大脑皮质

学习目标问题 2-11 大脑皮质由哪四个脑叶组成？运动皮质、体感皮质和联合区分别有什么功能？

大脑内那些较古老的网络负责维持基本的生命功能，并使记忆、情感和基本驱力得以实现。而占据了大脑重量85%的两个大脑半球，则是大脑内较新的神经网络，它们组成了专门的工作团队，使我们具备了感知、思考和语言等能力。和脑干（大脑最古老的部分）上方的其他结构——包括丘脑、海马体和杏仁核——一样，大脑半球也是成对的。 大脑皮质 （cerebral cortex）则覆盖在这两个半球之上，像树皮一样，是神经细胞相互连接形成的一层薄薄的表面层。在人类大脑的进化史上，大脑皮质这个人类大脑的思维之冠，是一个相对较新的结构。

人类在动物生命阶梯上不断前进的过程中，大脑皮质不断扩大，原本严格的遗传控制随之放松，而生物体的适应能力也随之增强。青蛙和其他大脑皮质较小的两栖动物普遍按照预设的遗传指令进行活动。而哺乳动物较大的大脑皮质提升了它们的学习和思考能力，使它们能够适应不断变化的环境。正是大脑皮质的大小和相互连接的性质，令我们与其他动物不同（Donahue et al., 2018）。让我们一起来看看它有哪些结构和功能吧。

大脑皮质的结构

打开人的头骨，露出大脑，你会看到一个布满褶皱的器官，形状有点像超大的核桃肉。如果拉平这些褶皱，这个扁平的大脑皮质的面积将会是之前的三倍，和一个大号比萨的面积大致相当。大脑的左右半球布满了连接大脑皮质和大脑其他区域的轴突，仅在大脑皮质这一层薄薄的表层上就包含了约200亿~230亿个大脑神经细胞和300万亿个突触连接（de Courten-Myers, 2005）。生而为人，很费神经。

每个半球的大脑皮质又细分为四个脑叶，各自由明显的裂缝或褶皱分开（图2.16）。从大脑的前部开始，有 额叶 （frontal lobe，额头后面）、 顶叶 （parietal lobe，大脑顶部和后面）和 枕叶 （occipital lobe，大脑后面）。从大脑后面出发，向左或右移动，你会在耳朵上方发现 颞叶 （temporal lobe）。每个脑叶都承担着许多功能，一些功能还需要几个脑叶相互协作。

大脑皮质的功能

一个世纪以前，外科医生在对局部瘫痪或失语的人进行尸检时，发现他们大脑皮质区域受到了损伤。这一证据相当粗糙，还无法说明运动或语言等复杂功能是由大脑皮质的特定部分进行控制的。电源线断裂，笔记本电脑就会关机，但要是觉得连接互联网的“功能”就在电源线上，那就是在自作聪明了。

运动功能

定位相对简单的大脑功能时，科学家们的运气还不错。例如，1870年，德国医生古斯塔夫·弗里奇（Gustav Fritsch）和爱德华·希齐格（Eduard Hitzig）就有一个重要发现：对动物大脑皮质的部分区域进行轻微电刺激，可引起其部分身体抽动。但这种影响是有选择性的，只在刺激额叶后部的拱形区域时，运动才会发生，该区域大致处于从一侧耳朵越过头顶到另一侧耳朵之间的位置。此外，刺激大脑左半球或右半球的该区域，会引起另一侧身体特定部位的运动。现在，人们把弗里奇和希齐格发现的这一区域称为 运动皮质 （motor cortex）。

绘制运动皮质图 对于脑外科医生及其患者来说十分幸运的是，大脑并没有感觉感受器。了解这一点后，20世纪30年代，奥特弗里德·福尔斯特（Otfrid Foerster）和怀尔德·彭菲尔德（Wilder Penfield）对不同的皮质区域进行刺激，并观察其产生的反应，绘制了数百名清醒患者的运动皮质。他们发现，手指和嘴等需要精确控制的身体区域，占据的皮质面积最大（图2.17）。西班牙神经科学家何塞·德尔加多（José Delgado）多次进行关于运动行为机制的演示，有一次他对患者大脑左侧运动皮质上的一个点进行刺激，使患者做出右手握拳的动作。第二次刺激时，他要求患者保持手掌张开，尽管患者竭尽全力，还是没能张开手掌。患者说：“医生，我想你的电流比我的意志更强大。”（Delgado, 1969, p. 114）

科学家通过反复观察特定手臂运动的运动皮质活动来预测猴子的手臂运动（Livi et al., 2019），他们观察到，猴子的运动皮质神经元在执行社会行为（将物体放在实验者手中）与非社会行为（将物体放入容器或自己口中）时的反应不同（Coudé et al.，2019）。这些发现为脑控技术研究打开了大门。

脑机接口 一些研究人员想知道是否能通过读取大脑的活动，让瘫痪的人移动机器肢体，脑机接口能否帮助人们学会指挥光标写电子邮件或者进行在线工作。为了寻求答案，他们在三只猴子的运动皮质中植入了100个微小的记录电极（Nicolelis, 2011;Serruya et al., 2002），将猴子的大脑信号与其手臂运动相匹配，让猴子使用操纵杆追逐移动的红色目标，并根据其表现给予奖赏。随后，科学家对计算机进行编程，以监测这些信号，同时对操纵杆进行控制。接下来，猴子只需想一个动作，计算机就会熟练地移动光标，和希望得到奖赏的猴子一样。猴子怎么想，电脑就怎么做。

此后，这种认知神经假体的临床试验就在严重瘫痪或截肢的人身上开展起来（Andersen et al., 2010; Nurmikko et al., 2010; Rajangam et al., 2016; Velliste et al., 2008）。第一个患者是一个25岁的瘫痪男子，他能够通过思想控制电视，在电脑屏幕上画出各种形状，以及玩视频游戏等。这一切都归功于一个阿司匹林药片大小的芯片，其中含有100个微电极，能够记录运动皮质的活动（Hochberg et al., 2006）。其他接受了植入物的瘫痪患者也能够用思想活动来指挥机器手臂（Clausen et al., 2017）。

伊恩·伯克哈特（Ian Burkhart）也是如此，他在19岁时就失去了手脚活动能力。俄亥俄州立大学的大脑研究人员将记录电极植入了他的运动器官（Schwemmer et al.，2018）。他们使用了计算机的机器学习技术，指示伯克哈特盯着一个屏幕看，该屏幕显示的是一只挥舞的手。接着，伯克哈特想象挥舞自己的手。记录电极将运动皮质的信号输入计算机，计算机得到他想移动手臂的信息后，对手臂肌肉进行刺激。实验结果如何呢？伯克哈特成功地用自己瘫痪的手臂抓起一个瓶子，把里面的东西倒了出来，再把一根棍子捡起来，甚至还能够玩视频游戏《吉他英雄》！通过学习伯克哈特独特的大脑反应模式，计算机可以预测其大脑活动，帮助他做出这些动作。“知道我在未来的日常生活中有可能使用类似这样的设备，真的恢复了很多我对未来的希望，”伯克哈特说，“对我和其他许多人来说，都是如此。”（Wood, 2018）

如果一切心理因素都是生物因素，比如说，如果每一个想法都是一个神经事件，那么总有一天，微电极能够精准地检测到复杂的想法，许多人就能够以更高的精确度来控制他们的环境（图2.18）。科学家们甚至已经创造了一种虚拟声音，通过读取大脑指挥发声运动的指令来创造大部分可理解的语音（Anumanchipalli et al., 2019）。

感觉功能

运动皮质向身体发送信息时，在哪里接收传入的信息呢？怀尔德·彭菲尔德发现了一个皮质区域，位于顶叶之前，运动皮质之后，与运动皮质平行，专门接收来自皮肤的感觉信息，如触摸和温度，以及来自身体部位的运动等。我们如今将这个区域称为 体感皮质 （somatosensory cortex）。对这个皮质区域顶部的某个点进行刺激，人可能会感觉有人在触摸他的肩膀，而刺激侧面的某个点，则可能会让人感觉到脸上有东西。

身体部位越敏感，该部位对应的体感皮质面积就越大（图2.17）。超级敏感的嘴唇投射的脑区范围比脚趾更大，这也是人们更喜欢亲吻，而不喜欢摸脚趾的原因之一。老鼠的大脑有一大片区域专门用于接收其胡须的感觉，猫头鹰的大脑皮质则主要用于其听觉感官。

科学家们已经确定了大脑皮质中接收除触觉以外的其他感觉输入的区域。你现在所接收到的一切视觉信息都会进入大脑后部枕叶的视觉皮质（图2.19）。枕叶受到刺激时，如果你的视力正常，你可能会看到闪光或闪烁的色彩。从某种意义上说，我们的后脑勺确实长了眼睛！我的一个朋友因肿瘤切除了大部分的右枕叶，因此他的左半边视野是盲区。而视觉信息从枕叶传输到其他专门负责识别单词、检测情绪和识别面孔等任务的区域。

你现在听到的一切声音都经由颞叶（位于耳朵上方，见图2.19）的听觉皮质处理。这些听觉信息大多从一只耳朵迂回传输到对侧耳朵上方的听觉接收区。如果对你的听觉皮质进行刺激，你就可能听到某个声音。对精神分裂症患者的MRI扫描显示，在听幻觉的虚假感官体验中，颞叶的听觉区域很活跃（Lennox et al., 1999）。有听力损失的人也会经历铃声幻觉——虽然仅有一只耳朵听到，另一侧大脑的颞叶也会产生相应的活动（Muhlnickel, 1998）。

联合区

在前文中，我们学习了接收感觉输入或指引肌肉输出的小型皮质区域，这些区域总共只占据了人类大脑满是皱褶的薄覆盖层的四分之一。那么，大脑皮质其余的广大区域又是怎么一回事呢？事实上，这些 联合区 （association area）的神经元正忙于处理高级心理功能，正是这些功能令我们成为人类。对联合区进行电刺激，不会引发任何能观察到的反应。因此，与体感皮质和运动皮质不同，联合区的功能无法被整齐地定位。这是否意味着我们没有用到它们，又或者在两项调查中约4/10的人所赞成的“我们只使用了10%的大脑”是正确的（Furnham, 2018; Macdonald et al., 2017）（见“批判性思考：我们真的只使用了10%的大脑吗？”）？

联合区在所有四个脑叶中都存在。额叶前部的前额叶皮质具备判断、计划、社会交往和加工新记忆等功能（de la Vega et al., 2016; Silwa & Frehwald, 2017; Yin & Weber, 2019）。这个区域受损的人也许能够取得很高的智力测试分数，或具备蛋糕制作技巧，却无法提前计划何时开始为生日派对烤制蛋糕（Huey et al., 2006），即使真的开始烤蛋糕，他们也可能会忘记蛋糕的配方（MacPherson et al., 2016）。而且，即使是他们导致了生日派对上没有蛋糕，他们可能也不会感觉到自责（Bault et al., 2019）。

额叶损伤也可能改变人的个性，卸下人的心理抑制。铁路工人菲尼斯·盖奇（Phineas Gage）的经典案例就是如此。1848年的一个下午，25岁的盖奇正要用填塞杆将火药塞入岩石中。突然，一个火花点燃了火药，引起了爆炸，填塞杆从他的左脸颊插入，从头骨顶部穿出，损伤了他的额叶。令所有人都惊讶的是，盖奇还能立刻坐起来说话，甚至在痊愈后还回到岗位上继续工作。但是，爆炸破坏了他的额叶和其他脑区之间的联系，而这些区域正是负责情绪控制和决策的脑区（Thiebaut de Schotten et al.，2015; Van Horn et al., 2012）。那么，这一损伤对盖奇的性格造成了什么影响呢？这个平时温和、说话和气的人开始变得暴躁粗俗、满口谎话。他的朋友说，盖奇已经“不再是盖奇了”。后来，他失去了铁路上的工作，但也渐渐适应了自己的身心障碍，找到了驿站马车夫的活计（Macmillan & Lena, 2010）。

其他额叶受损患者的案例研究也显示了类似的损害。没有额叶对他们的冲动进行抑制，他们不仅行为不受控制，也没有了道德判断的约束。1972年，塞西尔·克莱顿（Cecil Clayton）在一次锯木厂事故中失去了20%的左额叶。此后，他的智商下降到了小学水平，而且变得越来越冲动。1996年，他向一名副警长开枪致其死亡。2015年，在他74岁时，密苏里州政府对他进行了处决（Williams, 2015）。

你会提倡以杀死一个人的代价来拯救其他五个人吗？大多数人不会，因为他们有强烈的社会规范意识，反对蓄意谋杀。而前额叶皮质受损的人往往不会为这种伦理困境所困扰（Koenigs et al., 2007）。额叶能够引导人们走向善良，远离暴力（Lieberman etal., 2019; Molenberghs et al., 2015; Yang & Raine, 2009）。而额叶受损的人，其道德指南似乎与行为相分离，他们知道什么是对，什么是错，只是不在乎。

联合区还能执行其他心理功能。爱因斯坦的大脑在重量上与常人无异，但其顶叶某一部分体积较大，形状异常，使其能够更好地进行数学和空间推理（Amalric & Dehaene, 2019; Wilkey et al., 2018）。对脑外科患者的顶叶某一区域进行刺激，会使其产生想要移动上肢、嘴唇或舌头的感觉，但没有任何实际的运动。随着刺激不断增加，患者会错误地认为自己已经移动了这些身体部位。但奇怪的是，医生刺激额叶运动皮质附近不同的联合区时，患者确实在移动，却没有意识到自己在这样做（Desmurget et al., 2009）。这些令人“头疼”的发现表明，人们对移动的感知并非来自运动本身，而是来自自己的意图和预期的结果。

右颞叶下方的另一个联合区使人们能够对面孔进行识别。要是这一脑区因中风或头部受伤而被破坏，那么患者虽然仍可以描述某人的面部特征，识别某人的性别和大致年龄，却无法认出这个人是谁，无论他/她是大明星，还是自己的祖母。

然而，还要再次强调的是，我们应该谨慎使用大脑“热点”图片，试图去定位精确脑区的复杂功能，以免再次创造出某种新的颅相学说（Beck, 2010; Shimamura, 2010; Uttal, 2001）。一份大脑扫描显示，在复杂任务中，大脑的许多活动区也会分工合作，一些在后台自动运行，另一些在有意识的控制下运行（Chein & Schneider, 2012）。人的记忆、语言、注意力和社交技能都来自功能性连接，即不同脑区和神经网络之间的沟通（Bassett et al., 2018; Knight, 2007; Silston et al., 2018）。脑区之间难以相互沟通时，人们患上各种精神疾病的风险就会增加（Baker et al., 2019; Zhang, 2019）。要记住的一点：人们良好的精神体验和心理健康都取决于协调的大脑活动。

对损伤的反应

学习目标问题 2-13 受损的大脑能自我重组到什么程度？什么是神经发生？

我们在前文中了解了神经可塑性，即大脑如何适应新情况。我们经历大大小小的不幸时，大脑会发生什么呢？一起来探讨一下大脑在受损后的自行修复能力吧。

大多数脑损伤的影响可以追溯到两个如铁的事实：（1）与被割开的皮肤不同，被切断的大脑和脊髓神经元通常不会再生。如果脊髓被切断，人可能会永久瘫痪。（2）一些大脑功能似乎预先分配给了特定区域。一个新生儿的颞叶面部识别区域如果受到损害，就会永远无法识别他人的面孔（Farah et al., 2000）。但也有好消息：一些神经组织可以在损伤后进行重组。

神经可塑性也可能在严重损伤后发生，尤其是在幼儿身上（Kolb, 1989）（图2.20）。束缚诱导疗法的目的就是实现大脑神经的重新连接，有效改善脑损伤儿童甚至是成年中风患者的灵活性（Taub, 2004）。治疗师限制患者功能齐全的肢体，强迫他们使用“坏掉”的手或腿，逐渐对患者的大脑重新进行编程。有一位50多岁的中风患者，治疗人员限制住他的好胳膊和好手，安排他去擦桌子。慢慢地，他的坏胳膊恢复了行动能力。随着大脑受损部分的功能迁移到其他脑区，他逐渐重新学会了写作，甚至还可以打打网球（Doidge, 2007）。

大脑的可塑性对盲人或聋哑人来说是个好消息。失明或失聪使他们未使用的脑区可作其他用途，如听觉和嗅觉等（Amedi et al.，2005; Bauer et al., 2017）。如果一个盲人能用手指阅读盲文，那么对应该手指的脑区就会扩大，因为触觉信号会侵入通常帮助人看东西的视觉皮质中（Barinaga, 1992; Sadato et al., 1996）。神经可塑性也有助于解释，为何在学习另一种语言之前先学会了手语的聋人，周边视觉和运动检测视觉得到了强化（Bosworth & Dobkins, 1999; Shiell et al., 2014）。以手语为母语的聋人，其颞叶区域（常用于接收听觉信号）无法接收到刺激，最后会选择接收其他信号进行加工，例如视觉系统中那些用于观察和解释手语的信号。

通常用于特定功能的其他脑区在因疾病或损伤而空出来时，也可能发生类似的再分配。如果大脑左半球的语言功能被左半球缓慢生长的肿瘤破坏，右半球可能会对其进行补偿（Thiel et al., 2006）。当天生没有手的人使用脚来执行日常任务时，他们大脑中对应手部的体感皮质会非常活跃，即使他们从来没有过手（Striem-Amit et al., 2018）。那么，腿部以下截肢患者的性交体验是怎样的呢？“我实际上是在幻肢上体验高潮的，”该患者称，“而且那里的感觉范围要比之前大得多得多，因为它不再仅仅局限于我的生殖器上。”请回看图2.17，体感皮质的脚趾区域与生殖器区域相邻（Ramachandran & Blakeslee, 1998, p. 36）。

尽管大脑经常试图通过重组现有组织来进行自我修补，但研究人员正在争论的是，它是否也可以通过 神经发生 （neurogenesis），即产生新的神经元来进行自我修复（Boldrini et al., 2018; Kempermann et al., 2018; Sorrells et al., 2018）。研究人员已经在成年小鼠、鸟类、猴子和人类的大脑深处发现了婴儿神经元（He & Jin, 2016; Jessbergeret al., 2008），这些神经元以后可能与邻近的神经元形成连接（Gould, 2007; Luna et al.，2019）。神经发生因人而异，为我们为何以自己独特的方式体验某个共同的过程提供了佐证（Kempermann, 2019）。

干细胞可以发展成任何类型的脑细胞，也存在于人类胚胎中。如果在实验室里大量生产神经干细胞并注射到受损的大脑中，它是否能替代缺失的脑细胞呢？在如何生产类似人类神经元功能的干细胞方面，各个大学和生物技术公司的研究人员持续取得新的突破（Lu et al., 2016; Pasca et al., 2015）。该种干细胞研究不仅有助于治疗患病或受损的大脑，还有助于了解大脑发育、记忆和其他基本精神过程（Mariani et al., 2012; Sun et al., 2015; Zhang et al., 2016）。是否有朝一日，外科医生能像我们在破旧的运动场上重新种草一样重建受损的大脑呢？敬请期待吧。运动、睡眠以及其他无压力但有刺激的环境是神经发生的自然促进因素，我们也可以从中获益（Liu & Nusslock, 2018;Monteiro et al., 2014; Nollet et al., 2019）。

割裂的大脑

学习目标问题 2-14 分裂脑揭示了两个大脑半球的哪些功能？

大脑的左右半球，虽然外观相似，所具有的功能却不同，这种偏侧化在脑损伤后表现得很明显。跨越一个多世纪的研究表明，如果大脑左半球遭遇事故、中风或生出肿瘤，会损伤人的阅读、写作、说话、算术推理和理解能力，而右半球的类似损伤则没有那么明显的影响。这是否意味着右半球的脑功能只是辅助而已呢？许多人都如此认为，直到20世纪60年代研究人员发现，“小小的”右半球的功能却是无限的，心理学历史上一个迷人的篇章才就此展开。

分裂脑

20世纪60年代初，两位神经外科医生推测，癫痫发作主要是由大脑异常活动在两个大脑半球之间来回跳动放大的现象引起的，而左右两个半球是作为一个整体系统运作的（Bogen & Vogel, 1962）， 胼胝体 （corpus callosum）就是连接两个半球并在它们之间传递信息的轴突纤维带（图2.21）。如果是这样的话，这两位医生想知道，是否可以通过切断胼胝体来结束这场生物网球赛？他们也知道，心理学家罗杰·斯佩里（Roger Sperry）、罗纳德·迈尔斯（Ronald Myers）和迈克尔·加扎尼加（MichaelGazzaniga）就曾以这种方式割裂猫和猴子的大脑，并没有造成严重的不良影响。

于是，这两位外科医生进行了手术。结果如何呢？癫痫发作几乎完全消失了，而这些 分裂脑 （split brain）的患者出奇地正常，他们的性格和智力几乎没有受到影响。一个患者从手术中醒来后，甚至开玩笑说他“连头痛都是分裂的”（Gazzaniga, 1967）。通过分享他们的经历，我们对完整的大脑两半球之间互动的理解大大扩展了。

为了理解这些发现，我们需要关注视觉通路的特殊性，如图2.22所示。请注意，每只眼睛都会接收来自整个视野的感觉信息，但在每只眼睛中，来自左半边视野的信息会进入右半球，而来自右半边视野的信息则会进入左半球，后者通常控制语言。任何一个半球收到的信息都会通过胼胝体迅速传递给另一个半球。在胼胝体已切断的人身上，这种信息共享就不会发生。

了解到这样的情况后，斯佩里和加扎尼加分别向分裂脑患者的左半球或右半球发送信息。当患者盯着某个地方时，研究人员在其右侧或左侧闪现一个刺激物。他们也可以对你这样做，但在完整的大脑中，接收信息的半球会立即将信息传递给另一侧。由于裂脑手术切断了两个大脑半球之间的信息通路，研究人员可以分别对这些患者的每个半球进行测验。

在一个早期实验中，加扎尼加（1967）要求分裂脑患者盯着他在屏幕上闪现“HE·ART”图案时字母中间的那个点（图2.23）。这样，“HE”会出现在患者的左视野，并传递到其右半球，“ART”会出现在患者的右视野，并传递到其左半球。当他要求患者说出看到了什么时，患者报告说他们看到了“ART”，但当他要求患者指出自己所看到的东西时，患者的左手会在右半球控制下指向“HE”，患者自己都感到惊愕无比。如果有机会表达自己，每个半球都会指明所看到的东西，但是，控制左手的右半球凭直觉知道自己看到了什么，却无法说出来。

当一张勺子的图片出现在他们的大脑右半球时，患者无法说出他们看到了什么，但在要求他们用左手触摸各种遮挡住的物体，凭感觉来识别他们所看到的东西时，他们轻而易举地就选出了勺子。研究人员说“答案正确！”时，患者却会回答说：“什么？正确的？我都不知道自己看到了什么，怎么可能挑出正确的物体？”当然，这时候是左半球在说话，患者对无法言语的右半球所知的东西感到困惑不已。

有几个做了分裂脑手术的人曾有一段时间相当困扰于自己那特立独行、不守规矩的左手，似乎左手真的不知道右手在做什么。左手可能会在右手扣衬衫时把扣子解开，或者在右手将物品放入购物车后又将其放回货架上。仿佛每一侧大脑半球都在想：“我今天有点想穿绿色（蓝色）衬衫”。事实上，斯佩里（1964）指出，分裂脑手术使人们拥有了“两个独立的大脑”。大脑割裂之后，两个半球都能理解、遵循指令，并且用左手和右手同时复制不同的图形（Franz et al., 2000）（图2.24）。而今天的研究人员认为，分裂脑患者的心智就像一条分成了独立支流的河流，每条支流都不知道对方的存在（Pinto et al., 2017）。阅读这些报告时，你能想象一个患者独自用左手与右手玩着“石头、剪子、布”的感受吗？

当“两个心智大脑”发生冲突时，左半球会做“精神体操”，将其不理解的反应合理化。在患者收到右半球传输的指令开始走路时，一件怪事儿就会发生：大脑左半球不知道这个指令，也不知道患者为什么会开始走路。但如果被问及，患者并不会回答“我不知道”，相反，患者的左半球会开始即兴发挥“我要进屋拿可乐”。加扎尼加（1988）将这些患者描述为“世界上最迷人的人”，加扎尼加认识到，具备意识的左半球类似一个即时构建解释的解释器。他还总结道，大脑经常以自动驾驶的状态运行，它常常是先行动、后解释。

完整大脑的左右差异

那么，99.99%以上的大脑未割裂的人又是怎样的呢？我们的每一侧大脑半球是否也会执行不同的功能呢？简而言之，答案是肯定的。一个人执行感知任务时，其大脑扫描通常会显示右半球活动（如脑电波、血流和葡萄糖消耗等）增加，而这个人说话或进行数学计算时，其左半球的活动会增加。

在某些类型的脑部手术前，医生常常会进行一个戏剧性的大脑半球偏侧化展示。大脑左半球通常控制语言功能，外科医生为了定位患者的语言中枢，会将镇静剂注射到向左半球供血的颈部动脉中。在注射前，患者会保持平躺，举起双臂，与医生聊天。你能猜到药物使左半球进入睡眠状态时会发生什么情况吗？几秒钟内，这个人的右臂就会瘫软下来，如果左半球正控制语言功能，他就会说不出话来，直到药效消失。如果将药物注射到通往右半球的动脉中，这个人的左臂就会瘫软下来，但仍然能够侃侃而谈。

对大脑来说，无论是口语还是手语，语言就是语言（更多关于大脑处理语言的方式和位置的内容见第9章）。听力好的人通常用左半球来处理口语，聋哑人也通常用左半球来处理手语（Corina et al., 1992; Hickok et al., 2001）。因此，像影响正常人的说话能力一样，左半球中风会影响聋哑人的手语能力（Corina, 1998）。

大脑左半球能熟练地对语言进行快速的字面解释，右半球则：

·擅长推理（Beeman & Chiarello, 1998; Bowden & Beeman, 1998; Mason & Just，2004）。在研究人员展示出单词“foot”时，大脑的左半球会迅速识别出与之密切相关的单词“heel”。但是，如果给出一个与洞察力相关的问题，比如“什么单词和靴子、夏天、地面相配”？右半球则会更快得出合理的结论，并识别出相应答案“营地”。正如一位患者在右脑卒中后解释说：“我能理解单词，但无法察觉细微之处。”右脑在复制图画、识别面孔、注意差异、感知情感以及通过更具表现力的左脸表达情感等方面也更具优势。右半球损伤则会大大破坏这些能力。

·帮助我们调节语言，使意义更明确。比如我们会说“我们吃饭吧，爷爷”，而不会说“我们吃爷爷吧”（Heller, 1990）。

·帮助协调自我意识。如果是右半球损伤的话，偏瘫的人有时会不断声称他们瘫痪的肢体可以活动，顽固地否认自己受到的损伤（Berti et al., 2005）。

单单只看这两个半球，肉眼看起来如此相似，谁会想到它们各自都对整体的和谐统一有着独特的贡献呢？然而，各种对分裂脑、正常大脑，甚至对其他物种大脑的观察研究都能很好地结合起来，毫无疑问，我们拥有统一的、各部分又分工明确的大脑（Hopkins & Cantalupo, 2008; MacNeilage et al., 2009）。

在本章，我们了解了一个首要原则：一切心理因素同时也是生物因素，集中讨论了思想、感觉和行动是如何在我们分工明确而又协调统一、适应性惊人的大脑中产生的。从19世纪的颅相学到今天的神经科学，我们已经走过了漫长的道路。在接下来的章节中，我们将进一步探讨心理学中生物革命的意义。

了解神经科学有助于了解我们自身和他人，正如现代神经科学的创始人之一玛丽安·戴蒙德（Mariian Diamond, 2016）所说：“拿走大脑，就等于拿走了人。”然而，心理学家仍需要在知识上保持谦逊的态度，因为未知的东西仍然会使已知的东西相形见绌。我们可以描述大脑，了解其各部分的功能，研究这些部分如何沟通，但我们的思想是如何从身体血肉中产生的呢？各种欣喜的感受、创造性的想法或关于祖母的记忆又是如何在大小如同一小颗卷心菜的脑组织的电化学反应中产生的呢？

正如汽油和空气可以产生火焰这样截然不同的东西一样，人类的复杂大脑也可以产生不同的东西，那就是意识。罗杰·斯佩里认为，思想产生于大脑的离子运动中，但又无法还原为离子运动。又如神经学家唐纳德·麦凯（Donald MacKay, 1978）所观察到的那样：“（我的大脑活动）反映了我的想法，就像（计算机）活动反映了它正在解决的方程。”他认为，思维和大脑活动相互关联、相互补充，但在概念上是截然不同的。

细胞不能完全用原子活动来解释，思想也不能完全用细胞活动来解释。心理学扎根于生物学，生物学扎根于化学，化学扎根于物理学。然而，心理学不仅仅是应用物理学。正如杰罗姆·凯根（Jerome Kagan, 1998）所说，葛底斯堡演说的意义并不能还原为神经活动，性爱也不仅仅是血液涌向生殖器。斯佩里（1992）说，我们把大脑理解为一个“整体系统”时，理解道德和责任就成为可能。我们不仅仅是个喋喋不休的机器人，大脑产生思想，而思想又会改变大脑。

力求理解大脑的思想，不仅是，而且将永远是科学的终极挑战之一。用宇宙学家约翰·巴罗（John Barrow）的话说，一个简单到可以完全理解的大脑也会简单到无法产生一个能够理解自身的思维。 aOZ7T93kP3I/6FzT/99WthgxHjDGXKOdf7/xjGbSeRDNuvqszqod4nrKc03Wf77e