大脑左右半球功能不对称性是认知神经科学领域一个古老而又充满活力的话题。从19世纪两个重要的语言区域的发现开始，对大脑语言功能的研究，对“裂脑(split-brain)人”的研究积累了丰富的工作经验与实验发现，为探索大脑半球认知功能的不对称性奠定了坚实的基础。　　 视知觉是认知神经科学最先进的研究领域之一。目前已有一些关于视知觉半球功能不对称性的理论假设，然而并不是所有的实验事实都与之相符。这样一种多重理论假设、多变实验结果的研究现状提醒我们：此研究的核心问题，——寻找准确、恰当的变量以建立系统成熟的理论假设描述视知觉的认脑半球功能不对称性，依然十分活跃。　　 在诸多关于视知觉信息处理的基本表达问题的理论中，早期拓扑性质知觉理论表现出强大的生命力，目前颇受关注。该理论给我们提供了一条“视知觉从处理大范围不变性质到局部不变性质”的新的思路，提示以作为视知觉早期信息处理“基本单元”的大范围拓扑不变性质优先的各种几何不变性质，有可能是视知觉大脑左右半球功能不对称性研究寻找的“准确”而“恰当”的变量；大范围不变性质知觉理论可能是关于视知觉大脑左右半球功能不对称性更为理想的理论假设。我的博士论文中的工作就是这种理论思想指导下完成的，这是本学位论文工作的一大特点。　　 在这篇博士论文中，我的工作主要由两部分组成，分别在第三章和第四章介绍。在第一部分中，我通过一系列的行为学实验探索大范围拓扑不变性质知觉的大脑左右半球功能不对称性，以及不同不变性质知觉的半球功能不对称性和功能层次关系。实验结果表明，对于大范围拓扑不变性质，左半球的知觉处理占优势。并且，功能层次中不同的几何不变性质，在两半球的知觉处理体现出显著的差异。这些结果，初步建立了大范围不变性质知觉理论对大脑左右半球功能不对称性的科学描述，同时拓展了大范围不变性质知觉理论和视知觉功能层次理论领域的工作，为今后系统研究其与半球功能不对称性关系奠定了基础。在第二部分中，我利用功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)技术研究了可能与大范围拓扑不变性质知觉相关的脑区：实验结果发现，大范围拓扑不变性质知觉引起左侧半球下颞叶前部皮层区域的兴奋，为第一部分中的行为实验研究工作的结果提供了生物学上的佐证。　　 从视知觉的拓扑结构和功能层次理论出发，通过对几何不变性质知觉的大脑左右半球功能不对称性的实验探索，从整体的、系统的角度研究整体性视知觉的处理过程，这是本学位论文工作的另一个重要特点。