当左脑遭遇右脑

　　左脑不和右脑玩？
　　你有没有试过一手画方一手画圆？对大多数没有经过训练的人来说，这都需要憋足了劲儿：把注意力集中到画方的那只手，圆就变了形，反过来，方就没了棱角，最后左右手终于妥协，画出了两个相似的不规则多边形。
　　而漫画中Stuart的左手就似乎并不介意他的右手在做什么，他可以左手抛桔子，右手写文章。
　　同样两手忙碌的，还有一位美国小朋友奎里自从在一次意外的跌倒中摔到了头部，奎里就显出了种种常人不可能完成的奇特功能：他可以一边进行复杂的数学计算、一边吹奏口琴，或是在激情练习演讲的同时用手在本子上一笔一画的做记录，他会站在门口自己跟自己念念有词、分别用英语和法语跟自己对话，有时他在穿衣服，左手也会跟右手对着干，右手将裤子往上提，而左手则将已经穿上的裤子往下拉，右手系好了上衣的扣子，左手却将系好的扣子解开。
　　奎里之所以出现这些不可思议的症状，正是因为左右半脑的生物电流被中断，使得左脑和右脑能够各自发号施令而承载这种生物电流的结构，便是胼胝体（CorpusCallosum）。
　　我们常说一心不可二用，这是因为，对于大多数人来说，大脑中的信息总是经过整合统一的。来自身体左半部分的信息传入我们的右脑，来自右半部分的信息传入左脑，然后通过连接两个半脑的桥胼胝体，把左右半脑的信息交流协调起来。胼胝体由22。5亿个神经纤维组成，位于大脑半球纵裂的底部，是大脑中最大的连合纤维。
　　奎里具有先天性的胼胝体损伤，加上突然的剧烈撞击，使得胼胝体连接断裂。这种胼胝体缺损，常常会造成右脑无法读取左脑资讯的现象。重要的运动大脑皮层（motorcortex）无法联系，会使得左侧肢体可以模仿动作但不懂得遵循口语命令；虽然左侧视力正常且能描写文字，但因无法与左大脑语言区（Broca’sarea）相通，病人无法理解及朗读文字；或者，他们可以找出一组颜色中相同的那一对，但是大脑皮层视觉区（visualcortex）和语言区不通，使得无法为颜色命名。另外，胼胝体损伤的大脑左右半球还很可能会表现出决策上的矛盾性，比如奎里右手系扣子，左手解扣子。
　　伟大的发现
　　直到20世纪中叶，医学还停留在临床实验阶段，没有什么手段来深入健康人大脑内部研究胼胝体而不造成伤害。
　　有一天，美国神经生物学家RogerW。Sperry坐在床头，盯着墙上的一幅巨大的大脑解剖图发呆：左脑和右脑看起来是那么相似，它们是彼此的复制还是各有各的功能？如果把它们之间的连接阻断，左脑还能知道右脑在想什么吗？
　　这些疑问引来了一个生理学上重要的发现，也为Sperry带来了1981年诺贝尔医学和生理学奖的荣誉。
　　Sperry是这样想的：猫拥有灵巧的身躯，优雅的步伐，敏锐的视觉如果把猫的左右大脑之间的联系切断，这只猫在生活中会有什么不一样的变化呢？
　　他在实验室里为猫做了胼胝体切断手术。结果，这只猫还是如常地捉老鼠、睡懒觉。没有任何影响吗？不会吧。接着，Sperry用纱布蒙住这只猫的右眼，然后费尽心机地教他走迷宫，直到它能够非常熟练地通过这个迷宫。然后放开了猫咪的右眼，紧接着又蒙上了它的左眼，然后把猫咪重新了放入那个早已经非常熟悉的迷宫中。这时，奇怪的事情发生了，这只可怜的小猫咪，根本不知道自己该往哪个地方走，对迷宫中的各个地方竟然没有任何印象，很快就在迷宫中迷了路。先前学到的知识呢？没有了么？先前学到的知识不会凭空消失，那么，只能这样解释：由于连接左右脑的胼胝体被切断，左眼学到的知识不能传递到右眼中。
　　于是，Sperry想进一步研究人的胼胝体切断会发生什么。癫痫病人（Epilepsy）在切断胼胝体后（20世纪60年代治疗癫痫的一种医学手段），会出现左右侧身体的不同反应。很多病人都会对身体右侧的刺激更为敏感，比如会更加喜欢用右半边身体行动和观察（右半边的身体是由左脑控制）。相反，对于左半边的刺激（被右脑控制），他们好像无动于衷。如果能进一步设计实验，让病人左右大脑分开的被迫完成不同的任务，也许可以揭示它们的不同功能。
　　他们设计了这样的实验：
　　让病人盯着一个大屏幕的中心看，在左半边或者右半边屏幕依次放映文字或者图形。由于人的视觉会以中心为界限，左半边屏幕上的图像或者文字传入右脑，右半边传入左脑，如此，裂脑人的左脑和右脑，就分别接受了右半边和左半边的信息，但是却无法交流。有趣的结果发生了：
　　（扩展阅读：诺贝尔讲座1981：http：nobelprize。orgnobelprizesmedicinelaureates1981sperrylecture。html。图片来源，Nobelprice。orgthesplitbrainexperiments）
　　1，当光束被打到左半边屏幕上时，病人说他什么也没看见（左眼盲？？）。但是，当要求病人指出光线的位置的时候，他竟然指出了左边的光源位置（我知道那有一盏灯），并且仍然强调自己什么也没看见（我真的什么也没看见）。看来，他的右脑确实是看到了光线，只不过处理语言的区域在左脑，因此他没有办法表达。
　　2，让裂脑人右手握住一个物体，蒙上眼睛他们能够辨别，并且表达出他们拿的物体的名称（我的右手拿着一个苹果）。但是，当他们左手握住物体时，他说他不知道拿的是什么（我不知道我拿的是什么），但是可以从一堆物品中找出和摸过的相同的那一只（哈哈，这就是刚才我拿过的那一个）。虽然不能表达，但是右脑记得住触觉？
　　3，向屏幕上投影一个物体的图像。如果图像出现在右边，他可以描述图片的内容，比如，屏幕上出现了一个汽车模型。但是如果图像出现在左边，他说他什么也没看见（屏幕上什么也没有），但是，让他尝试用左手挑出刚才出现的物体，他又能够莫名其妙的选出那件物品，却说，我不知道我为什么要拿起这个东西。说明，虽然不能用语言表达，触觉感觉和视觉感觉还是能够一致的。
　　4，让他的两只手分别绘制立体图形，左手画出的图形有模有样，而右手的作品却毫无立体感可言。难道处理空间立体思维也在右脑？
　　5，突然给一个女裂脑人左脑呈现一个裸体女人的照片，女裂脑人大笑，并说这个是裸体女人。而呈现在右脑，裂脑人说自己啥都没看见，但是非常明显的是，她开始莫名其妙地格格笑，问她笑的原因，她吞吞吐吐，然后说机器真有趣。这个实验说明虽然右脑无法说出物体的名字，但是存在着情绪反应。
　　通过这些实验，Sperry做了这样的结论：我们的左脑主要回应于书面的指令，而右脑则比较喜欢接受动作和方向性的指令。左右脑大有不同，左脑负责交流中的语言和表达，而右脑负责三维空间想象力和情绪产生。在大多数人中，左脑才是控制精细语言的主要处理器，但是右脑也能处理一些简单的语言指令，还能为语言加入情绪化的色彩等。这项研究开启了人们对左右脑语言控制的研究，Sperry也因此获得了1981年诺贝尔生理学奖。
　　从那以后，科学家们对左右脑的分工和联系越来越好奇。仅仅用裂脑的病人做实验远远不能解答对于正常大脑功能的疑问，研究人员更加关心完整胼胝体的作用。1960年，加拿大蒙特利尔的一名神经科学家JuhnWada利用一种短期麻醉技术，将麻醉药注入正常胼胝体实验者的左颈动脉，于是病人的左脑被麻痹了。这时，病人正在进行的语言能力会消失。比如，让病人从开始一直数数，然后同时注射麻醉，当药随着血液流经左脑时，病人就会突然失语；当麻醉剂被换成生理盐水以后，病人又重获语言功能。这说明左脑确实在语言表达上占主导作用。但是，这种试验方法有极大的危险性，被麻痹的部位如果不能及时清醒将会对神经细胞产生损伤。
　　后来，大脑扫描技术的发展使得对正常工作的大脑的研究成为可能。通过记录大脑局部代谢和血流的变化，可以得知大脑兴奋的特定区域，从而确切的知道各种行为活动的司令部。当实验者执行说话、辨别图像、空间想象等不同的任务时，左右半脑不同的大脑皮层会产生兴奋；而当执行某些命令的时候，比如认字和写作，两个半脑是同时兴奋的。这也说明，虽然有分工上的不同，左右半脑工作还是整合统一的。
　　进化学观点
　　我们毫不费劲的长大成人，学习工作生活，一切的成长都是自然而然。可是，如果把镜头拉长，把个人仅仅作为进化中的一个小小分子，你就会发觉，一切发展都是有因有果，并不是理所当然的那么简单。
　　胼胝体结构的出现，仅仅发生在胎盘哺乳动物（placentalmammals，theeutherians）之后。在那之前的脊椎动物，包括鸟类，两栖类，爬行类，鱼类等，并没有胼胝体这样的结构。它们的左右脑也要沟通，但它们利用的是大脑中的另一结构，叫前缘联合（Anteriorcommissure）。这个结构和胼胝体的功能相似，也是通过纤长的神经束来连接左右两个半球。但是，这个结构的效率远远不及胼胝体，首先，它的髓鞘化（myelination）程度（一种神经纤维上的电绝缘物质）不高，神经传导速度不够快；其次，他的神经束不够粗壮，而且当大脑在进化的过程中逐渐扩大体积时，以前缘联合的结构来连接两个大脑皮层，会需要神经束跨越越来越长的距离，这往往导致了信息传输速度减慢或不稳定。
　　高等智能动物需要更快更精准的判断和分析，这需要身体进化出更加强大的桥结构，以钢筋混泥土之身，横跨大江之稳来保证左右脑连接和正常功能。于是，胼胝体出现了，它的体积是前缘联合的10倍，是大脑中最大的神经纤维连接。在灵长类动物里，这些神经的髓鞘化大大增加，神经变得更粗，保证了快速的信息传递，真正实现了智能的飞跃。
　　参考资料：
　　1，Nobelprize。org。NobelLecture，8December1981：SomeEffectsofDisconnectingtheCerebralHemispheres
　　2，MichaelS。Gazzaniga：TheSplitBraininMan。
　　3，ROBINMIHRSHAHI：TheCorpusCallosumasanEvolutionaryInnovation
　　科学编辑：anpopo文字编辑：杨杨