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揭秘裂腦人實驗,掀開左右腦的神秘面紗

左撇子更聰明,左腦擅長分析,右腦擅長處理圖像......

這些話妳可能不陌生。

但是,它們有沒有科學依據呢?

來,我和妳壹起探個究竟。

裂腦人這個概念起源於癲癇治療。

人的大腦分為左腦半球、右腦半球,這個概念在解剖學興起的年代就成了人們的***識。

連接兩個半球的白質帶被叫做 胼胝體 (piǎn zhí tǐ),它包含2~2.5億個神經纖維,是左右腦溝通的通道。

嚴重癲癇發作時腦部會放電,切斷病人的胼胝體可以防止電流在兩個腦半球之間擴散,降低發作頻率和緩解發作癥狀。這個手術壹般是成功的,術後病人的行為在多數環境下是正常的,這些癲癇患者因為左右腦“分家”被稱作 裂腦人 。因為胼胝體被切斷導致左右兩半腦相互獨立,所以這些裂腦人的右側身體主要由左半腦單獨控制,左側身體主要由右半腦單獨控制。

裂腦人研究的領導者是美國的心理學家 斯佩裏 (Roger W.Sperry,1913-1994)和他的學生 加紮尼加 (Micheal Gazzaniga,1937~)。

斯佩裏最先在動物身上做實驗。他曾通過外科手術切斷壹只貓的胼胝體,並改變它的視覺神經,使貓的左眼只能向左半球傳遞信息,右眼只能向右半腦傳遞信息。手術後,這只貓表現得很正常。

試驗時,蒙住它的的右眼,讓它學習壹種新的行為,比如穿過壹個小迷宮找食物。在這只貓能熟練通過迷宮後,放開它的右眼,蒙住它的左眼,再次把它放入迷宮。開始時,它無法通過迷宮,它的右腦對在哪兒轉彎根本沒有印象,它不得不重新開始熟悉整個迷宮。

斯佩裏與加紮尼加的腦裂人實驗在1962年開始,有4個被用外科手術切斷胼胝體的癲癇病人陸續參加了他們的實驗。

這個實驗項目主要從 視覺、觸覺和聽覺 三個方面進行。

斯佩裏團隊用下面的方法使得信息只能投向左視野或者右視野:被試者盯著某個點,然後只在他的左視野呈現圖像、文字或者其他信息,確保信息只能傳遞到右半腦,反之亦然。為了防止被試者偷看,每個信息都是壹閃而過,時間約十分之壹秒或者更少。

在壹次測試中,壹塊木板上水平排列著壹排燈泡,被試者坐在木板前,被要求盯著中間壹個燈泡,研究人員控制燈泡在他們的左右視野依次閃爍。被試者口頭報告說只有木板右側的燈泡閃爍過。

之後,研究人員只讓處於受試者左視野的燈泡閃爍,被試者說他們什麽也沒看見。

燈泡再壹次在被試者的左右視野依次閃爍,這次研究員要求他們指出閃爍過的燈泡。盡管他們說只看到右視野的燈泡閃爍,但他們卻能指出兩個視野中所有閃爍過的燈泡。

在另壹個試驗裏,“FACE”這個單詞在被試者的右視野快速閃過,他們可以準確地說出看到的單詞;當“FACE”在被試者的左視野快速閃過,他們說:什麽也沒看到,但是他們可以用左手畫出來。

還有,當將勺子的圖像投射在被試者的右視野時,他們能用左手從壹組看不見的物體中挑出壹把勺子;當左手拿著壹個物體(在視野之外)時,雖然他們不能說出它的名字或描述它,卻能夠指向壹張寫著這個物體名字的卡片。

這些試驗表明:

1、左半腦和右半腦都能夠識別圖像、文字信息;

2、語言中樞位於左半腦;

3、右半腦不能說話但是可以通過動作來表達。

隨著研究的深入,斯佩裏團隊發現了右腦更多的功能。

在壹次實驗中,研究員口頭要求被試者把左手伸入壹個他們看不見的混雜著不同物品的袋子裏,拿出特定的壹件物品(壹塊手表、壹個玻璃球、壹把梳子),他們沒有絲毫困難。

甚至研究員只對物品的某壹特征進行描述,要求被試者去找出這個物品,他們也能準確地找到。

加紮尼加舉了壹個例子:當要求被試者用左手在壹個裝滿不同塑料水果的袋子裏找“猴子最喜歡吃的水果”時,他們拿出了壹根香蕉;當要求被試者用左手找出“新奇士銷售很多的東西”時,他們拿出了壹個橙子。然而同樣的水果放在被試者的左手裏,他們就不能說出那是什麽。

這個試驗表明 右半腦可以理解語言並通過非語言的方式進行表達

在另壹次實驗中,展示某壹物品的圖片(比如香煙)給被試者的右半球,允許他們在屏幕後觸摸10種物品,但裏面沒有香煙,讓他們選擇最接近圖片的壹件物品——壹個煙灰缸。他們成功地找出了煙灰缸,但當他們左手握著煙灰缸時,他們也不能說出或描述這個物品。

這個試驗表明, 右半球能很好地思考和分析物品

研究者還揭示了割裂腦患者右半腦的情緒反應。

在進行視覺實驗時,斯佩裏和加紮尼加突然給參與者呈現壹張女人的裸體照片。例如,他們把這張照片投射到壹名女性患者大腦的左半球。

她大笑,並且能用語言說出這是張裸體照片。

之後當這張照片呈現給她的大腦的右半球時,她說,她什麽也沒看見,但她臉上立刻閃過狡黠的微笑,並開始咯咯地笑起來。問她笑什麽時,她說:“我不知道…….沒什麽……哦,那個機器真滑稽”。

雖然大腦右半球不能口頭描述看到的東西,但它們仍能在大腦右半球引起情緒反應,就像在大腦左半球引起的壹樣。

妳有沒有發現:針對右半腦功能的實驗更多,斯佩裏為什麽這麽做?

早在1836年,腦科學家Dax便明確指出了左腦半球與失語癥有關。

而後法國外科醫生Broca解剖了壹名患失語癥30年的患者的大腦,發現其左側大腦有壹塊區域受損。

Broca隨即發表了論文,將人的語言機制定位在左腦半球,從而發展出了“左腦半球是優勢半球”的邏輯。

這壹理念在隨後的時間裏,不斷得到其他研究的支持。

*註:優勢半球是指在人腦活動中占據主要地位的那半球。

幾乎所有人都確認了壹個觀點: 左腦半球更加智能高級,而右腦半球則是落後低級的原始腦 。

這壹偏見成為了那個時期的主流觀點。

斯佩裏團隊對裂腦人的研究直接顛覆了這壹觀念,真如壹道驚雷響徹腦研究領域。

前面的試驗已經證明了右半腦具有高級功能,這個發現也令斯佩裏和加紮尼加倍感驚訝。他們很好奇,相比左半腦,右半腦有沒有什麽優勢技能呢?

佩裏和加紮尼加在壹研究中發現,在涉及空間關系和形狀的視覺任務中,左手的成績更好。

就像妳在下圖中看到的,復制三維圖畫,左手的成績更好些。

原圖 左手畫的圖 右手畫的圖

加紮尼加還設計了另壹個足以反映右腦能力的實驗。

他將4塊6個面上有著不同圖案的積木交給被試者,讓他們按照模型的樣子擺放。

受右腦支配的左手總是能夠很好地完成任務,而右手的完成度卻總是差強人意。

這之後,斯佩裏團隊針對不壹樣的能力,為左右腦各設計了壹系列類似的實驗。

最終,斯佩裏提出了全新的 左右腦功能偏側化 理論,這也是他摘得諾獎桂冠的最主要貢獻。

所有證據都表明,分離的兩個腦半球擁有各自獨立的意識領域,每個半腦分別具有高級的心理功能。當壹側腦半球在完成這些功能時起主要作用,則認為產生了功能偏側化。 說話——這種產生復雜語言的能力——可能是所有功能中偏側化程度最高的。神經科學家已經發現,只有5%的右利手者和15%的左利手者,其語言由右半腦控制;另外,15%的左利手者在兩個半球都有語言加工過程。

加工相同信息時,每個半球都有自己的風格。左半球傾向於分析式分格:壹點壹點地處理信息,如說話、邏輯推理、計算等。右腦半球傾向於整體式風格:從整體模式上處理信息,如空間關系、藝術活動、直覺等。不應該認為左半球優於右半球,正是左右腦半球的結合豐富了妳的體驗。

斯佩裏提出的腦半球功能側化理論打破了前人認為右腦是個附屬物的錯誤觀點。

加紮尼加和他的學生後來還進行了壹項有趣的試驗。

他們重復了讓右腦識字的實驗,但這壹次,他要求被試者按照右腦得到的信息行事。

當加紮尼加給被試者的右腦看“揮手”壹詞時,被試者便會揮壹揮手。

或許是加紮尼加的靈光壹閃,他決定給被試者那不清楚狀況的左腦出個難題,他讓被試者說說為什麽會揮手。

被試者稍作猶豫後說道,他以為看到壹個朋友所以才揮手。

這件事讓加紮尼加有了壹個猜想,他再次設計了壹個實驗。

他讓被試者左眼看到壹幅雪景,右眼看到壹只雞腳,然後讓他從壹堆卡片中,左右手各挑選壹張和看到的圖像有關聯的卡片。

被試者的左手挑了鏟雪的鏟子,他的右手則是挑了壹只雞。

而這壹次被試者的解釋是:因為看到了雞爪所以挑選雞,而挑鏟子是因為要用它打掃雞廄!

加紮尼加頓時明白, 左腦不僅僅有著說話的能力,同時它還是壹個“會講故事的腦子”。

左腦盡管不能了解右腦所獲悉的信息,但它可以通過已有的信息猜想右腦行為的深意。

思考:妳的想法真實客觀嗎?會不會是妳的左腦“在講故事”?

文章知識點較多,我為妳做了梳理:

1、裂腦人試驗起源於癲癇病治療,斯佩裏和加紮尼加主導著裂腦人實驗;

2、左半腦和右半腦沒有高級和低級之分,只是在具體功能上存在側重,這叫腦半球功能偏側化。

3、左半腦傾向於分析式分格——壹點壹點地處理信息,如說話、邏輯推理、計算等;

4、右半腦傾向於整體式分格——從整體模式上處理信息,如空間關系、藝術活動、直覺等,在視覺、觸覺、聽覺、情緒的感知上與左半腦並無二致;

5、左半腦的聯想能力可能會使我們的想法與客觀情況不符。

PS:您好,我正在學習《改變心理學的四十項研究》,我會將這些研究的學習文章輸出到上。歡迎關註,我們壹起學習心理學,壹起踐行,壹起呈指數成長:)

參考文獻:

羅傑.霍克,改變心理學的四十項研究,第壹章‘壹個腦還是兩個腦’

Gazzaniga,The split brain in man.

( /news/the-split-brain-a-tale-of-two-halves-1.10213 )

津巴多,格裏格,心理學與生活,P78-81