超级计算机——神奇的大脑

“我思考问题时,不是用语言来思考,而是用活跃的形象进行思考,当这种思考完成以后,我要花很大的カ气把它们转化成语言。”善于思考的爱因斯坦,一语道出了思考的过程:左脑、右脑的一系列动作合力编排出思考的戏码。

大脑纵裂将我们的大脑分为一左一右两个脑半球,名为胼胝体的横向神经纤维是连接它们的桥梁。爱因斯坦的思考过程表明左脑、右脑在各司其职的情況下,也会通过“桥梁”相互配合。早在20世纪60年代,罗杰•斯佩里和他带领的研究团队就在实验中证实了这一现象,罗杰•斯佩里也因这方面的研究成果斩获1981年度的诺贝尔医学生理学奖。是怎样的实验揭开了大脑的奥秘呢?


罗杰•斯佩里的实验是这样的:研究人员先找来了一些“裂脑人”,即胼胝体断裂的患者。这些“裂脑人”都是癫痫重症患者。为了不让他们的病情恶化,必须通过手术将连接左脑、右脑的“挢梁”拆掉,使左、右脑不能再互通有无,于是他们才成了"裂脑人”

接下来,研究人员拿出一张自行车的照片,并让它从“裂脑人”的右脑半球(左眼)闪过。做完这些工作后,研究人员问“裂脑人”看到了什么?“裂脑人”的答案是什么也没看到。多次重复后,结果还是一样。

实验结果恰恰证实了罗杰•斯佩里研究团队的猜想,因为连接左右脑的“桥梁”被拆,右脑半球接收的图像信息无法传往左脑半球的语言中枢,“裂脑人”的表述自然是什么都没看到。

为了进一步验证大脑两半球的分エ不同,研究人员换了一种方法,不再让“裂脑人”说看到了什么,而是让他们把看到的东西画出来。说也奇怪,这回“裂脑人”准确无误地画出了照片上的自行车。除此之外,“裂脑人”还能通过触摸,准确地找出右脑看到的图片中的实物。


根据研究结果,他们初步揭开了大脑的奥秘:左脑负责逻辑思维和语言表达,即便是没了连接左右脑的“桥梁”,也拉低不了“裂脑人”的智商;右脑却好比是天生的艺术家,在空间和图像辨识上有着与生俱来的天賦。

关于我们的大脑,曾被证实由140亿个脑细胞组成,与此同时,每个脑細胞又能生长出2万个树枝状的树突,并通过树突互通有无。脑神经細胞的表现更是让人叹为观止,其信息传递和交換的速度高达每秒1000亿次。如此神通广大,无怪乎世界上功能最強大的计算机在它面前都不免黯然失色。除此之外,它的存储空间也不容小觑,完全可以囊括50亿本书的内容,相当于500个美国国会图书馆的藏书量(世界藏书之最)。

如此神通,仅靠大而化之的左右脑半球的简单分工显然是无法施展的。面对纷繁芜杂、良莠不齐的信息流,大脑需要从中寻找一种平衡,将各种“观点”糅合成同一种声音。这些,它又是如何做到的呢?


多年之后,罗杰·斯佩里的学生迈克尔·加扎尼加将这个问题带到了实验中,突破口再次被放到“裂脑人”身上。与以往不同的是,这次研究人员给“裂脑人”看了两张照片:带鸡爪的给左脑看,雪景图则给右脑看。看过之后,研究人员让“裂脑人”从准备好的图片中选出与刚才所看到的最为接近的图片(备选图片左右脑都能看到)。实验结果是,“裂脑人”选出了鸡和铁锹的图片。鸡爪是鸡身上的东西,而铁锹可以用来清理雪,所以说鸡对应鸡爪,铁锹对应雪景也说得过去。多年之后,罗杰·斯佩里的学生迈克尔·加扎尼加将这个问题带到了实验中,突破口再次被放到“裂脑人”身上。与以往不同的是,这次研究人员给“裂脑人”看了两张照片:带鸡爪的给左脑看,雪景图则给右脑看。看过之后,研究人员让“裂脑人”从准备好的图片中选出与刚才所看到的最为接近的图片(备选图片左右脑都能看到)。实验结果是,“裂脑人”选出了鸡和铁锹的图片。鸡爪是鸡身上的东西,而铁锹可以用来清理雪,所以说鸡对应鸡爪,铁锹对应雪景也说得过去。

为了获取更多的信息,研究人员还是要“多此一问”:为什么选择鸡和铁锹呢?因为左脑看到的是鸡爪图,在没有右脑的配合下也能作出准确的判断,所以“裂脑人”指着鸡的图片无比自信地说:“鸡是用鸡爪走路的!”接下来轮到铁锹了,“裂脑人”只有右脑看到了雪景图,因此只能画出来或者凭触觉感知,也就是说没有接收雪景图信息的左脑无法形成逻辑,更别说从备选图片中找出关联信息了。因此这个时候“裂脑人”显然没有了之前的自信,低头看了许久选出的铁锹图,才回答道:“铁锹可以用来清理鸡舍。”


此番结果证实了迈克尔·加扎尼加的猜想:左脑只不过是在编故事。在这之前,就有相关研究表明:左脑半球善于将接收的信息整理加工成条理清楚的故事,并且将其传送给意识。好比日常生活中,我们无意中听到了某些闲话,会不由自主地进行揣测,然后将片段编织成完整的故事。我们的大脑之所以能够将各执一词的信息流合并为同一种声音,正是因为左脑半球的某个部位一直在滔滔不绝地讲故事,所有信息经它协调后,就达成了共识,也就发出了相同的声音。

“左右脑分工理论”意在说明,人的左脑半球是能说会道的语言中枢,是右半身的神经和器官的司令,是逻辑思维的代言人。右脑半球则是一个不会说话的哑脑,但是这对它的艺术天赋没有丝毫的影响,观赏绘画、欣赏音乐、凭直觉观察事物等它都能搞定,除此之外,它还是一个超大容量的记忆储藏室,里面陈列的书架上摆放着的不同书籍和各种信息,我们的经历被它一字不落地记着。

爱因斯坦所描述的思考过程,则是右脑将所接触到的信息进行储存,这时左脑通过“桥梁”提取右脑储存的信息,在经过逻辑上的推敲,形成条理清晰的思路,并将其转化成语言,或脱口而出或跃然纸上。

记忆也一样,既离不开左脑半球,也少不了右脑半球。阅读是右脑对所接触到的信息进行储存的过程,也就是“记”的过程。左脑对右脑通过“桥梁”传送过来的信息进行提取和处理的过程就是“忆”的过程。存储是记忆的基础,提取和检索是记忆的表达。我们只有牢牢“记”下了大量的内容,才能在适当的时候快速准确地将其“忆”出来。