你知道的“左右脑”理论，起源于一个裂脑人

本文来自微信公众号：利维坦 （ID：liweitan2014），作者：Gilles Messier，由译者Rachel基于创作共享协议（BY-NC）发布，校对：Yord，原文标题：《裂脑人之谜》，题图来自：《奇爱博士》

1961年末，洛杉矶加利福尼亚医学院的神经外科医生菲利普·沃格尔（Philip Vogel）和约瑟夫·伯根（Joseph Bogen）正在准备进行一项前所未有的大胆手术。

他们要治疗的病人均患有严重的癫痫，即便是当时最好的传统医疗手段也未能缓解他们的病情。其中一位48岁的病人曾当过伞兵，病例上登记的名字为W.J。二战时期，他在一次跳伞时头部受伤，很快就开始频繁出现昏厥和抽搐的情况。1953年一次特别严重的发病持续了整整三天。

沃格尔和伯根认为，癫痫发作加剧是因异常神经信号从一个大脑半球扩散至另一个半球而引起的，他们希望通过切断两个大脑半球之间的通路减轻症状。

该手术被称为胼胝体切开术，顾名思义就是切开胼胝体。胼胝体是连接左右脑的一大块白质，左右脑的通信通过这一结构实现。

© wikipedia

沃格尔和伯根有充足的理由认为手术可以成功，因为此前在猫和猴子身上进行的胼胝体切开术几乎没有可观察到的副作用。心理学家卡尔·拉什利（Karl Lashley）甚至认为，胼胝体除了“防止大脑半球下垂”外，无其他更大的作用。

的确，癫痫患者在手术醒来后看起来一切正常，其中一个甚至开玩笑说他“头痛得裂开了”。

但当他们康复后，一些怪事出现了。

患者在日常活动中多用右侧身体，并且对于左侧身体的任何刺激似乎都毫无反应。例如，如果撞到了左臂，他们完全不会注意到；如果把一个物体放在他们的左手上，他们会说什么都没感觉到。

美国神经心理学家罗杰·斯佩里（1913~1994）。© rogersperry.org

1962年，加利福尼亚理工学院的神经心理学家罗杰·斯佩里（Roger Sperry）和他的研究生迈克尔·加扎尼加（Michael Gazzaniga）被这种异常行为所吸引，开始了一系列开创性实验^[1]，试图弄明白裂脑人的大脑里到底发生了什么。他们的发现将永远改变人类对大脑的理解。

布若卡氏区（Broca's area），是大脑的一个区域，它主管语言讯息的处理、话语的产生，与韦尼克区（Wernicke's area）共同形成语言中枢。© wikipedia

人们早已发现，大脑的功能不是左右等分的，两个大脑半球的功能各有侧重。比如，1861年，法国医生保尔·布罗卡（Paul Broca）发现，左额叶的某一特定区域受到损伤会导致各种形式的失语症，即无法说话或理解词语。该区域后来被称为布罗卡氏区。

还有其他的观察研究也有类似发现，左脑也因此被认为是大脑的主要语言中枢。但是在斯佩里和加扎尼加开展实验之前，神经学家并未完全了解大脑功能的偏侧化，裂脑人提供了一个绝妙的研究机会，因为胼胝体切开术基本上把他们的左右脑完全分离开了。

与卡尔·拉什利轻易所下的定义相反，胼胝体实际上是大脑中极为复杂且重要的一部分，包含大约2亿条神经纤维，以每秒10亿位元的速度在两个大脑半球之间传输信息。这对于大脑功能的正常运作至关重要，因为脊椎动物进化后会出现一个奇特现象：我们的神经系统是对侧传导的。

© NeuWrite San Diego

这意味着大脑半球主要接收来自身体另一侧的信息。比如，视神经将视觉信息从我们的眼睛传递到枕叶，在一个叫作视交叉的部位进行交叉，来自右眼的信息传递到左脑，而左眼的信息传递到右脑。

通常情况下，这种奇特的运作方式行之有效，因为信息会及时通过胼胝体传输到相应的大脑半球。但裂脑人大脑中的传输渠道被切断，信息无法传到另一半大脑中。这就是事情开始变得怪异的原因。

斯佩里和加扎尼加通过分别刺激身体的一侧来研究患者另一侧的大脑——例如，通过向患者的右眼展示图像来刺激左脑。在早期的一项实验中^[2]，他们在患者眼前闪烁一串灯光，再要求患者在看到灯光的时候进行报告，然而结果是患者只能看到并报告出右侧闪烁的灯光。但当被要求在看到灯光时指出来时，他们则能正确指出两边都有光。

接下来，斯佩里和加扎尼加将单词HEART（心）投影在患者面前，使得字母HE（他）位于患者的左眼视野内，字母ART（艺术）位于右眼视野内。当被问到他们看到了什么时，患者口头回答了“ART”，但当被要求用左手指出他们看到的单词时，他们指向了“HE”。

同样，如果把一个物体放在患者的右手里，他们很容易就说出来这是什么，而当被要求用右手指出该物体的图片时，他们却无法正确指认；当把物体放到患者左手中时，他们可以很容易地指出物体，但令其感到困惑的是，他们无法说出名字。

该实验以及其他类似实验表明，人类的语言处理能力几乎完全局限在左脑，而右脑擅于视觉感知类工作，比如识别面孔和情绪，以及发现物体之间的区别。这种语言-感知差异从出生时就存在了——大多数婴儿微笑时口部左边张得较大，在咿呀学语时右边张得较大。

© ResearchGate

但是，斯佩里和加扎尼加很快发现，事情并不那么简单明了，生物学研究大多如此。右脑的交流能力比之前人们认为的要强得多。例如，在病人的左眼视野中展示他女朋友的照片，他虽然不能说出女朋友的名字，但却能用字母方块拼出来。

斯佩里和加扎尼加还发现，虽然左脑擅长进行直接的词汇联想，但右脑更擅长识别微妙的联系和暗示。例如，当左脑接收到“脚”这个词的时候，患者能够从一组词中选出一个相关的词，比如“脚跟”；当右脑同时接收到“哭”和“玻璃”这两个词时，患者能够选出可以把它们串起来的词：“割破”。

上述的左右脑差异令人诧异，但在实际生活中，裂脑人可能会经历更加怪异的事情，患者会觉得他们仿佛拥有两个独立的大脑，而这两个大脑经常彼此不和。

例如，患者报告称，他们一只手把衬衫扣子扣起来，另一只手不自觉地就解开了；或者一只手把物品放进购物车，另一只手又把它放回去。许多患者甚至可以用两只手画出不同的图像，但左手通常完成得更出色，因为右脑有更强的空间推理能力。

在极少数情况下，这种情况会演变成异手综合征（Alien hand syndrome），患者的手似乎有自己的思想，有时会试图勒死它的主人或其他人。

电影《奇爱博士》中，左右脑互搏的经典画面。

该病有时也被称为“奇爱博士综合征”，这是因为在1964年斯坦利·库布里克（Stanley Kubrick）导演的电影《奇爱博士》中，彼得·塞勒斯（Peter Sellers）扮演的奇爱博士就患有这种病。不幸的是，这种病没有治疗方法，患者只能给这只讨厌的手找点事做，不让它闲着，到了晚上需要束缚住它，以防出现意外。

在这些肢体自主活动的情况下，不听话的几乎总是左手或左腿。这也许正是斯佩里和加扎尼加最伟大的发现：左脑拥有执行主导作用。他们此次以及后来的实验显示^[3]，右脑的推理和决策过程大多是在无意识层面进行的，必须由占主导地位的左脑进行调解和解释后我们才能意识到。

当两个大脑半球之间的连接被切断之后，这种调解就不复存在了，这也就是为什么由右脑控制的左侧肢体总是在患者意识不到的情况下行动。这也同样可以解释他们的逻辑推理障碍。

© The Brain Alchemist

例如，当一名裂脑人的右眼看到鸡爪的图片、左眼看到雪地的照片（上图所示），并被要求从一组词中选择最相关的词时，他们会把鸡和鸡爪配对，铁锹和雪地配对。然而，在问到为什么选择铁锹的时候，患者回答说：“清理鸡笼”。这表明，在患者的思维里，呈现给左脑的图像——鸡笼——已经覆盖了呈现给右脑的图像。

利维坦注：按理说，裂脑者两个半球都不知道另一个半球看到了什么，而他大脑的两边无法沟通，因此，当被问及他为什么选择了这两个图像的时候，他理应感到困惑。但据加扎尼加自传中的回忆，被试完全没有犹豫：“噢，很简单。鸡爪和鸡是相配的，而你需要有铲子才能清理鸡棚。”

研究人员后来推断，被试的左脑没有引导他只简单地说“我不知道”来回答加扎尼加的问题，而是编造了一个答案来回答他为什么选择了这两个图像的问题。他的左脑在短暂的一瞬间里，就将它从环境收到的两则没有关联的资料——那两个图像——然后说了一则故事来将它们连在一起。

左右脑在功能、能力甚至“性格”上的极端差异震惊了心理学界，斯佩里在1974年得出结论：

“……（每个大脑半球）实际上都是一个独立的意识系统，有自己的感知、思考、记忆、推理能力以及意愿、情感，且都达到了高级水平，并且……两个大脑半球可能同时分别感知到互不相同，甚至彼此冲突的心理体验。”

斯佩里和加扎尼加的实验彻底改变了我们对大脑如何组织不同感知和概念性任务的理解。凭借这项成果，斯佩里与大卫·休伯尔（David Hubel）、托斯坦·维厄瑟尔（Torsten Wiesel）共同获得了1981年诺贝尔生理学或医学奖。斯佩里将余生都贡献给了裂脑人研究，直到1994年去世，而加扎尼加至今仍在从事这方面的研究。

如果你觉得上面提到的大脑偏侧化听上去很耳熟，那可能是因为我们普遍认为，有些人是左脑型人，有些人是右脑型人，这取决于他们各自的认知特点。具体来说，由于人的左脑擅长语言和逻辑推理，右脑擅长视觉和空间推理，所以擅长数学或科学的人是典型的左脑型人，而那些更具有创造力和艺术气质的人则是右脑型人。

但是，和人类大脑只开发了10%的说法一样，它们只不过是一堆废话。大量运用功能性磁共振成像的研究表明^[4]，无论正在执行怎样的认知任务，左右脑都差不多同样在发挥作用。这一点不无道理。所谓的左脑型人擅长的领域，比如数学和科学，实际上也需要深入的创造性活动，而右脑型人擅长的领域，比如艺术，往往也需要大量的精确分析。所以，抱歉，网上所有的认知类测试都和占星术一样，没有多少科学依据。

至于那些裂脑人，他们大多数都报告说自己的癫痫发作频率和严重程度都显著降低。虽然付出的代价是拥有了一对经常不合作的大脑半球，但大多数人最终学会了以各种令人称奇的方式来适应这种不正常。斯佩里和加扎尼加甚至在他们的一项实验中观察到了其中一种适应性改变，并称之为“交叉提示”。

这一实验要在病人的左眼视野中闪烁红光或绿光，并要求他们报告看到的是什么颜色。如果病人的正确率超过一半（当然他们也有可能是猜的），那这表明右脑至少有一些口头表达能力。奇怪的是，当实验人员允许患者进行第二次猜测时，他们的正确率明显提高了。

反复测试后，斯佩里和加扎尼加意识到，当患者的右脑接收到一种颜色，但听到自己说另一种颜色时，他们会无意识地皱眉。患者的左脑通过探测到皱眉，推断出自己猜错了。通过这种方式，裂脑人能够利用微小的身体提示令左右脑在一定程度上进行交流。对先天性胼胝体缺失的儿童的研究也表明^[5]，大脑半球可以通过其他方式进行交流。

这意味着裂脑人的两个大脑半球其实并不像我们想的那样完全隔绝。套用杰夫·高布伦（Jeff Goldblum）在《侏罗纪公园》（Jurassic Park）里的话：大脑，找到了一条路。

参考文献

[1]www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1417892111

[2]embryo.asu.edu/pages/roger-sperrys-split-brain-experiments-1959-1968

[3]www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9363358/

[4]www.nature.com/articles/s41467-017-01000-w

[5]www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8596429/

原文/www.todayifoundout.com/index.php/2023/01/the-curious-case-of-the-people-with-split-brains/

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