科普丨为什么人脑的左半球控制右半身，而右半球控制左半身？

源济

科普丨为什么人脑的左半球控制右半身，而右半球控制左半身？

知乎日报 2025年12月9日 06:00

打蚊子时右手能精准拍向左边胳膊，学骑车靠左手猛掰车把修正右偏的车身——你有没有过这种「手脑不同步」的困惑？明明大脑发号施令，干活的却是对侧肢体。其实我们身体里藏着一个「接线错误」——左脑管右半身，右脑管左半身，活像出厂时神经线路被拧了个麻花。这看似别扭的「出厂设置」背后其实藏着一段人类演化的神奇奥秘。

文末有「划重点」总结哦！👇

为什么人脑的左半球控制右半身，而右半球控制左半身？

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对于这样一个柔韧的物体，想要它交叉翻转。

你认为最直接的方法是什么？

你会毫不犹豫地拿起来，左右轻轻一拧。

轻轻松松拧成了麻花状。正好交叉翻转。

它内部从头到尾的纤维，正好完成了绝大部分的交叉链接。

就这样的简单粗暴？！

是的。

人类左右交叉控制的演化过程，可能就是这样的简单粗暴！

大脑在视、听、触、运动等的交叉控制，很长一段时间，神经科学家都对此百思不解。

依赖于解剖学的进步，后来研究者发现了延髓上的关键结构——椎体交叉（Decussation of pyramid）：

当然，不是所有神经都是交叉的。

交叉的神经纤维，本质上以神经元的轴突为主。

这些神经元的胞体，都位于脑内。

大量神经元轴突，凝结成束，犹如人体内的信号高速公路，然后穿过脊椎，一直到达身体各处。

此图中不交叉纤维画在（外）侧束上，实际走的是（内）前束。

大约 80% 的神经纤维会率先发生交叉，并形成（外）侧皮质脊髓束（corticospinal）。

20% 的神经纤维不会在椎体处发生交叉，会直接下行，形成（内）前皮质脊髓束。

这部分神经束下行到脊髓末端交叉，10% 的神经纤维会再次交叉出去。

另外还有剩约 10% 的神经纤维，则沿着前皮质脊髓束继续传递信号，最终完全不会交叉。

不交叉的这部分神经纤维，有时候又被称为直行皮质脊髓束（uncrossed corticospinal ）。

人类大脑为什么会发生这样的交叉支配？

虽然学界没有完全弄清楚，但总要有个解释吧。

因此 100 多年以来，关于神经连接的扭转，学界主要提出了三种理论：

视觉地图理论（Visual map theory），以及躯体扭转理论（Somatic twist theory）和轴向扭转理论（Axial twist theory）。

接下来，我们一一来看看。

视觉地图理论非常古老。

它是神经科学先驱圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔（Santiago Ramón y Cajal）在 1898 年提出的理论。

这个理论认为，因为视网膜成像倒置，所以需要视交叉交换上下左右视网膜信息，使得大脑皮层重新拼接，得到一个连续的视觉地图。

现代科学早就证明，视觉倒置却是正向视觉，源于大脑皮层的直接修正。

长期倒视、倒置，大脑就会自动修正，与视交叉没有任何关系。

经典视觉上下倒置实验

左右视觉翻转研究

也即，如果你突然身处上下颠倒，或左右颠倒的世界，虽然一开始你会非常不适应。但几天之后，你的神经系统就会逐渐适应，并修正你看到的视觉。

这个过程，大脑对视觉的坐标定位，会发生了颠倒。

也即，大脑的这种视觉机制，哪怕我们哪一天在天花板上倒着走路，也会适应修正视觉。

大脑神经中枢病变，也会发生视觉倒置现象，也与视交叉无关。

所以视觉地图理论，基本可以认为不成立。

躯体扭转理论其实有一点特殊。

它是指，我们的祖先在演化的某一刻，躯体与中枢神经的对应关系发生了连接上的扭转，从而倒置了今天的部分神经连接关系。

过去的演化史上，动物的祖先无论身体发生了物理意义上的实际扭转，还是没有，其实对这个理论都不重要。

虽然它的确源于背腹翻转理论：某种古老的后口动物曾翻了个身，因此脊椎动物拥有背侧神经系统，原口动物则拥有腹侧神经系统。

这个理论，其实更像是用来直接说明神经系统扭转状态的，甚至是一种比喻。

你可以认为过去真实发生过物理层面的扭转，也可以认为没有，仅仅只是神经连接的重排。

当然，两种立场的观点，其实都有。

它其实更像是流体力学里面的一些经验公式，我不需要有一个数理上的确切来源，它在神经科学实用层面，好用就行。

正因为它是直接在神经交叉的现实基础上建立的框架，因此在交叉控制方面有很强解释力，但缺点是没有任何胚胎发育证据，且无法解释其它的一些想现象，例如器官偏侧，胚胎细胞迁移模式等等。

而轴向扭转理论，则是主要建立在胚胎发育的基础上。

无论在进化还是胚胎发育上，都得到了更多的支持：这个翻转过程，更像是头部被直接拧了 180°，于是部分神经系统发生了交叉连接。

这个理论的建立，直接依赖胚胎发育的研究。在脊椎动物胚胎发育的早期，左右卵黄并不对称。

于是卵黄就会发生扭转，出现胚胎细胞的迁移，以恢复对称性。

斑马鱼胚胎研究中的翻转证据 1

斑马鱼胚胎研究中的翻转证据 2

而胚胎发育早期的各个结构，已经决定了未来的分化。

所以，就造成了人体主要器官的神经支配的交叉，以及一些器官的偏侧、交叉。

神经纤维汇集，并最终在延髓的下部、锥体尾侧的中线处，还形成了一个特殊的结构——锥体交叉。

前面已经提到，并不是所有神经纤维都会发生交叉，交叉率大约 70～90%。

从这个角度来说，人体也并非完全的左右交叉支配。但通常意义下声称是左右交叉支配，并不算什么问题。

轴向扭转，其实还会改变大脑的结构。

我们知道，一条绳子被扭转后，头部也会是扭转的。

所以，我们的大脑本身也存在扭转——雅克夫列夫转矩（Yakovlevian torque）。

另外，我们的大脑具有很强的可塑性，使用越多，灰质和相关的神经胶质细胞就会越多，相关功能区的体积就会更大。

人的感官和四肢的运用都是单侧更加的熟练。

例如，右撇子由于右侧训练更多，左侧大脑就会更加的发达，从而为大脑的这种不对称的扭矩进行了更大的贡献。

早在 18 周，胎儿就形成了左右侧习惯。

所以刚刚出生的婴儿，大脑内部就已经出现了雅克夫列夫转矩，这种转矩自然会造成婴儿大脑出现非对称性。

虽然轴向扭转理论，也并非大脑左右交叉控制演化的绝对权威解释，也并非定论。

但从演化和胚胎发育的角度来说，它的确又是最合适和合理的解释。

因此，从目前的理论来看，人类左右交叉控制的演化，很有可能的确如此！即便不是完全如此，也既有可能以外此为基础发展而来的。

「划重点」：

1.核心结构：延髓椎体交叉是神经交叉关键，80% 神经纤维在此交叉，20% 后续部分或不交叉。

2.三大理论：视觉地图理论不成立，躯体扭转理论有解释力但缺胚胎证据，轴向扭转理论获演化与胚胎研究支持。

3.结论：大脑交叉控制或源于演化中「扭转」，轴向扭转理论最合理。