大腦機能一側(cè)化的研究，過去主要采用臨床觀察法。但是在腦損傷時出現(xiàn)的機能障礙，遠不是單因素的，所以在觀察中看到的很多矛盾現(xiàn)象不好解釋。最近二、三十年建立了一些新的技術(shù)方法以彌補觀察法的不足。其中一些方法是無創(chuàng)性的，可以在正常人中進行，因而有關(guān)大腦兩半球機能不對稱研究的大量資料不僅來自病人，還來自正常人。
在正常被試中研究得較多的是視知覺和聽知覺。利用速視器半邊視野刺激術(shù)和同時雙聽技術(shù)，根據(jù)被試對到達左或右半球視或聽知覺刺激的反應速度和準確性，證明了特定的半球?qū)μ囟ǖ闹X類型具有優(yōu)勢。例如以視知覺而言，根據(jù)許多作者的研究總結(jié)，右半球邊視野優(yōu)勢（即刺激到達左半球)是各種言語材料；左半邊視野優(yōu)勢（即刺激到達右半球)則為點的數(shù)目和位置、深度知覺／線條斜度、面部再認和形狀再認等材料。以聽知覺而言，右耳優(yōu)勢（即刺激到達左半球)為言語材料和人聲再認；左耳優(yōu)勢(即刺激到達右半球)為曲調(diào)、環(huán)境聲音、兩個卡嗒聲的閾限和音高模式。根據(jù)Bryden(1973)的看法，在正常人中重復上述一些研究結(jié)果有時是很困難的，因為待控制的因素很多。
使用一側(cè)電休克的方法發(fā)現(xiàn)：一切語言信號的發(fā)現(xiàn)和理解都是左半球的功能，當左半球機能被電休克暫時抑制時，語言的知覺嚴重困難，言語活動下降、語言材料的記憶破壞，表現(xiàn)各種失語癥狀，對語音的選擇性注意被破壞等等。在言語方面無論是元音還是輔音的選擇性都變得很困難。當右半球機能暫停時被抑制時出現(xiàn)很多有趣的現(xiàn)象，例如信號源的空間定向力被破壞了，非言語信號的辨認（如物體發(fā)生的聲音)遭到破壞，音樂旋律的知覺再認幾乎不可能，言語交往中抗干擾能力下降，音調(diào)辨認不能，形象記憶破壞，不能辨認男人和女人的嗓音，也不能控制自己說話時的聲調(diào)與重讀音節(jié)。盡管如此，言語興奮性卻大大提高了。
使用這一方法還發(fā)現(xiàn)，兩側(cè)半球?qū)θ说那榫w狀態(tài)起著不同的作用。當右半球機能暫時被抑制時，情緒高漲、欣快、言語增多；而左半球機能暫時被抑制時，則情緒低落、沉默無語、自卑、自罪等。
用一側(cè)麻痹法即Wada技術(shù)，使一側(cè)半球暫時處于麻痹狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)大腦語言優(yōu)勢半球并不依賴于右手或左手，并發(fā)現(xiàn)音樂的知覺是右半球的功能，而意識活動是和語言優(yōu)勢半球聯(lián)系著的，暫時阻斷兩半球的聯(lián)系，可以引起情緒狀態(tài)的變化等等。
比較左、右兩半球腦電活動的情況也是研究大腦一側(cè)化現(xiàn)象有希望的途徑。不少研究已經(jīng)表明：兩半球?qū)ρ哉Z和非言語刺激的視、聽誘發(fā)電位存在著差異，并且這種誘發(fā)電位大多是某種心理機能而不是刺激本身所引起。在與語言有關(guān)的實驗中右半球比左半球呈現(xiàn)較少的誘發(fā)電位（較少的α波)，而在與空間有關(guān)的實驗中則表現(xiàn)相反的情況。這一現(xiàn)象雖然早在1959年就被發(fā)現(xiàn)，但直到七十年代才被重視起來，并用于研究兩半球語言專門化和其他認識機能的問題中去。
上述左、右兩半球機能專門化的研究結(jié)果究竟是量的，還是質(zhì)的，還是量的質(zhì)都存在差異，至今尚無一致的答案。Milner(1974)認為大量的神經(jīng)科學和神經(jīng)心理學的研究表明：在兩個半球的相對應區(qū)域之間，既存在差異也存在相似，也就是兩半球在心理機能上是互相補充的專門化。Benton則認為：優(yōu)勢表示兩半球機能的不對稱性，也就是兩半球以不相等的程度提供各種特殊機能。理論上對某一特殊機能的不相等程度可能是絕對的（即一側(cè)半球唯一地調(diào)節(jié)此機能)，也可能是相對的（即一側(cè)半球在調(diào)節(jié)此機能中較為重要)。絕對的不相等是罕見的，更為經(jīng)常的關(guān)系是相對的不等。所以有些作者寧愿說一側(cè)半球具有某一特殊機能而不說它是優(yōu)勢半球。Levy（1974)總結(jié)了機能不對稱的證據(jù)后斷定，人的大腦兩半球存在于共生的關(guān)系中，活動的能力與動機是相互補充的。腦的某一側(cè)能夠完成和選擇完成一定的認知作業(yè)，而腦的另一側(cè)對這一作業(yè)感到困難或者不喜歡，或二者兼之。考慮到二套機能的性質(zhì)，看來它們可能在邏輯上是不相容的。右半球綜合空間，左半球分析時間。右半球知覺形狀，左半球則知覺細節(jié)。右半球?qū)⒏杏X輸入譯成表象，左半球則譯成言語描述。右半球缺乏語音的分析器，左半球則缺乏完形的綜合器。所以談到大腦機能不對稱性的問題，應該更多地看到兩側(cè)半球相互補充、相互制約、相互代償?shù)囊幻�。各種心理機能的完整反應都是兩側(cè)半球協(xié)同活動的結(jié)果。
在割裂腦病人身上所進行的實驗，進一步證實了大腦兩半球協(xié)同活動的重要性。由于裂腦人的每一側(cè)半球都能獨立地對外界刺激起反應，使人們對于左右半球的機能，特別是右半球的機能有了更深刻的認識。當裂腦病人用右手摸到一個物體時可以叫出它的名字，而左手摸則不能命名，但可以指出寫著該物體名字的卡片。當把一個圖形呈現(xiàn)于病人的左半視野時，也就是信息傳至右半球時，病人可以用左手在屏幕下摸出圖形上的物體，但叫不出它的名字。左手拿過的物體，右手不能再認。反之亦然。要求病人用左手書寫是很難實現(xiàn)的，而用右手書寫則毫無困難。另一實驗中向病人的左半視野呈現(xiàn)一問號，向右半視野呈現(xiàn)一美元符號，問病人看見什么時，他回答說一個美元符號，要他用左手寫出他看到了什么時，病人畫出了一個問號。將10以內(nèi)的算術(shù)題如3×4，10÷2，呈現(xiàn)于病人左半視野，他不能算出結(jié)果，甚至根本不理解數(shù)字的意義，說明主管計算的是左半球。當要求用左手臨摹和繪畫時病人毫無困難，但用右手很難完成這一任務。同樣，要求病人用右手把一些部件拼成一個圖形時也會出現(xiàn)困難。說明在空間知覺上右半球起主要作用。圖27－1是要求一個裂腦病人用紅白兩色積木塊拼成按圖形所示的模型，這一實驗是波士頓退伍軍人醫(yī)院的E.Kaplan做的。從圖中可見，右手不能復制出所示模型，左手雖能復制出正方形的結(jié)構(gòu)，但內(nèi)容卻異。也就是每只手的的失誤頻率相等，但失誤類型卻大不相同。結(jié)果顯示大腦每側(cè)半球都能產(chǎn)生一套單獨的技術(shù)來完成這項任務。這一發(fā)現(xiàn)與兩半球?qū)Ω鞣N機能有專門化區(qū)域的其他證據(jù)相一致。同時也顯示無論那一側(cè)半球都不能夠單獨地分析所示模型，它們必須協(xié)作，相互補充。
圖27－1 裂腦病人按模型所示用左、右手所搭積木式樣
近年來，我國醫(yī)學界也開展了切斷胼胝體的裂腦手術(shù)，在治療頑固性癲癇方面獲得了成功。病人術(shù)前所呈現(xiàn)的孤僻、暴躁、打人、毀物等異常行為明顯改善。我國神經(jīng)心理學家對這些裂腦病人進行了神經(jīng)心理學的研究，發(fā)現(xiàn)病人的圖形構(gòu)筑能力發(fā)生障礙，獲得了類似Kaplan的實驗結(jié)果。過去認為：大腦頂葉的損害，特別是頂－枕聯(lián)合區(qū)的損害能使病人圖形構(gòu)筑能力喪失，現(xiàn)在在病人頂葉和頂－枕聯(lián)合區(qū)完好無損的情況下，切斷胼胝體部和部分壓部，阻斷了左、右兩半球頂葉和頂－枕聯(lián)合區(qū)的纖維聯(lián)系，同樣發(fā)生圖形構(gòu)筑障礙的結(jié)果，說明完整的圖形構(gòu)筑能力是兩半球該區(qū)域協(xié)同活動的結(jié)果。
