明的你可能会想——好的,那我就只用左视野读书,这样就可以保证右脑加工阅读信息了。这样会不会发现左右半脑加工差异呢?——这个时候你就需要读一读Tina的“为什么我们用中央视野加工视觉信息”

2. 左右半脑信息传输的关系

误解:左半脑加工语言知识,右半脑加工艺术,两半大脑各行其是

正解:裂脑人和大脑偏侧化的研究似乎是这个想法的来由,但是由于胼胝体等结构,两半大脑直接是互相通讯的。所以,不管你哪一侧大脑的视觉皮层看到了书,这种视觉信息都可以最终被同一个脑区(不管在左侧还是在右侧)加工。

注意:信息在大脑中的传递是会四通八达到整个大脑的。如果半脑之间不能通讯,那就需要去医院检查了。

所以,即使你用左视野读书,你还是不能阻断阅读信息只滞留在右脑。你的左右半脑最终仍将接收到了视觉信息,所以并不能研究半侧大脑的信息加工的差异。

那么,聪明的你可能会想——好的,那我就切断两半大脑之间的联系!嗯……伦理上决定我们不能对别人这么做,而且我也不想对自己这么做。所以,你就可以去读一点关于裂脑人的研究了。

3. 知觉与认知的关系

这里其实没有误解和正解的问题,我只是想补充,对于一段文字的阅读理解并不局限于,或者不主要在于视觉加工区域。即使你想尽了办法让阅读信息只传输到左半脑的视觉区域,最终的阅读你还是需要高级语言区域来理解,根据上述大脑信息直接的传输关系,最终两半大脑还是都会接受到所有的信息。

“还是太长,不想读”

简单粗暴地说,就是不管用哪只眼睛阅读,最终大脑理解文字的过程差不多一样。所以要改变思维,还是建议直接用双眼阅读。

亲~我觉得你这个涉及左右脑功能偏侧化的想法特别好,不过从实现角度来看有一些神经生理知识需要补充。然后你就会严肃地发现此想法并不可行。

从上次一不小心上日报的经验来看,得先列个提纲顺手简单粗暴预告下解答,不然给人感觉太长大家可能没耐心看还怨我(委屈对手指中...)

  • 阅读时为什么我们得用中央视觉(难道你用周围视野能看清字?)
  • “左眼右眼”与“左视野右视野”的关系(真不是一一对应的哟!)
    %% 看了日报上大家的反响,答主觉得视网膜拓扑那部分非专业人士请直接跳过谢谢
  • 左右脑功能偏侧化意义何在(裂脑人研究结论并非放之正常人皆可!)

-------------------------- 以下是正文,以下全家都是正文 --------------------------

  • 阅读时为什么我们得用中央视野(你用周围视野能看清小字吗)

首先,这个问题我们得从最基本的视网膜如何接收视觉信息说起。

经典教材必备如下图 (科班人士请跟我会心一笑)很好的说明了视锥细胞(Cones)与视杆细胞(Rods)的在视网膜的数目以及密度分布情况。本座明白此图可能对未接受专业训练的同学们信息量较大所以只想强调一点。来~现在大家请跟我一起手戳左图0度的中央凹(Fovea),然后放眼向右看横坐标为0度那个位置。这时我们会发现视锥细胞中央凹的密度远远超过红线的其他各点。此特性属于这两种细胞诸多结构以及功能差异性之一,其周边有趣的事儿(Tina教你夜晚怎么看星星最亮?那裙到底是“蓝黑”还是“白金”?)多的半节课也讲不完呢。所以我决定直奔主题只说和阅读相关的一小部分。

(图片来源: Purves et al., 2008)

好的,我相信大家应该都知道图片进行有损压缩(比如合并周边相近颜色的像素们)后像素会降低。虽然这个比喻放在视杆细胞这里说原理与机制也许并不是很贴切,不过大家先将就看吧, 也欢迎图像压缩专业人士拍砖补充纠正。。

在下图左侧,视杆细胞(分布在视网膜的周边部分)在向双极细胞(Bipolar Cells)及其之后神经节细胞(Retinal Ganglion Cells)的信息传输因其“多对一”的形式导致视觉分辨率与清晰度较低。

相反,下图右侧的视锥细胞(还记得上一段我说的视锥细胞分布在视网膜中心吗?)在此信息传输中走的是“一对一”的形式,所以分辨度和清晰度都棒棒哒。简而言之这就是为什么阅读依赖中央凹高清晰度的视锥细胞的神经学原理。

(图片来源: Purves et al., 2008)

对于阅读这样非常依赖于清晰度的眼力活儿(不信你找本书将其向左平移半米且依然直视前方,看你还能不能读下去... 有人真的在日报下面说她试过了,就是嘛要相信本座),下图很直观的告诉我们,当你保持注视中央X点时在远近不同位置的字母要放到多大你才能辨别出这个字母是啥 。

(图片来源:

Peripheral Awareness Tests

)

观众请坐好,下面我们要开始从视网膜进入大脑的旅程了(随团附赠本座靓脑一只哟)

  • “左眼右眼”与“左视野右视野”的关系(真不是一一对应的哟!)

每次做助教都发现临期末还有不少本科生搞不清这一点,对此助教姐姐表示非常不满意!其实这个图

@赵思家

@华沙

都有涉及,我就不重复劳动再写一遍作业,大家感兴趣的话请戳下面这个问题哟。

眼睛接收到的信息如何被大脑识别?视觉神经的工作原理是怎样的?zhihu.com/question/2155
简单附个图,现在本座可以很负责任的直奔主题告诉大家单眼是同时接受左右视野信息的哦。所以就算遮了一支眼,你的单眼(双视野)视觉信息还是会被左右半脑接收。如果一定要展开的话,我会说下图中两只眼睛的左半部(绿色)投射出去是右视野,右视野信息通过视交叉以后(左眼颞侧+右眼鼻侧)信息汇聚,最终到达左脑的初级视觉皮层(primary visual cortex, V1),此时的表征还是倒立的呢。然后更奇妙的事情就会发生啦!

(图片来源:

OpenStax CNX

)

下面我要说一个我心心念念做了很久的"视皮层的视网膜拓扑映射"(retinotopy)然后再接着说之后的高级认知如语言(左脑)、面孔(右脑)的偏侧化加工。用脑成像技术做视网膜拓扑映射其实有分传统的traveling wave(行波法?是这么说吗?)和近年来很火连本座都用的population receptive field (简称pRF,对不起大家这是全篇唯一一处本座觉得翻译不能的,我有搜过看有没有现成的翻译然而大家貌似都是直接说pRF的),但这是一种复杂计算模型感觉不适宜在知乎展开。所以(知乎状态下的)本座想了一个很巧妙的办法来说视网膜拓扑映是怎么回事。

当你在脑成像机器里注视下图右上彩轮中心红点的时候,你的左脑的初级视觉皮层会怎样表征这个彩轮呢? 这时候你的左脑初级视觉皮层加工右视野信息,也就是右上图蓝色虚线顺时针走180度到下面橙色中间虚线这一半(还记得上方我说过右视野信息最终到达左脑的初级视觉皮层吗? 这篇文我写都觉得信息量巨大,如果你觉得很烧脑不记得没关系请回看) 。如果这里大家跟不上没关系可以直接跳过看下一部分关于语言与面孔的偏侧化问题。如果你还能跟上的话,我会继续告诉你在我的左脑V1d背侧(也就是图下左边我标V1 upper的那片小小地方)表征的是你的右视野水平粉红三角中黑色实线往下到橙色中虚线的右下视野区。然后定位V2d背侧与V3d背侧的界限其实就是水平实线与垂直虚线的反复。同理,左脑视觉皮层腹侧(V1v, V2v, V3v)表征的是水平粉红三角中黑色实线往上到蓝色中间的虚线右上视野区。此时你有没有忽然明白了为何上图中的房子和树是倒立的呢?

(图片来源: Culham, J.

www.fMRI4newbies.com

视网膜拓扑说起来做起来都不易,下面就是本座不疯魔不成活、为求知欲特别强的小众们大开脑洞的后果,顺手附上自己初次登场的大脑!话说千呼万唤始出来的她还有点害羞呢~

以下是最简单粗暴定位V1-V3的方法,用上半图水平与垂直刺激相减得到的下半图本座视觉皮层的激活状态。然后就可以在各黄色与各绿色中间画线,得到V1-V3(此处略去辛苦画图学术狗的日与夜...)

(图片来源: 鉴于此图涉及本座大脑内部机密,未经本座同意不许转载!但是对于夸我脑子长得好看之类的我一定会照单全收的...)

其实关于视网膜拓扑映射问题 @Owl of Minerva 也解释过,详情请见 人的大脑是如何识别某一物体并检测到运动的? - 人工智能

下面我打算更巧妙滴掠过低级视觉皮层与高级视觉认知区域之间的中间区域(mid-level regions)。以我最喜欢的学术漫画卖萌调侃一下学术界其实并不是很懂这些中间区域具体是怎么工作的... 学生写的是,然后有一个奇迹发生了(Then a miracle occurs...)。老师说,我觉得这一步你应该展开的更明确一些(I think you should be more explicit here in step two.)

(图片来源:

Science Cartoons Plus -- The Cartoons of S. Harris

  • 左右脑功能偏侧化意义何在(裂脑人研究结论并非放之正常人皆可!)

终于写到了我们实验室主打项目之一的面孔与文字的偏侧化加工议题啦(然后我码字码手也快断了)。机智如我,忽然发现

@赵思家

写过一部分Visual Word Form Area的好文 大家快去围观这样我就不自己码字了哈哈哈...

阅读文字和书写文字时,人脑中的活动是怎样的? - 赵思家的回答

根据下图,大家可能已经看出来我想说关于大脑半球最著名、迄今研究的最透彻的偏侧化便是右脑的对面孔识别,左脑对文字的加工了。然而我想提醒读者,其实并不是说面孔识别专属右脑,文字专属左脑,其实两个半脑都有加工。比如面孔识别只是激活强度上右脑胜出左脑,这些区域包括面孔识别核心系统:枕叶面部区域(occipital face area, OFA)、外侧梭状回中部的梭形面部区域(fusiform face area, FFA)以及外侧颞叶皮层的颞上沟(superior temporal sulcus, STS),以及面孔识别扩展系统:颞叶前部(anterior temporal lobe)、前额叶皮层(prefrontal cortex)、杏仁核(amygdala)、舌回(lingual gyrus)、脑岛(insula)等。

(图片来源: Behrmann, M. (2015). Reverse engineering the face perception system: insights from prosopagnosia . Symposium talk at the 15th Annual Meeting of the Vision Sciences Society, St. Pete Beach, FL.)

(图片来源:

The Science of Reality

)

关于偏侧化加工还不得不说的就是大(误)名(导)鼎(群)鼎(众)的裂脑病人实验。 裂脑人右视野呈现刺激时,左脑枕叶颞叶(韦尼克区, Wernekie's area)以及额叶(布洛卡区, Broca's area)走通了的文字加工路径,所以可以说出“FACE”。而右脑枕叶接受的左视野视觉信息则因为胼胝体被切除无法传递至左脑,虽然并不能说出看到的是什么,但是如果用左手画出来还是可以的哟。这是因为左右脑的运动皮层是直接控制对侧身体的(和视觉比起来确实略简单粗暴)。具体实验和结果讨论可以去看

http://www.zhihu.com/question/32249169

然而在中间胼胝体并无剪断的正常人状态下,各种大脑活动基本都是在两半球之间的信息迅速交换且综合的结果!不是独立的!不是独立的!不是独立的! (重要的事情说三遍!)

很痛心的说,每个时代都有其思想的局限性。“开发右脑潜力”,“音乐疗法治疗癫痫”,“我们只用了10%不到的大脑潜能”等等这些刮过的阵阵风潮迄今都可以分分钟破解。北美这边很多教授数年来都通过课堂或媒体等途径致力于破除各种大脑迷思。日本当年的“超右脑”系列也十分疯狂,现在都平息了。现在台湾那边做的也不错,顺手附上我景仰的台湾中央大学认知神经科学研究所所长洪兰老师对“右脑迷思”的看法。
洪蘭:別浪費時間開發右腦
cw.com.tw/article/artic

最后重申一下谣言粉碎机,咔咔咔咔咔。从科学的角度,我(包括其他很多认知神经学者/学生)可以很负责任的说,坊间有些吹嘘开发右脑潜能神马的绝对不靠谱。希望大家看完此篇后动动脑,用科学的态度武装自己,随手破除“右脑潜能开发”的谬论。

References

我知道虎头蛇尾不好,但都是些随手搜的图加之我几乎过目就忘的本领。。。

等我有空我会努力思考复原reference这一块的 =.=

%%% 2015.09.22. 我居然想起来更新References 这真是太感人了有木有 %%%

顺手推荐~

1. 读者若对视神经感兴趣可以去看这本书

Purves, D. et al. (2008). Neuroscience. Sinauer 4ed.

2. 读者若是对fMRI脑成像技术感兴趣我觉得最好的入门读物就是Jody Culham的fmri 4 newbies网站啦。听见没,newbie就是牛逼~

fMRI 4 Newbies