Lateral Differences in Normal Man and Lateralization of Brain Function

The historical development of work on lateral differences (LDs) is described and an evaluation is attempted of the present state of the study and of the conceptual and methodological problems which it encounters. Contemporary work is mainly motivated by the notion that LDs reflect hemispheric specialization and thus provide a means of studying hemisphere function in easily available normal subjects. Work on LDs in visual recognition has first been conducted, however, within a completely different conceptual framework. Right visual field advantage (RVFA) for words and letters was first thought of as reflecting the left-to-right direction of latin writing which produces opportunity for differential perceptual learning in the two hemifields or, as was later considered, creates left-to-right scanning habits. On the contrary, right ear advantage (REA) in dichotic listening was, from its discovery by Kimura, shown to be linked to lateralization of speech control in the left hemisphere. The possibility that visual field effects could also be related to hemispheric specialization was then examined by looking for effects of handedness and for correlations between LDs and pathological data. After considerable initial resistance, the notion has become widely accepted. While the early work tended to deal with broad categories of tasks or of stimulating materials, more analytical approaches have been developed and investigators have tried to specify the component operations which are responsible for observed LDs. It has been shown that a same task can give rise to different patterns of asymmetry according to the particular operating mode which is adopted. Chronometric methods have been used to isolate processing stages with different lateralizations, and specific hypotheses have been advanced concerning levels at which lateralization originates. Regarding the mechanism of LDs, the most often considered interpretation is based on the notion of direct access, i.e. of an advantage associated with primary projection in the competent hemisphere. According to whether localization of the critical operations is strict or relative, one of two alternative versions of direct access, called respectively the callosal relay and efficiency models, apply. Other mechanisms based on hemispheric activation or priming and on interference between operations competing for hemispheric processing capacity have also been considered and presumably contribute, beside direct access, to observed LDs. There are also other sources for LDs than brain asymmetry, a fact which tends to be overlooked with the current focusing of interest on hemispheric interpretations. Even in cases where the role of hemispheric specialization has been established, other determinants can play amplifying or masking roles, as has been shown for auditory laterality effects. Current attempts at providing simple dichotomous general characterizations of hemisphere function, such as the one in terms of holistic vs. analytic processing, are described. The opinion is offered that such attempts are premature and that they reflect an underestimation of the complexity of the problem. It is argued (1) that the present catalogue of registered LDs is both too narrow and too subject to selective biases to provide a basis for ambitious generalizations; (2) that a convincing account of lateralization would require an understanding of its evolutionary origin; (3) that it would also require a more advanced understanding of the various mechanisms, including interhemispheric interactions, intervening between hemisphere competence and performance. On examine l'histoire des travaux sur les différences latérales (DLs) et on tente une évaluation de leur situation actuelle et des problèmes conceptuels et méthodologiques qu'ils posent. Le travail contemporain est motivé principalement par la notion que les DLs reflètent la latéralisation des fonctions cérébrales et offrent donc le moyen d'étudier les fonctions des hémisphères chez les sujets normaux. La recherche sur les DLs dans la reconnaissance visuelle a d'abord été menée, toutefois, dans un cadre conceptuel complètement différent. L'avantage du champ visuel droit pour la reconnaissance des mots et des lettres a d'abord été considéré comme résultant de l'ordonnancement de gauche à droite de l'écriture latine qui crée des occasions d'apprentissage perceptif différentes dans les deux hémichamps, ou, comme il a été considéré plus tard, crée des habitudes de balayage de gauche à droite. Par contre, l'avantage de l'oreille droite dans l'écoute dichotique a été, dès sa découverte par Kimura, mis en relation avec la latéralisation du contrôle de la parole dans l'hémisphère gauche. La possibilité que les effets d'hémichamps soient également en relation avec la spécialisation hémisphérique a été considérée alors sur la base des effets de la dominance manuelle et des corrélations entre DLs et données de la pathologie. Après une résistance initiale considérable, la notion a fini par ětre largement admise. Tandis que les premiers travaux étaient conçus en termes de catégories larges de tâches ou de matériel stimulant, des approches plus analytiques ont été développées ensuite, et les chercheurs ont essayé de spécifier les opérations particulières qui sont responsables des DLs observées. On a montré qu'une měme tâche peut donner lieu à des patrons d'assymètrie différents en fonction du mode opératoire particulier qui est adopté. Les méthodes chronomètriques ont permis d'isoler des stades de traitement différemment latéralisés, et des hypothèses spécifiques ont été avancées concernant le niveau de traitement où les DLs trouvent leur origine. Concernant le mécanisme des DLs, l'interprétation la plus fréquente est basée sur la notion d'accès direct, c'est-à-dire d'un avantage associé à la projection primaire dans l'hémisphère compétent. Selon que la localisation de l'opération critique est stricte ou relative l'une des deux versions de l'accès direct, appelées respectivement le modèle du relais calleux et le modèle de l'efficience est d'application. D'autres mécanismes mettant en jeu l'activation hémisphérique, ou amorçage, et l'interférence entre opérations en compétition pour la capacité de traitement hémisphérique, ont aussi été considérées, et apparemment apportent leur contribution, à côté du mécanisme de l'accès direct, aux DLs observées. Il y a aussi d'autres sources de DLs que l'assymétrie cérébrale, un point qu'on a tendance à perdre de vue avec la focalisation actuelle de l'intérět sur la spécialisation hémisphérique. Měme dans les cas où le rôle de la spécialisation hémisphérique est établi, d'autres déterminants peuvent venir amplifier ou masquer son influence, comme on l'a montré pour les effets de latéralité auditifs. Les tentatives actuelles de réaliser des caractérisations dichotomiques simples et générales des fonctions hémisphériques, comme celle en termes de l'opposition entre traitement holistique et traitement analytique, sont décrites. On suggère que ces entreprises sont prématurées et reflètent une sous-estimation de la complexité du problème. On soutient (1) que le présent catalogue de DLs enregistrées est trop étroit et trop biaisé pour offrir une base à des généralisations ambitieuses; (2) qu'une explication convaincante du phénomène de latéralisation implique que l'on comprenne son origine évolutive; (3) qu'elle implique aussi une compréhension plus avancée des divers mécanismes, y compris les interactions interhémisphériques, qui interviennent entre les compétences hémisphériques et la performance.