“割裂脑”研究和意识谜团

文摘   2024-09-27 09:52   北京  
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学过心理学和神经科学的人都知道罗杰·斯佩里(Roger Sperry)和迈克尔·加扎尼加(Michael S. Gazzaniga)的一项精彩实验,那就是“割裂脑”(split-brain)研究。他们从1960年代开始在加州理工学院主导了这项研究,对象是被切除了胼胝体的癫痫患者。胼胝体切除术会切除患者的一部分或全部胼胝体,将大脑左右半球之间的连接分开,以防突然发病。尽管病人术后似乎出人意料地没有什么变化,但研究还是揭示了他们的一些古怪而且违反直觉的行为,由此也对我们关于意识的易变与边界所做的许多设想提出了质疑。

在实验中,我们能够(以图片、文字等形式)用视觉手段向胼胝体被切除的病人的两个大脑半球分别输入信息,因为右眼视野会投射在左半球,反之亦然。对于普通人而言,每侧视野输入的信息会经过胼胝体与另一侧的半球共享。而对于割裂脑病人而言,每侧视野的视觉刺激只能由同一侧大脑接收。每只耳朵接收的刺激,还有双手得到的大部分信息也是如此——在大多数情况下,每只手的触觉感受器会向另一边大脑半球投射,每只手的动作也由另一边半球控制。其实,术后的割裂脑病人能感受到大脑“半球对抗”(hemispheric rivalry)的体验,从中可以看到他们的两只手会“左右互搏”,尝试做出相反的举动——比如,一只手给衬衫系扣子,另一只手却在忙着解扣;或是一只手想要拥抱爱人,另一只手却在推开对方;或是一只手要开门,另一只手却要关门[1]

罗杰·斯佩里Roger Sperry, 19131994),因在大脑半球功能特异化方面的突破性发现而于1981年获得诺贝尔生理学或医学奖。

神经科学家还提出了许多充满创意的方法,以此接收割裂脑病人两个大脑半球的交流信息,并从中揭示了其他惊人的现象。大多数人的大脑左半球负责以说话和书写为形式的语言表达,右半球则“沉默不语”;不过,右半球可以通过点头和左手手势(某些情况下还有唱歌)进行交流。[2]如果让被试者用左手握住一枚硬币但又不让他看见,那么就只有右半球知道这件事。此时问他手里握着什么,他会回答不知道,因为左半球(具备口头交流的能力)觉察不到硬币。但如果让被试者指出手中之物的图片,那么他的左手(由知道硬币的右半球控制)就能正确地指向硬币的图片。同样,如果向被试者的左眼视野展示“钥匙”这个词,并问他看到了什么,他会说什么都没看见,因为能说话的左半球没有看到这个词。而如果让他挑出那个词代表的物品,他就会伸出左手(由看到了那个词的右半球控制)拿起钥匙(见下图)。这类实验可以用不同的方式重复,每次都会得到同样的结果。实际上,割裂脑病人有时会(通过会说话的左半球)说自己的左手在自行其是,比如合上正在读的书之类的。这说明“他们”并不知道右半球的欲求和意图。

出乎第一批展开这类实验的神经科学家(以及我们!)的意料,同一个人对同一个问题可能会给出两个不同的答案,而且整体的欲求和意见也全然不同。更惊人的发现是,每个半球的感觉和意见似乎是各自的私密体验,两边互不知晓。一边的“自我”对另一边“自我”的意见和欲求茫然不解,仿佛对方是同在一室的另一个人。割裂脑病人两边的视角是否都具有意识?这个问题即便能回答,也非常困难;但我们没有理由怀疑两边的思维和欲求存在相关的体验,而且大部分神经科学家相信两个半球都具有意识。用艾伦脑科学研究所的神经科学家克里斯托夫·科赫(Christof Koch)的话说:“因为会说话的大脑半球和沉默不语的大脑半球共同带来了复杂、有计划的行为,所以两个半球都有意识感知,尽管这两种感知的特征和内容未必相同。”[3]

割裂脑的相关文献中有许多例子表明,一个大脑可以存在两种意识视角。其中大多数还能推翻自由意志的传统观念,因为它们都有一种由大脑左半球[加扎尼加和他的同事约瑟夫·勒杜(Joseph LeDoux)称之为“诠释者”(the interpreter)]产生的现象。[4]这种现象发生在右半球根据左半球没有收到的信息而采取行动之时。此时,左半球会对当事人的行为给出即时但错误的解释。例如,右半球收到“出门走走”的指示后,被试者会起身走动。但如果问他为什么离开房间,他可能会解释说:“啊,我想去喝口水。”负责说话的左半球并不知道右半球收到的指令,而且我们有充分的理由认为他真的相信口渴就是起身走动的原因。在这个案例中,实验者让被试者产生了自由意志的感觉,但被试者的行动实际上并不由自己控制。由此,“诠释者”现象进一步被确定,即我们那种凭借有意识的意志在行动的感觉,至少在某些情形下是纯粹的幻觉

不过,与我们的讨论更为相关的不是割裂脑研究表明了有意识的意志的什么信息,而是其中更深层的内涵:割裂脑病人的两套不同的意念似乎降格成了意识中两块独立的部分。以病人“左右互搏”系衬衫扣子为例,一边的半脑觉得右手被“别人”控制了,因为它在抗拒自己的行动,妨碍他穿上选好的衣服。另一边则是反抗着“别人”糟糕的衣品。在这个时候,割裂脑病人的表现(可能感觉上也)更像是一对连体双胞胎,而不是一个单独的人。

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伊恩·麦吉尔克里斯特(Iain McGilchrist)在讨论大脑两个半球的《主人与特使》(The Master and His Emissary)一书中谈论了一个有趣的主题,他认为产生意识的结构可能比科学家一般的认识要深得多:

在我看来,将意识设想为一种循序渐进、在脑中逐渐出现,而非有无分明的过程,要比把它看成达到心智功能顶点就突然出现、具有明确范围的事物,会得到更多的成果。……接下来的问题不是两份意志如何变成一种统一的意识,而是如何在一处意识之场中安置两份意志。……意识不是文学里常用来比喻的鸟——独立盘桓在心智顶层,然后飞落在大脑额叶的某处—而是一棵树,深深扎根在我们内部。[5]

割裂脑研究和其他现代神经科学进展所揭示的真相中,许多都指向这样一个问题:在没有被实际割裂的大脑里,是否存在某种割裂的意识?是否还有别的意识中心,乃至我们认为是其他人的心智存在于比我们想象中更近的地方?设想不同的意识“中心”、意识“构造”或意识“流”就在一个人体内紧挨或重叠,似乎也并非毫无可能。

注释

1. 例见Iain McGilchrist, The Master and His Emissary (New Haven, CT: Yale University Press, 2009)

2. Christof Koch, The Quest for Consciousness (Englewood, CO: Roberts & Company, 2004), 287–294.

3. Koch, 292.

4. Michael Gazzaniga,“ The Split Brain Revisited,” Scientific American, July 1998, 54.

5. McGilchrist, Master, 220–221.


以上文字摘自:





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