20世紀(jì)40年代,科學(xué)家選擇了癲癇病人作實(shí)驗(yàn)對(duì)象,從此開始踏上了腦功能研究的新征途。
大腦有兩個(gè)半球,中間由胼胝體連接溝通,構(gòu)成一個(gè)完整的統(tǒng)一體。而癲癇患者腦部病變由一側(cè)半球經(jīng)胼胝體傳遞襲擊另一側(cè)半球,以致病人突然昏倒、全身痙攣,醫(yī)生只好切斷胼胝體,使大腦兩半分家。
“裂腦’’手術(shù)取得了意想不到的成功,既減少了重癥常發(fā)性癲癇病人的發(fā)病次數(shù),減輕了痙攣的程度,又將癲癇控制在一側(cè)大腦半球,保持病人一半軀體的自由。動(dòng)過這種手術(shù)的病人被稱為“裂腦人”。
“裂腦”手術(shù)的成功使美國著名神經(jīng)心理專家斯佩里極感興趣。他想,既然大腦的每一側(cè)與身體的對(duì)側(cè)有關(guān),那么大腦“一分為二”后,“裂腦人”就有了兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的腦半球,各司其職,對(duì)兩半球的實(shí)驗(yàn)就有了可能。
由于視覺傳人信號(hào)并不相混,左、右視覺分別將外界信息傳人分裂的兩半球處理;觸覓、聽覺也只能將沖動(dòng)傳遞到同側(cè)半球處理。這樣,裂腦人不就有了兩種獨(dú)立的精神?他在猴子身上做了裂腦實(shí)驗(yàn),成績喜人。
20世紀(jì)70年代,他開始對(duì)“裂腦人”進(jìn)行精細(xì)的實(shí)驗(yàn)性觀察研究。先讓一位“裂腦人”坐下,左右手分別放在桌上、下。眼前放一塊能映出文字和圖像的屏幕,他操縱儀器,屏幕左側(cè)信號(hào)由右半球處理,右側(cè)信號(hào)由左半球處理。當(dāng)字“NUT”(螺帽)映人“裂腦人”左半視野,信號(hào)投射到右半球,受試者能指揮左手正確地從一堆物件中挑出螺帽來,但卻回答不出左手抓的是什么。
斯佩里又把短詞“點(diǎn)火”、“盛水”、“測(cè)距”的信號(hào),分別映入裂腦人的左半視野,他同樣會(huì)正確無誤地找出“火柴”、“玻璃杯子”、“尺”,一一對(duì)應(yīng)。當(dāng)左側(cè)屏幕映出字\"BOOK'’(書)時(shí),受試者能用左手正確地寫出這個(gè)字,但問他:“你左手寫了些什么?”裂腦人竟回答是“CUP”(杯子),真是風(fēng)馬牛不相及。
斯佩里又將“HATBAND”(帽帶)分成兩部分,讓“HAT”進(jìn)入裂腦人左半視野,“BA ND”置于右半視野,使它們分別投射到裂腦人的右、左半球。結(jié)果,裂腦人只報(bào)告他看到“BAND”(帶子),卻不知是什么類型的“BAND”。
1974年,斯佩里又將一個(gè)年輕女子和一個(gè)小男孩的照片以鼻子為中線,各取一半,拼成嵌合相片。他用一種特殊的實(shí)驗(yàn)方法,正好使年輕女子的照片的那一半置于裂腦人的左半視野,小男孩的照片的那一半置于右半視野。
裂腦人能用手指出她看見了年輕女子,而嘴里卻說看見了小孩。這證明左半球有言語、書寫表達(dá)功能,而沒有理解文字的能力;右半球基本上沒有言語表達(dá)功能,卻有識(shí)別理解文字的能力。由于切斷了胼胝體,兩半球信息中斷,便出現(xiàn)了如此奇特的怪現(xiàn)象。
斯佩里又讓一位21歲的男性裂腦人左半視野看照片,看到年輕姑娘跳芭蕾舞時(shí),會(huì)用拇指朝上表示喜歡;看到希特勒、戰(zhàn)爭(zhēng)場(chǎng)面,會(huì)用拇指朝下表示不喜歡;對(duì)尼克松的照片則猶豫不決,然后用拇指平向,表示中立。
最后,斯佩里認(rèn)為大腦左半球有語言、意識(shí)、概念、分析、連續(xù)、計(jì)算等功能。右半球有音樂、繪畫、綜合、整體性、幾何空間等功能,左右兩半球的功能是互補(bǔ)的。對(duì)于音樂,左半球負(fù)責(zé)旋律(或和聲),右半球則負(fù)責(zé)節(jié)奏。
這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果轟動(dòng)了西方,引起了神經(jīng)心理學(xué)家、腦科學(xué)家及哲學(xué)家的激烈爭(zhēng)論。加拿大達(dá)魯思大學(xué)的普寒塞蒂認(rèn)為一切人都不是統(tǒng)一的人,是兩個(gè)人的混合體;斯佩里則認(rèn)為在正常情況下,只有一種精神,裂腦人有兩種精神,是兩個(gè)人。
斯佩里因?yàn)榻议_了大腦能一分為二、兩半球功能不同的科學(xué)之謎而榮獲1981年的諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。目前,裂腦實(shí)驗(yàn)風(fēng)行于西方諸國,正圍繞著人有一個(gè)精神還是有兩個(gè)精神,是一個(gè)人還是兩個(gè)人的問題,繼續(xù)爭(zhēng)論著,深入研究著。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2011年7期