1981年12月8日)

引言:大脑优势的传统观念

开始稍许回顾一下,我们记得,即使小的脑损伤,假如选择性地损伤于左半球或语言半球,那么可能选择地破坏人的阅读能力,而同时却保留说话和交谈的能力。书面文字继续能看见,但这些文字失去了它们的意义。这种情况通常出于左半球角回的病灶性损害。由损害而中断从视觉区或距状皮层区到左半球角回的神经输入也产生同样的结果。这样,根据这些病例自然地得出结论:左半球负责阅读,相反,未损坏的右半球必定是患字盲症的’或对书面文字无理解能力的。

这同样适用于理解口述词的能力。在靠近左侧颞叶基底部的Wernicke区内的病灶性损害,或者使这个区域与来自皮层听觉接受中心区的输入中断的损害,也业已证明经常地废除理解口语的能力。言语继续能听到但失去了意义。在另一方面,这些病例似乎告诉我们,对言语的理解被限于左半球,未受损害的右半球必定是既患语聋症的又患字盲症的。

随着左半球的而不是右半球的病灶性损害破坏了语言的理解及表达能力这类观察的积累,使人们多年来产生了所谓神经学上的传统观念,即有优势的或主要的,左侧的语言半球及从属的或次要的,非语言半球。次要半球除了无言语能力、无书写能力以及患语聋症和患字盲症以外,而且由推测推论出,还典型地缺乏与语言和符号处理联系在一起的更高级的认识能力。

这种大脑优势的传统观念还在失用症时的相似的发现而进一步得到加强。据报道学习性随意运动的疾病均主要是由左侧半球的损害而引起的。据此,左半球也被视为是主要的运动的执行者,负责较高级随意运动的指令和控制,而且是运动学习在脑中的印象的主要贮藏所。左半球优势的证据还进一步扩展到计算和算术推理。这样,几乎无例外地,从50年代至60年代早期所收集到的损害的大部分证据都集中地支持一个是主导的,进化得更高级的、理智的左半球以及相比之下另一个是相对落后的右半球的设想。对于典型的惯用右手的人的脑来说,右半球不但是无言语能力和无书写能力的,而且是读字困难的,患语聋症的和失用症的,通常缺乏更高级的认识功能。

来自连合部切开术的对比证据

六十年代早期出现了令人惊奇的事,当对施行脑连合部切开术的病人或“裂脑”病人所作测试时似乎表明:在右侧,所谓“次要”半球存在着相当大的认识理解和语言理解以及既能写又能说的能力。这些就是洛杉矶白碑医学中心神经外科主任Philip Vo-gel和医师Joseph Bogen的病例。这些病人为了控制严重而难治的癫痫,忍受了胼胝体及其他前脑连合部中央的外科切断,以做最后的尝试。手术切断了作为两侧大脑半球直接联络的所有神经交叉联系。从这些手术病人的经验以及最近十年的裂脑动物的研究,可以预言:这种裂脑的结果不会严重地使其不能从事一般日常活动。这被明正是如此。在无其他重要的脑部病变情况下,给予前脑连合部完全切断的病人六个月至一年的恢复时间,若偶然第一次相遇或交谈,或者甚至通过一次全面的常规性医学检查,通常不会被发现。

我们与Michael Gazzaniga一起对这些病人的早期研究,似乎从一开始就显示出,分离的右半球并非像预想的那样是患语聋症的,也不是患字盲症的。单侧性语言能力的测试证明了右半球在很大程度上是无言语能力和无书写能力的,但在适当高的水平上,当检查者言语说得响些时,则能够理解词意。分离的右半球也能阅读闪现在左视野的书面的词汇——用手按照各种状况在供选择的一列物品中选择或指出对应的物体或图片来证明。脑连合部切开术的病人也能够用右半球去选择与呈现的物体和图片相匹配的正确的书写的或口述的词,以及正确地说出书面的词汇,反之亦然。对于不直接地提及而仅仅用复杂的口述短语例如“一个测量仪器”,“液体的盛器”等等来描述的物体,也能通过右半球达到正确地触摸取出。就分离的右半球来说,这些病人还可用剪下的字母拼出三、四个单字,并可以用触觉默读出这些单字。最近,Zaidel应用经他改革的可作长时间观看的巩膜透镜技术,并由他证实了右半球的这些语义的能力并扩展到综合性的一系列实验。在六十年代早期,同时代的神经学说竟是如此强烈的相反,以至于Bogen医师对从我们初期的一些关于语言的论文中抽掉他的名字表示诚意的感谢。

我们深信,对于这些语言测试的答案必定来自右半球,而绝不是来自大脑的左半球。这是以单侧试验过程为根据的。在这个试验中,用接连查问词语问题的方法证明:负责说话的左半球对右半球作出的回答和行为的一无所知。每个被分离的半球好像都意识不到另一侧半球的认知事件——正像Ronald Myers在芝加哥大学开始的和我们在50年代用动物做的裂脑研究那样。换言之,每个大脑半球都似乎有它自己的、大量独立的、具有自身的感知觉、学习与记忆经验的认知领域,在表面上所有这些都是在另一侧半球中被湮没的相应的事件。尽管人类的基本的半球失去联络综合症与早先在猫和猴做出的研究基本上相似,但在人类患者身上的表现形式更具有戏剧性。这些病人中的负责说话的半球会用其自己的词汇直接告诉我们,但它对正确回答测试的不说话的合作的半球的有关内部经验却一无所知。不仅仅是一侧功能缺乏或不存在时,而且当两侧同时存在时,也可以推论出脑功能的偏侧化现象。

关于右半球语言的争论

脑连合部切开术后,在右半球发现意想不到的语言能力,便提出了一些争论性问题,对这些争论性问题的回答至今仍未完全解决。很简单,随之而来的问题是:为什么继脑连合部切开术后右半球能够做的事,例如阅读,却在左半球病灶性损害存在时则不能做?人们提出了回答:脑连合部切开术的证据可能是使人误解的,因为语言随同相关的长期的癫痫及有关的病理不正常地向两侧扩散,会进入右半球。进一步的批评则求助于个体的差异性,由于只包括一小部分病人。

我们赞成另一种解释,这种解释相反地认为,易引起误解的正是单侧性损害的证据。理由是,在脑连合存在时,左侧损害的作用是阻止未受损害的右半球内实际存在的但受到抑制的潜在性功能的表现。这种解释假定:脑的两半,当连接时,是作为在这一侧或那一侧具有主导控制作用的一个功能单位紧密地接合在一起工作的,当这个整体的功能由一侧的损害而变得缺损时,结果引起损害的功能影响到两侧半球。这就是说,尽管有缺损,两侧半球仍然作为一个整体——功能单位在操作。只有当未受损伤的右半球从与它构成整体的,来自损害的半球的破坏性、抑制性影响中释放出来,正如施行脑连合部切开术所产生的结果那样,它自己的存留的功能才能够成为有效的。

这种解释也在限制性大脑半球切除术的可用的资料中找到了支持。同样的理由也适用于一侧的忽略unilateral neglect)和失用症,在做过脑连合切开术后,对这两种情况所的单侧化试验中都证明不是像人们从单侧损害的发现中所能预期的那么严重。尽管最后的结论尚未取得,但前述的解释在后来的脑连合部切开术研究中得到了相当的支持。这些研究揭示了:分离的右半球存在着另外的、高级的认识能力,这再不能用语言的非典型性两侧扩展或个体差异来解释了。有理由认为,这些另外的能力,因为脑连合部的存在必然导致的复杂性而也未被认识出来。

右侧大脑半球的专门化

在一侧损害的资料中,右半球专门化的一些早期的象征,例如对面容的辨认,衣着打扮,设计积木图案,画三维空间的立方体等,曾被归因于主要是在感觉与运动执行区域的不对称性而不是更高级的重要的认识水平。这些右半球的功能被归之于空间视觉的‘结构的运用能力的’。为了保持与大脑优势的传统观念相一致,所以,任何这些活动所涉及的高级的认识过程都被假定是从左半球经脑连合部提供过来的。我们自己最初对这些活动的解释实质上也未脱离传统的观点。

然而,到了1967年,对脑连合部切开术病人的观察的积累,已经赞成这种结论:每一个分离的大脑半球,不仅仅是左半球,都具有自己的较高的知识功能。每一个半球接受单侧化的测试操作时都显示出运用它自己的知觉,想象,联想和概念的。正如在裂脑动物研究中一样,每一个半球都可以证明有它自己的学习过程和它自己的独立的记忆链,当然,基本上与另一半球的意识经验无关。

右半球更高级的智力过程的另外的证据来自对一例先天性无胼胝体症的研究。这个病人有高于平均数的言语的智力商IQ),他的右半球及左半球都有司说话的能力。这位无胼胝体症的大学生的学业成绩,在语言和言语方面的熟练能力属中等至良好,但涉及空间的与非言语的能力的科目如几何学和地理学的成绩相对地差些。我们现在通常把这些空间的和非言语的能力与右半球联系起来。右半球的特别的语言能力显然地是靠牺牲平常的非言语的认识能力才得到的,否则是可以正常地发展的。

在需要较高的认识能力的任务上,右半球优势的更直接的,更有说服力的证据来自Jerre Levy专门在右半球的认识特性方面所做的研究。她发现,从三维空间展开到二维空间形态所的模型内部的空间变换的智能,在右半球上发展得更好。而且,在测试序列的项目中显示出,左半球得分较高的那些项目,而在右半球执行时得分相应降低,这提示:在认识能力上还有左 - 右极性。

根据这些资料,并与文献中可利用的启示结合起来,Levy提出,左半球和右半球都是以置于内部的,性质上不同的,以及在认识过程中相互对抗的模式为特征的,左半球基本上是负责分析的和连续的,右半球则是负责空间的和综合的。这为大脑的不对称性进化增加了一条基本原理,这条基本原理基于:为了把相互的干扰减小到最低程度而在分离的半球中发展出二种认识模式使其得到功能上的优势。

在以后的数年之中,人们的设想沿着这些路线迅速地发展着,并经过一系列研究得到了加强和精炼。这些研究证明了进一步说明的可能性,即:我们过去以为是不能读写的、智力迟钝的,甚至某些权威认为是无意识的所谓从属的或次要的半球,被发现事实上在执行某些智力任务时是较高级的大脑中之一员。当然,右半球的特性事实上完全是非言语的、非数学的、非连续的。它们主要地是空间的和想象的,类似的地方是,一幅画或智力的想象相当于一千个词。这些实例包括:辨认面貌,在大的空间画面中安排图案,从一小段圆弧判断整个圆,辨别和回忆难以描绘的形状,作智力的空间的转换,辨别音弦,根据积木块的大小和形状分类,从各部分的聚集中觉察整体,直觉的感觉以及几何原理的理解。在此期间,强调有了某种程度的转移,从左半球和右半球在信息的加工中的内在的对抗性和互不两立性转到了相互支持作用的互补性。

在许多病例中所观察到的左 - 右半球在认识上的差异是相当微细的,而在本质上是与性质有关的,以至于它们在一侧损害研究时容易被个体差异和病理背景所隐蔽。在脑连合部切开术的情况下,背景因素是相同的,因而准确的左 - 右半球的对比在同一受试者同一问题的范围内成为可能,甚至微小的一侧性的差异变得明显起来。同一个体能被观察到始终如一地在两种独特形式的智力方法和策略中应用这一个或那一个,很像两个不同的人,根据使用左半球或右半球而不同。

进一步延伸

通过对各种智力正常的,脑损害的及其他选择的人群的研究,探索了与用手的习惯、性别、职业的爱好与能力,特殊的天赋才能、遗传的变异如Turner综合症、先天性诵读困难症、内分泌疾病、孤独性格、做梦、催眠、反写症以及其他的相互关系,从许多方面的其他来源中已推进到更远的发展。在某些情况下,这些结论与关于“左脑”功能相对“右脑”功能的部分流行的推测和揣测的增长的波涛都要求“谨慎”。关于认识模式的左 - 右两分法只是一种很易放肆无羁的观念。在心理的控制方面的性质上的转移可能包括上 - 下、前 - 后或各种各样其他组织的改变和左 - 右的差异。况且,在正常的状态中,两半球看来是紧密地结合得如同一个单位而进行工作的,而不是一个开动着另一个闲置着。所有这些问题中还有许多有待于解决。甚至关于不同的左右认识模型的这个主要观念仍处于挑战之下:在某些方面有利于右半球的专门功能主要是以运用性的或操作空间性为特征的观点,而另一些方面则有利于较高级的认识和自我意识主要是与左半球的语言相联系的观点。

不管怎样地对关于偏侧性持半信半疑,一个有利的似乎站得住脚的结论是:越来越意识到在教育和在别处中非言语成分及智力形态中所起的重要作用。另一方面,概括有关的结论,即从包括家庭的、突变的、性的及其他先天性变异的证据中推论出:是对人类智力结构中的先天性个性的认识和重视的增长。我们认识到的东西越多,对任何一个人的论断的描述也变得更为复杂,而且看来更增强了以下结论,即在我们的脑神经网络中固有的这种唯一的个性通过比较使得像指纹或面部特征一样显得明显而简单。这使教育上的考试和策略性措施予以选择性鉴定、调节以及把个人智力潜能的差异性专门化结构扩大到最大限度的需要变得日益增长地明显起来。

自我意识和社会意识

关于右半球连意识都没有的早期的论点,到七十年代中期时,便大大地退居到折中的位置,承认了沉默无言的半球可能在一些较低级的基础的水平上是有意识的,但声称它缺乏较高级的、沉思的、内心意识到的自我意识性。这种意识是人类理智所特有的,而且,也可以说,是确定作为“自我”或“人”的右半球的意识系统所必需的。特别据报道,主要根据镜像实验,自我意识是人类的杰出的属性,而且根据发育的和进化的标准被认为是高度发展的有意识觉知的状态。

因此,我们从事对自我认识的存在和自我及社会意识相关的形式作测试来探究右半球更多的专门化应用Eran Zaidel所创的巩膜接触透镜阻挡镜的方法使图片刺激所引起的知觉局限于一个半球,受试者仅仅必须按照多样的选择列来指出选择的项目,回答关于他所知的各种提示性问题以及感知关于图片的内容。受试者的反应还包括不同的情感表现,用翘起和放下拇指表示评价,以及用喝彩表示情绪来回答20种问题。这些问题都是与引起不同情绪刺激有关的诱发性的和本能反应性的评论。

测试结果显示了:分离的右半球能迅速地在一系列画像或照片中辨认和认出他本人的照片,并在此同时引起适合情景的情绪反应和表现出需要复杂的社会评价才能作出的丰富的幽默感。用类似的方法,也可找出直系家属的、亲戚的、熟人的、爱畜、本人的所有物、熟悉的情景以及政治的、历史的、宗教的人物的图片,还有电视和电影人物竟然发现,不司说话的半球的比较难得到的内心世界发展得这么惊人之好这些测试的一般的表演水平与从同一受试者的左半球中或自由的视觉中所测得的水平是十分一致的。至今的这些结果提出,正常的和发展良好的自我感以及个人的关系的存在是与通常的令人惊奇的知识能力联系在一起的。

类似的投射的方法也被用于探测右半球的时间感和探测远无缺陷征象的人对将来的关心情况。不能用语言表达的半球看来对个人的日程和周程表、日期、季节、年度的重要的日期是相当熟知的。右半球还能作出恰如其分的辨别,即显示对未来的意外的可能性揣测和个人的或家庭的损失的关心。例如,对生命、火灾、盗窃的保险的需要也看来能被这些病人的经大量试验证明了的沉默无言的半球充分地意识到。

与其他认识功能不同,情绪从来没有能够容易地局限于一个半球。情绪的结果,尽管是由一侧性输入所引起的,却倾向于迅速地扩散至两侧半球,显然是通过未分割的脑干的交叉纤维系统。在上述的对自我意识和社会意识的测试中,还发现了在右半球中产生的即使情绪的微妙渐变或语义的含蓄意义会很有助于左半球努力猜测唯有右半球才知道的刺激的性质。这些结果提示了:这种感情方面的、涵意的或与意义有关的成分在一般的认识过程中会起一种极其重要的作用。

认识过程中的更多结构的和专门的信息的成分已经被证明是与情绪的和涵意的成分能分开的。前者保留下来局限在发生的半球内,而情绪的寓意则漏越至另一侧半球影响那里的神经过程。这种可分开性的证据本身对于认识的神经机制的结构问题是有意义的。而且,因为感情方面的成分看来是明显的有意识的性质,所以情感在较低的脑干的水平越到对侧去的事实,对于意识的结构基础是有趣的。我们当前的工作的主要探索在于更精确地确定哪些情绪的差度、涵意的或语义的内容能够越过脑干,以及它们如何影响另一侧的认识过程的。在这些研究中,我们正在应用一种刚刚发展的一侧性观看的新技术。这种技术可以不用连接器件戴在眼球上,却能长时间视看。

关于精神 - 脑问题的进展

在结束时还需要扼要地提出一件重要的事是:由裂脑研究工作产生的,作为一种间接的副产品的,是修改意识的本质及其与脑过程的基本关系的概念。这里,关键性的发展是一种从原先的非因果关系的、心身平行论的观点转变到一种新的因果关系的或“相互作用论”的解释。这种解释把在脑功能和行为中起一种整合的原因的控制作用归于内部经验。实际上,并没有求助于二元论的观点,精神的力和意识精神的特性被恢复到了客观科学的脑,而根据唯物主义 - 行为主义的原则,它们是长期被排斥在客观科学之外的。

对于这种修正的“因果性观点”和有关的论证目前正在越来越广泛地被接受,并因此对科学和对人和自然的科学观带来重要的含意。认识的内省心理学和有关的认识科学再也不能在实验中长期地被忽视了,或者不能作为“副现象科学”勾销了,也不能像在原则上必须最终还原为神经生理学的东西。内部经验的事件,作为脑过程的突现的特,其自身以固有的权利成为了解释性的因果关系结构,并以它们固有的规律和动力学在它们自己的层次上相互作用着。内部经验的整个世界(人类的世界)长期被20世纪的科学唯物论所摒弃,这样就成为科学领域内部所承认和包括了。

在因果关系的概念方面的基本的修正是,整体除了是“不同和大于部分之和”以外,而且在因果关系上决定了部分的命运,在它们特有的层次上并不影响较低实体的物理的或化学的定律。因此,这必然得出:物理科学不再觉得世界是可以还原成量子力学或任何其他统一的微粒子或场力。在所有不同层次上的质的、整体的特性成为在它们特有的方式中的因果关系上实在的东西,并必须包括因果关系的理由。根据这些主张,量子学说不再取代或归人经典力学,而宁可说只是对经典力学的补充或补足。

这些结果总起来意味着在科学长久地坚持了贯穿唯物主义 - 行为主义的时代中的一个基本的变化。以前的科学的范围、科学的限度,世界的前、对人类本质的看法,以及作为一种智力的、文化的和道德的力量的科学的社会作用都经历了深刻的变化。过去在科学和传统的关于人和世界的人本主义观点之间的鸿沟和不可调和的冲突,现在我们看出是一个连续统体。一个不仅仅对科学而且对人类赖以努力生存和寻求意义的终极的价值信仰准则具有深远影响的统一的新解释的框架出现了。

[原文由R. Sperry博士送,译时删去了致谢”部分和“参考文献”]