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,我要花很大的力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况下,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“桥梁”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工不同,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赋。
关于我们的大脑,曾被证实由140亿个脑细胞组成,与此同时,每个脑细胞又能生长出2万个树枝状的树突,并通过树突互通有无。脑神经细胞的表现更是让人叹为观止,其信息传递和交换的速度高达每秒1000亿次。如此神通广大,无怪乎世界上功能最强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。
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。”P2-4