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揭秘裂脑人实验,掀开左右脑的神秘面纱

揭秘裂脑人实验,掀开左右脑的神秘面纱

作者: 张锦煜 | 来源:发表于2018-07-14 12:56 被阅读0次

    左撇子更聪明,左脑擅长分析,右脑擅长处理图像......
    这些话你可能不陌生。
    但是,它们有没有科学依据呢?
    来,我和你一起探个究竟。

    裂脑人实验的起源

    裂脑人这个概念起源于癫痫治疗。
    人的大脑分为左脑半球、右脑半球,这个概念在解剖学兴起的年代就成了人们的共识。
    连接两个半球的白质带被叫做胼胝体(piǎn zhí tǐ),它包含2~2.5亿个神经纤维,是左右脑沟通的通道。
    严重癫痫发作时脑部会放电,切断病人的胼胝体可以防止电流在两个脑半球之间扩散,降低发作频率和缓解发作症状。这个手术一般是成功的,术后病人的行为在多数环境下是正常的,这些癫痫患者因为左右脑“分家”被称作裂脑人。因为胼胝体被切断导致左右两半脑相互独立,所以这些裂脑人的右侧身体主要由左半脑单独控制,左侧身体主要由右半脑单独控制。

    胼胝体 胼胝体剖面图

    裂脑人研究的领导者是美国的心理学家斯佩里(Roger W.Sperry,1913-1994)和他的学生加扎尼加(Micheal Gazzaniga,1937~)。

    斯佩里最先在动物身上做实验。他曾通过外科手术切断一只猫的胼胝体,并改变它的视觉神经,使猫的左眼只能向左半球传递信息,右眼只能向右半脑传递信息。手术后,这只猫表现得很正常。
    试验时,蒙住它的的右眼,让它学习一种新的行为,比如穿过一个小迷宫找食物。在这只猫能熟练通过迷宫后,放开它的右眼,蒙住它的左眼,再次把它放入迷宫。开始时,它无法通过迷宫,它的右脑对在哪儿转弯根本没有印象,它不得不重新开始熟悉整个迷宫。

    斯佩里与加扎尼加的脑裂人实验在1962年开始,有4个被用外科手术切断胼胝体的癫痫病人陆续参加了他们的实验。

    裂脑人实验研究什么?

    这个实验项目主要从视觉、触觉和听觉三个方面进行。
    斯佩里团队用下面的方法使得信息只能投向左视野或者右视野:被试者盯着某个点,然后只在他的左视野呈现图像、文字或者其他信息,确保信息只能传递到右半脑,反之亦然。为了防止被试者偷看,每个信息都是一闪而过,时间约十分之一秒或者更少。

    控制视野方法

    在一次测试中,一块木板上水平排列着一排灯泡,被试者坐在木板前,被要求盯着中间一个灯泡,研究人员控制灯泡在他们的左右视野依次闪烁。被试者口头报告说只有木板右侧的灯泡闪烁过。
    之后,研究人员只让处于受试者左视野的灯泡闪烁,被试者说他们什么也没看见。
    灯泡再一次在被试者的左右视野依次闪烁,这次研究员要求他们指出闪烁过的灯泡。尽管他们说只看到右视野的灯泡闪烁,但他们却能指出两个视野中所有闪烁过的灯泡。

    在另一个试验里,“FACE”这个单词在被试者的右视野快速闪过,他们可以准确地说出看到的单词;当“FACE”在被试者的左视野快速闪过,他们说:什么也没看到,但是他们可以用左手画出来。

    画笑脸

    还有,当将勺子的图像投射在被试者的右视野时,他们能用左手从一组看不见的物体中挑出一把勺子;当左手拿着一个物体(在视野之外)时,虽然他们不能说出它的名字或描述它,却能够指向一张写着这个物体名字的卡片。

    这些试验表明:
    1、左半脑和右半脑都能够识别图像、文字信息;
    2、语言中枢位于左半脑;
    3、右半脑不能说话但是可以通过动作来表达。

    随着研究的深入,斯佩里团队发现了右脑更多的功能。

    在一次实验中,研究员口头要求被试者把左手伸入一个他们看不见的混杂着不同物品的袋子里,拿出特定的一件物品(一块手表、一个玻璃球、一把梳子),他们没有丝毫困难。
    甚至研究员只对物品的某一特征进行描述,要求被试者去找出这个物品,他们也能准确地找到。
    加扎尼加举了一个例子:当要求被试者用左手在一个装满不同塑料水果的袋子里找“猴子最喜欢吃的水果”时,他们拿出了一根香蕉;当要求被试者用左手找出“新奇士销售很多的东西”时,他们拿出了一个橙子。然而同样的水果放在被试者的左手里,他们就不能说出那是什么。
    这个试验表明右半脑可以理解语言并通过非语言的方式进行表达

    在另一次实验中,展示某一物品的图片(比如香烟)给被试者的右半球,允许他们在屏幕后触摸10种物品,但里面没有香烟,让他们选择最接近图片的一件物品——一个烟灰缸。他们成功地找出了烟灰缸,但当他们左手握着烟灰缸时,他们也不能说出或描述这个物品。
    这个试验表明,右半球能很好地思考和分析物品

    研究者还揭示了割裂脑患者右半脑的情绪反应。
    在进行视觉实验时,斯佩里和加扎尼加突然给参与者呈现一张女人的裸体照片。例如,他们把这张照片投射到一名女性患者大脑的左半球。
    她大笑,并且能用语言说出这是张裸体照片。
    之后当这张照片呈现给她的大脑的右半球时,她说,她什么也没看见,但她脸上立刻闪过狡黠的微笑,并开始咯咯地笑起来。问她笑什么时,她说:“我不知道…….没什么……哦,那个机器真滑稽”。
    虽然大脑右半球不能口头描述看到的东西,但它们仍能在大脑右半球引起情绪反应,就像在大脑左半球引起的一样。

    右脑是低级脑吗?

    你有没有发现:针对右半脑功能的实验更多,斯佩里为什么这么做?

    早在1836年,脑科学家Dax便明确指出了左脑半球与失语症有关。
    而后法国外科医生Broca解剖了一名患失语症30年的患者的大脑,发现其左侧大脑有一块区域受损。
    Broca随即发表了论文,将人的语言机制定位在左脑半球,从而发展出了“左脑半球是优势半球”的逻辑。
    这一理念在随后的时间里,不断得到其他研究的支持。
    *注:优势半球是指在人脑活动中占据主要地位的那半球。

    几乎所有人都确认了一个观点:左脑半球更加智能高级,而右脑半球则是落后低级的原始脑
    这一偏见成为了那个时期的主流观点。
    斯佩里团队对裂脑人的研究直接颠覆了这一观念,真如一道惊雷响彻脑研究领域。

    前面的试验已经证明了右半脑具有高级功能,这个发现也令斯佩里和加扎尼加倍感惊讶。他们很好奇,相比左半脑,右半脑有没有什么优势技能呢?

    佩里和加扎尼加在一研究中发现,在涉及空间关系和形状的视觉任务中,左手的成绩更好。
    就像你在下图中看到的,复制三维图画,左手的成绩更好些。
    原图 左手画的图 右手画的图

    画三维图

    加扎尼加还设计了另一个足以反映右脑能力的实验。
    他将4块6个面上有着不同图案的积木交给被试者,让他们按照模型的样子摆放。
    受右脑支配的左手总是能够很好地完成任务,而右手的完成度却总是差强人意。

    叠积木

    这之后,斯佩里团队针对不一样的能力,为左右脑各设计了一系列类似的实验。
    最终,斯佩里提出了全新的左右脑功能偏侧化理论,这也是他摘得诺奖桂冠的最主要贡献。

    所有证据都表明,分离的两个脑半球拥有各自独立的意识领域,每个半脑分别具有高级的心理功能。当一侧脑半球在完成这些功能时起主要作用,则认为产生了功能偏侧化。说话——这种产生复杂语言的能力——可能是所有功能中偏侧化程度最高的。神经科学家已经发现,只有5%的右利手者和15%的左利手者,其语言由右半脑控制;另外,15%的左利手者在两个半球都有语言加工过程。

    加工相同信息时,每个半球都有自己的风格。左半球倾向于分析式分格:一点一点地处理信息,如说话、逻辑推理、计算等。右脑半球倾向于整体式风格:从整体模式上处理信息,如空间关系、艺术活动、直觉等。不应该认为左半球优于右半球,正是左右脑半球的结合丰富了你的体验。
    斯佩里提出的脑半球功能侧化理论打破了前人认为右脑是个附属物的错误观点。

    你的想法客观吗?

    加扎尼加和他的学生后来还进行了一项有趣的试验。
    他们重复了让右脑识字的实验,但这一次,他要求被试者按照右脑得到的信息行事。
    当加扎尼加给被试者的右脑看“挥手”一词时,被试者便会挥一挥手。
    或许是加扎尼加的灵光一闪,他决定给被试者那不清楚状况的左脑出个难题,他让被试者说说为什么会挥手。
    被试者稍作犹豫后说道,他以为看到一个朋友所以才挥手。

    这件事让加扎尼加有了一个猜想,他再次设计了一个实验。
    他让被试者左眼看到一幅雪景,右眼看到一只鸡脚,然后让他从一堆卡片中,左右手各挑选一张和看到的图像有关联的卡片。
    被试者的左手挑了铲雪的铲子,他的右手则是挑了一只鸡。
    而这一次被试者的解释是:因为看到了鸡爪所以挑选鸡,而挑铲子是因为要用它打扫鸡厩!


    会讲故事的左脑

    加扎尼加顿时明白,左脑不仅仅有着说话的能力,同时它还是一个“会讲故事的脑子”。
    左脑尽管不能了解右脑所获悉的信息,但它可以通过已有的信息猜想右脑行为的深意。

    思考:你的想法真实客观吗?会不会是你的左脑“在讲故事”?

    文章知识点较多,我为你做了梳理:
    1、裂脑人试验起源于癫痫病治疗,斯佩里和加扎尼加主导着裂脑人实验;
    2、左半脑和右半脑没有高级和低级之分,只是在具体功能上存在侧重,这叫脑半球功能偏侧化。
    3、左半脑倾向于分析式分格——一点一点地处理信息,如说话、逻辑推理、计算等;
    4、右半脑倾向于整体式分格——从整体模式上处理信息,如空间关系、艺术活动、直觉等,在视觉、触觉、听觉、情绪的感知上与左半脑并无二致;
    5、左半脑的联想能力可能会使我们的想法与客观情况不符。

    PS:您好,我正在学习《改变心理学的四十项研究》,我会将这些研究的学习文章输出到简书上。欢迎关注,我们一起学习心理学,一起践行,一起呈指数成长:)

    参考文献:
    罗杰.霍克,改变心理学的四十项研究,第一章‘一个脑还是两个脑’
    Gazzaniga,The split brain in man.
    https://pdfs.semanticscholar.org/d8dd/bd1721eb8b98fcf5119b5b39fcb91044a8d2.pdf
    David Wolman,The split brain: A tale of two halves
    (https://www.nature.com/news/the-split-brain-a-tale-of-two-halves-1.10213)
    津巴多,格里格,心理学与生活,P78-81

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