一個身體有兩個腦袋（一個頭兩個腦）

2023-04-21 00:06:39 1

1939年，十位年齡介於10歲到43歲的一群患有癲癇的人，前往了羅切斯特大學醫學中心，而他們會在那裡進行一項激進的新手術。

這些病人會來到這裡的原因，是他們全都因為患有又猛烈又無法控制的癲癇發作而掙扎著。他們即將接受的手術，從來沒在人類上測試過，但他們已經走投無路了——所有治療癲癇發作的標準藥物療法都無效。

1939年的二月到五月之間，他們的外科醫生，羅切斯特大學的神經外科主任威廉·范·華格納（William Van Wagenen），將每位病人的顱骨切開，並將胼胝體割半。胼胝體是大腦連接左右兩個半球的部位，而它負責在兩個半球之間傳輸信息。這是一個戲劇性的動作：範·華格納切斷連接兩個半球的神經元，其實就是將大腦的左邊一半從右邊另一半切開，從而停止了兩個半球之間的通訊。

範·華格納在他和一名同事1940年在《美國醫學會雜誌》（Journal of the American Medical Association）發表的一篇論文中解釋他的推理：他觀察了兩名患有胼胝體腦瘤的癲癇病患之後，得到了這項手術的概念。這兩名病人曾在癌症的初期，腫瘤還相對地小的時候，經歷頻繁的抽搐性癲癇發作——不過，隨著腫瘤的增大，它們將胼胝體毀壞，而癲癇發作也緩和了。

「換句話說，隨著胼胝體被毀壞，全身抽搐性癲癇發作變得越不頻繁。」範·華格納在那份1940年的論文中寫道。他指出：「一般來說，當癲癇波不大，或者當它局限於一邊的大腦皮層的時候，意識就不會消失。」範·華格納以癌症病患以及一些其它臨床觀察為基礎而相信，將他的病人的胼胝體毀壞，能阻擋造成癲癇發作的電脈衝的擴散。這樣，舉例來說，一個在左半球內開始的癲癇發作，將會留在左半球內。

對大多數他的病人來說，手術奏效了。範·華格納在他的論文中報告，這十個病人當中，有七名病人經歷的癲癇發作，變得較為不頻繁或者較為輕微。

1941年到1945年之間，範·華格納的同事，羅切斯特大學心理醫生A·J·阿克萊提斯（A. J. Akelaitis），測試了這些病人，以探測出他們是否因為這項侵入性的手術而經歷任何認知上或行為上的變化。他給病人進行了一系列的評估，包括智商測試、記憶測試、運動技能測試、以及訪談。他在之後報告，大多數的病人在手術前後的認知功能程度一樣，也沒有表現出任何行為上或性格上的變化。他在《神經外科雜誌》（Journal of Neurosurgery）的一篇1944年的論文中寫道，雖然裂腦病人的兩個腦半球已經被斷開了，但是他們還是正常的。

至少看起來是這樣的。

***

麥可·加扎尼加（Michael Gazzaniga）在1960年當一位本科研究實習員的時候，第一次聽說羅切斯特病人的事。當時，他覺得好奇，又對這件事持有懷疑。

加扎尼加的時機是偶然的：身為加扎尼加工作的加州理工學院神經科學實驗室的主任羅傑·斯佩裡（Roger Sperry），在短短的幾年之前就已經開始在貓和猴子身上進行裂腦研究。斯佩裡發現，切斷那些動物的胼胝體，影響了它們的行為和認知功能。

比方說，在一項裂腦貓的實驗中，斯佩裡會遮住動物的一隻眼睛，然後教它如何辨認三角形和正方形。一旦貓學會了這麼做，斯佩裡就會將遮擋從一隻眼轉換到另一隻眼，然後測試它們，探測它們是否記起它們的新知識。它們並沒有。一名神經外科醫生在一篇斯佩裡的作品的評論中寫道：「裂腦貓必須重新學習。」就如斯佩裡所指出，這意味著兩個半球沒有跟彼此溝通，而每個半球是在獨自學習這項任務。

如果羅切斯特病人的左右腦也是不再溝通的話，那麼，斯佩裡和他的同事相信，他們必定也在經歷某種改變。

直到加扎尼加在1961年以研究生的身份回到斯佩裡的實驗室的時候，這個問題還是糾纏著加扎尼加：那是什麼樣的改變？人類的大腦，會不會和斯佩裡的實驗室裡的動物產生同樣的反應？

加扎尼加告訴我說：「在猴子當中，切斷胼胝體，導致右手不知道左手在做什麼。我想知道，我們會不會在人類看到同樣的結果。」

研究人員不需要等太久，就能夠開始尋找答案。1961年的夏天，正當加扎尼加在準備以研究生的身份回到斯佩裡的實驗室的時候，一位名叫約瑟夫·伯根（Joseph Bogen）的一名加州理工學院的年輕神經外科醫生，聯絡了斯佩裡有關研究一名裂腦病人的機會——而一直僅僅研究動物的斯佩裡，抓緊了機會來研究他的首位人類病例。

伯根心目中的病人，是一位40歲後期、名叫威廉·詹金斯 （William Jenkins）的男人。他是一名二戰退伍軍人，曾經在敵後跳傘之後，被德國軍官用步槍的槍託擊中頭部。詹金斯的醫生相信，這可能就是他後來患有的無法控制的癲癇發作的淵源。他在戰後回到美國尋求治療的時候發現，所有藥物都無法遏制他的癲癇發作。

伯根在1961年建議讓他進行裂腦手術，作為最後的努力。斯佩裡任命加扎尼加去進行一些例行的手術前神經系統測試，而手術在1962年二月由伯根和一名同事進行。經過了幾個月的手術後監測，伯根發現，斯佩裡癲癇發作的嚴重性和頻率已經減輕了，但是他還是不知道手術是否產生了其他意外的後果。因此，手術進行的一個月之後，伯根吩咐了詹金斯去見斯佩裡和加扎尼加，以便進行認知測試。他的這個舉動，引發了一系列的努力，使兩人成為裂腦研究的先驅，最終也讓斯佩裡在1981年獲頒一份諾貝爾獎——也造成科學家重新考慮他們長久以來持有的有關大腦和自我的概念。

為10名原來的羅切斯特病人進行的認知測試，並沒有分開測試每個腦半球。斯佩裡和加扎尼加相信，這是病人在手術之後沒有出現變化的其中一個原因，因此決定為詹金斯大腦的左右兩邊進行測試。

這項研究是兩人設計的首幾項裂腦研究之一，而它也在《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）發表。在這項研究中，加扎尼加邀請詹金斯進入實驗室，並且指示他凝視著前面的一個點。當他向前凝視的時候，加扎尼加在他凝視之處的右邊的一個屏幕上映了一張正方形的圖片，這意味著這個圖像將會被詹金斯的左腦處理。（由於大腦內連接的方式，當一個病人向前看的時候，一個在他的視線左邊迅速顯現的東西，會被大腦的右邊處理，反之亦然。大腦的半球主要控制身體另一邊的活動——比方說，左半球會控制右手的動作，而右半球會移動左手。）

當加扎尼加向詹金斯詢問他看見什麼的時候，詹金斯能夠形容那個正方形。加扎尼加之後在另一邊重複這麼做，將同樣的圖像顯示在詹金斯的視線的左邊。不過，當他再次問詹金斯他看見什麼的時候，詹金斯說，他什麼也沒看見。

加扎尼加出於好奇拉出了另一個圓圈的圖像，並分開在詹金斯的左右邊顯示出來，就像他利用正方形那麼做那樣。

不過，加扎尼加沒有要求詹金斯形容那個物件，反而要求他指向它。當這個圖像在詹金斯的右邊（左腦）的時候，他舉起了（由左腦控制的）右手指向它。當圓圈在他的左邊（右腦）顯現的時候，他舉起了（由右腦控制的）左手指向它。

詹金斯能夠用雙手指向圓圈的這個事實，告訴了加扎尼加，詹金斯的兩個腦半球都處理過圓圈的視覺。這個事實也意味著在前一次的試驗當中，詹金斯的兩個腦半球也都處理過正方形——雖然詹金斯說，當他的右腦處理了這個視覺的時候，他什麼也沒看見。直到當時，科學家已經有一個世紀的時間知道，語言是從左半球產生的；基於以上，研究人員後來推測，詹金斯只能在右眼（左腦）看到正方形的圖片的時候談論正方形的事；在另一邊，詹金斯雖然看得到正方形，但是他說不出正方形的事。

在1962年和1967年之間，斯佩裡和加扎尼加合作，在詹金斯和其他裂腦病人上面進行數十個額外的實驗。在一組1962年到1963年進行的研究當中，加扎尼加帶了四個彩色的積木給詹金斯。之後，他給詹金斯看了一張顯示了四個積木以某種順序排列的圖片，然後要求他利用前面的積木將同樣的順序排列出來。

由於右腦負責處理視覺運動能力，加扎尼加毫無意外地發現，詹金斯的右半球善於這個任務：詹金斯利用他的左手的時候，能夠立刻正確地排列積木。但是當他試圖用右手進行同樣的任務的時候，他卻做不到。他嚴重地失敗了。

「它連積木位置的整體構造，就是2x2正方形，也理解不到。」加扎尼加後來在他的自傳《來自大腦兩邊的傳說》（Tales from Both Sides of the Brain）談論詹金斯的左半球時寫道。「它同樣也會將積木排列成3 1的形狀。」

更令人驚訝的是：右手持續地嘗試使積木和圖片吻合的同時，更有能力的左手會爬到右手那裡介入，好像它意識到右手有多無能似的。這樣的事情發生得那麼頻密，使得加扎尼加最終得要求詹金斯坐在他的左手上面，避免它插手。

當加扎尼加在另一項試驗中讓詹金斯利用兩隻手解決問題的時候，他再次看到兩個腦半球之間產生衝突。「其中一隻手試圖破壞另一隻手的成就。」他寫道。「左手會做出動作來把事做好，而右手卻會破壞所得到的收益。這看起來像是兩個分離的精神系統，正在為了它們對於世界的觀點而掙扎著。」

* * *

裂腦研究人員發現的資料越多，他們納悶的也越多：如果大腦的兩邊能夠那麼獨立於彼此而操作，那麼，人們——無論是正常人或裂腦病人——如何經歷一個單獨、融合的現實？

在1977年的一項涉及一名來自佛蒙特、稱為P.S.的15歲裂腦病人的研究中，當時是達特茅斯學院教授的加扎尼加，以及他的助教約瑟夫·勒杜克斯（Joseph LeDoux）進行了一項和詹金斯幾年前進行的測試相似的視覺測試。兩位研究人員要求P.S.凝視前面的一個點，然後對大腦的左半球顯示了一張雞爪的圖片，又對大腦的右半球顯示了一張雪景的圖片。在病人的正前方是一系列的八張其它的圖片，讓他能利用兩個腦半球處理這些視覺。當研究人員要求他指向那些和他看到的圖像相配的圖片的時候，P. S.指著一張雞頭的圖片和一張雪鏟的圖片。

到目前為止，結果是意料中事：每個腦半球，使P. S.選擇了一張跟他片刻之前從那一邊看到的圖像相配的圖片。當研究人員問他為什麼選擇這兩張毫無關係的圖像的時候，答案令他們吃驚了。

由於負責控制語言的左半球沒有處理到雪景的圖像，他們相信P. S.不會能夠口頭說出他為什麼選擇了雪鏟。「左腦不知道為什麼。」加扎尼加告訴我。「那些資料在右半球裡頭。」兩個半球都不知道另一個半球看到了什麼，而他大腦的兩邊無法溝通，因此，當P. S.被問及他為什麼選擇了這兩個圖像的時候，他理應感到困惑。

不過，加扎尼加在他的自傳中回憶道，P. S. 完全沒有猶豫：「噢，很簡單。」病人告訴他們。「雞爪和雞是相配的，而你需要有鏟子才能清理雞棚。」

研究人員後來推斷，這樣的事情發生了：P. S. 的左腦沒有引導他只簡單地說「我不知道」來回答加扎尼加的問題，而是編造了一個答案來回答他為什麼選擇了這兩個圖像的問題。他的左腦在短暫的一瞬間裡，就將它從環境收到的兩則沒有關聯的資料——那兩個圖像——然後說了一則故事來將它們連在一起。

加扎尼加在這之後多次和多位合著者重複了這項研究的發現：在面對資料不足的時候，左腦能夠填補空缺。加扎尼加以這些發現為基礎而開發了他的理論，就是大腦左半球負責我們的心理團結意識——我們會意識到，並且會反思任何時候所發生的事。

加扎尼加告訴我說：「大腦的這個部位，會將不同的資料重點，編織成一段故事情節以及某種意義。這就是它的核心重要性。」

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除了解答有關大腦專長化的問題之外，裂腦研究也探討了左右腦半球作為自主的實體而操作的一些方式。比方說，詹金斯的左右手開始為了如何排列積木而起了爭執，因為他的兩個腦半球，像加扎尼加告訴我的那樣，是「一個頭裡面的兩個分開的頭腦」。

就如他在《來自大腦兩邊的傳說》中所作的進一步解釋：「大腦中有著一個『我』或者控制中心的這個概念，其實是個錯覺。」

在心理學家當中，這個概念並非新穎；像西格蒙德·弗洛伊德（Sigmund Freud）和威廉·詹姆斯（William James）的人物，曾經推理過有關「分裂的自我」的概念。弗洛伊德主張，精神可分成自我、超我和本我。但是，裂腦研究可說是表現出分裂的自我有著一個真正、實質的基礎的首幾項科學論證之一，而這項論證接著也引出了有關精神和大腦之間的關係的新穎問題。

」通過分裂解剖學，就是在解剖學上作出微小的改變，從而分裂意識，這個論證，是神經科學上最出色的成果之一，而它也有著巨大的影響。「加州大學聖地牙哥分校哲學家帕特裡夏·丘奇蘭（Patricia Churchland）說道。她的工作的焦點，是哲學和神經科學之間的關係。」如果你以為意識和精神狀態是獨立於大腦的話，那麼，這應該就是一個真正的警示。」

根據認知心理學家史蒂芬·平克（Steven Pinker），裂腦研究對現代心理學和神經科學最重要的貢獻之一，就是幫助說明精神和大腦之間的關係。「每個腦半球能支持自己的連貫、有意識的思維，顯示了意識是大腦活動的產物。」他告訴我。「一個沒有任何組件或部位的稱為『意識』的實體存在著的概念，是錯誤的。」

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現今的癲癇療法，比20世紀中期的療法來得更先進，而裂腦手術已經非常罕見了。曾經和加扎尼加做研究生工作的加州大學聖巴巴拉分校神經學家麥可·米勒（Michael Miller）告訴我說，他聽說過最後一次的手術，是在大約十年前進行的。加扎尼加、斯佩裡和他們的同事研究過的裂腦病人當中，有許多已經逝世了。

雖然裂腦病人的研究已經大幅度緩慢了下來，但是米勒相信，這個領域還有可得到的收穫。他正在對一名病人進行研究，以回答這個問題：大腦的每一個半球，是否會以獨特的方式自我反省、自我評估？

米勒告訴我說：「我們知道兩個腦半球思想的策略是不同的，而我們也好奇這會如何影響它們對自己的評估。左半球會不會視自己為悲傷的人，而右半球同時視自己為快樂的人？我們要讓每個腦半球評估自己，以得知這一點。」

米勒的研究，利用了一個稱為「特質判斷任務「的測試。像「快樂」或「悲傷」之類的特質會顯現在屏幕上，而研究對象必須表明這種特質是否形容他們。米勒為了他的裂腦病人而稍微修改了這項任務——在他的實驗中，他會將特質顯現在對象視線的正前方的屏幕上，讓左右腦半球都能處理這則資料。之後，他會在對象視線的其中一邊迅速顯示「我」和「不是我」的詞，讓它們只被一個腦半球處理，然後，當米勒顯示適當的形容詞的時候，對象就會被指示指向屏幕上的特質。（比方說，如果屏幕上顯示「快樂」的話，一個不開心的左半球會在米勒在對象的視線右邊顯示「不是我」的時候，驅使對象指向特質，而米勒顯示「我」的時候，對象則會保持不動。）如果對象兩邊的反應不同的話——比方說，當「我」向右半球顯現的時候，對象指向屏幕——那麼，米勒相信，大腦兩邊擁有的自我概念之間，一定存在著差異。

米勒的研究還在進行當中。不過，他說，如果研究發現每個腦半球評估自己的方式和另一個半球不同的話，這可能會為大腦分裂的真正程度添加更深一層的理解。

米勒告訴我說：「裂腦病人，讓你對平時看不到的意識狀態有了一次獨特的一瞥。

「和一位裂腦病人互動，有著非常獨特的一面。」他補充道。「你參與的互動，都是涉及了左半球，而你又可以突然操縱事物來跟右半球互動。這是一種非常與眾不同的體驗，一種非常與眾不同的意識。」