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3 三位一体的大脑分裂的大脑(第1页)

3。三位一体的大脑、分裂的大脑

20世纪下半叶广泛流传着另一个图像,即关于大脑结构和功能的最流行和传播最广的图像,由神经生理学家保罗·麦克莱恩(PaulMa)所作。即使在今天(在这个故事开始的半个世纪之后,催生这一故事的理论已经失去有效性),在网络上搜索关键词“三位一体的大脑”,依然会看到令人印象深刻的搜索结果和海量的视频,这些内容用各种主要语言呈现,呈现质量也各不相同。这个例子说明,科学研究的回声,会延续到实际生命周期之外的时期[204]。

2007年,在麦克莱恩去世后,他曾经的合作者认可了他非凡的能力,认为他能够将其对大脑进化的整体看法与动物和人类的行为联系起来。合作者还回忆道,只在他职业生涯的第一阶段有真正的实验活动,而第二阶段则更具哲学特征。1990年,当他终于成功地在一本书中介绍了他所有的工作成果时,一些苛刻的评论家认为,那些理论在当时已经过时了[205]。

即使在后来,也不乏对他理念的批评。麦克莱恩的概念是沿着中枢神经系统的发育展开的研究,是线性增加的研究过程,最终形成对人类认知能力的认识。这种模式属于试图将理性置于情感之上的一个固有方法,因此,他的心理功能的等级模式也受到了嘲弄。最后,有人指出他三位一体的大脑理论过于简单,不足以阐释极其复杂的大脑进化过程。自然选择的作用不是通过叠加,而是通过不断的重塑进行的,所以可能有三个以上的大脑。此外,麦克莱恩自己也承认,想要不在过度简化的情况下做出一般性的总结,其实很难做到[206]。

然而,国际行为神经科学学会于2002年在卡普里举行了一次研讨会,以捍卫麦克莱恩的观点并促进社会行为的神经生物学方面的研究。据收集会议记录的期刊编辑称,麦克莱恩将神经科学、心理学和精神病学、社会科学联系了起来,其成就比以往任何成果都更有意义[207]。值得补充的一点是,正如我们所见,在神经系统的发展中确定了连续的进化趋势,自托马斯·莱科克、约翰·休林斯·杰克逊(JohnHughlingsJa)和斯宾塞时代起就已有新的支持者。在这些人和其他支持大脑分级概念的人身上,隐藏着20世纪中期以后发生的故事的19世纪的根源,也值得被更详尽地讲述。

麦克莱恩于1913年生于纽约菲尔普斯,是长老会牧师的第三个儿子,在耶鲁大学度过了两年时光。直到某一天,他在费尔默·诺斯罗普(FilmerS。orthrop)教授的科学哲学课程中被说服,才正式前往爱丁堡,在新柏拉图主义者和柏拉图学者阿尔弗雷德·泰勒(AlfredE。Taylor)的指导下从事新的事业。然而,很快,这一选择就把他引向了一条死胡同:仅仅通过阅读和重读哲学家已经论述过的东西,怎么可能获得关于生命来源的新的和原创的想法呢?正如麦克莱恩在其简短的自传中所述,因为这种思考,他决定从耶鲁大学医学专业毕业,并在不久后入伍。在太平洋战争期间,他在新西兰奥克兰的一家军事医院做手术。在那里,他发现受伤或生病的士兵也容易受到精神神经症的困扰。渐渐地,他越来越相信心灵居住在大脑中,这并非表象现象[208]。1946年退伍后,他在波士顿的马萨诸塞州总医院从事研究工作,在那里,他发明的鼻咽电极被用来记录下丘脑的大脑活动,它可以帮助表达情绪。

为了寻找与这一现象有关的更多数据,麦克莱恩偶然读到了康奈尔大学神经解剖学家詹姆斯·帕帕兹(JamesPapez)于1937年发表的一篇文章。文章洋洋洒洒二十多页,理论非常密集。帕帕兹在其中提出了关于情绪的解剖学基础的假设,认为情绪位于一个涉及下丘脑、扣带回、海马体以及联系它们的环路中(后来称为“帕帕兹环路”)。这一假设只是一个大体推测,虽然它是从文献中已经存在的一系列解剖学、临床和实验数据中推导出来的,其真实性还有待验证,但它对后来的研究起到了一定的作用,且颇具成效[209]。那篇文章的发现是麦克莱恩工作的起点,他将在其著作和演讲中无数次地引用这篇文章。1948年,他与年长自己三十岁的帕帕兹第一次会面,随后维持了长达十年的密集通信[210]。此后不久,麦克莱恩制定了一项研究计划:有神经解剖学和神经生理学的迹象表明,一个系统发育较早、较原始的大脑负责监督情绪的动态,而其较新的部分则与智力功能有关。神经的多样化物质会在一个人的感觉和一个人的认识之间产生差异[211]。

在努力证明帕帕兹的环路假说正确性时,麦克林发现了海因里希·克鲁弗(HeinrichKlüver)和保罗·布西(PaulBucy)对猕猴的观察。这些猕猴被切除两个颞叶之后,就无法区分危险和有用的物体,并且性欲激增、经口欲望亢进[212]。然而,通过研究,其他研究人员认为是“内脏”大脑在指导动物的行为,如觅食、逃离捕食者和繁殖等。或许,同样的事情也发生在更高的存在形式和人类身上。因此,他大胆猜测,根据弗洛伊德的心理学,内脏的大脑与无意识的“本我”的属性有关,这对精神病学有一定影响。

从一开始,麦克莱恩的行动就一直没有脱离这一具有宗教性的目标——改善个人和集体生活质量。他于1949年发表的文章吸引了耶鲁大学神经生理学家约翰·富尔顿(JohnFulton)的关注,富尔顿是猴脑定位的比较研究的作者,曾进行过脑叶切除术的实践。正是为了在下一个项目上开展合作,麦克莱恩被选为助理教授。此后不久,内脏大脑成为“边缘系统”:这是一个比较中性的形容词,出自保罗·布罗卡,他在1878年提出了这个词,用来指代围绕脑干的“粗鲁”部分,旨在将其与集中在大脑皮层的“智力”部分区分开[213]。边缘系统似乎代表了参与情感行为的部分,在结构上与具有智力功能的新脑不同,而对心脑的研究正与日俱增。

因此,在过去的15年里,两个大脑的进化事实已经逐渐得到认可。最古老、最简陋的第一个大脑设备(麦克莱恩将其比作最早的一台9英寸屏幕的电视机)提供了内部和外部世界的模糊图像,然而它对于个人和物种仍然至关重要。如果还不满意,大自然就会在人身上配置第二个大脑(类似于最新电视上的大屏幕,几乎能够完全消除视觉失真),它非常完善,甚至可以实现语言符号的抽象化。人怎么能如此伟大却又如此愚蠢呢?

自19世纪50年代以来,麦克莱恩就曾在无数次会议中提到这一问题。而他给出的回答则是,两个大脑的共存唤起了一种“精神分裂症”,产生了矛盾。或许现在已经到了第二个大脑学习、了解和驯服第一个的时候,这是他“布道”的基本核心(他是传道人之子),这一理念持续了几十年,后期也有所改变。

后来,麦克莱恩在欧洲休假了一年,并在那里建立了有效的关系网络。他从耶鲁转到马里兰州贝塞斯达的国家卫生研究院,在那里,他主要负责协调边缘系统与涉及行为的研究。而此处的松鼠猴(Saimirisciureus),一种来自热带南美的灵长类动物,则成为他雄心勃勃的研究计划中的第一只小白鼠[214]。从档案文件中可以看出,麦克莱恩构想的其实是一个涵盖更广的调查模型,他花了十几年时间才创造出与他所设想的模型类似的物质。通过在模拟的自然环境中使用神经生理学技术,人们将有机会更好地研究动物基本功能的大脑机制,例如,**、照顾后代、觅食、驯化、领导和群体冲突。长期以来,越来越多的不善于群居的动物物种——人类,生活在城市过度拥挤的非自然状态下,这是造成诸多疾病和越轨行为的原因。麦克莱恩希望不断进步的神经生理学知识,能够攻克人口过度增长所带来的各项难题。

在这两者之间必须建立一座桥梁,即在不了解行为领域的神经科学家和对大脑所知甚少或一无所知的心理学家或伦理学家之间。早在1959年,在普林斯顿与精神分析学家劳伦斯·库比(LawrenceKubie)的讨论中,麦克莱恩就在之前的两个孤立的层面上加入了第三个层面。换言之,大自然赋予了人类三个大脑,尽管它们不和谐,但必须一起工作。第一种承自爬行动物,第二种承自低等哺乳动物,第三种则是人类特有的大脑[215]。第三个层次被麦克莱恩定位在脑底部的纹状体复合体上(“R—复合体”,其中,R代表爬行动物),它被用来执行生存常规所要求的复杂行为。三分法其实并不新奇,弗洛伊德或其他过去和当代的研究者早已用过三分法。但是,这一方法肯定具有自身的独创性,它试图将自身植根于神经解剖学的基础上。

三个大脑的第一次可视化展示,可以追溯到1965年的一幅水彩画,它留存于麦克莱恩的论文中。毫无疑问,它的图解非常简单,很容易被接受,作者也一再强调这一点(图3。18)。麦克莱恩与多人合作,在贝塞斯达进行特殊研究计划,他们也集中精力于可以获得财政支持的精神病学衍生研究。边缘系统的功能障碍被归因于精神运动性癫痫等疾病,但也包括精神分裂症、各种形式的抑郁症、癔症以及一些身心疾病。根据麦克莱恩的说法,当病人躺在精神分析学家的沙发上时,他就仿佛带着一匹马和一条鳄鱼。它们虽然无法进行口头表达,却能在病人身上发挥巨大力量。

图3。18:保罗·麦克莱恩的图纸。

几个月后,麦克莱恩给阿瑟·凯斯勒[216](ArthurKoestler)写信。彼时,凯斯勒已年满60岁,不再热衷于冒险,生活相对稳定,有了第三任妻子,不断辗转于出版项目和巡回演讲之间。两人在华盛顿的一次会议上相遇,一种强烈的冲动促使那个正在研究一般等级概念的“居无定所的灵魂”向这位神经科学家征求意见。此后,双方开始了长期友好合作。在这种合作中,凯斯勒不顾麦克莱恩自身的意愿,执意让其参与新的事业。在他酝酿的新书中,第三部分的30页对三脑理论展开了论述。第一部分试图证明智人是一个生物笑话,是进化过程中的一个错误,由最珍贵、最精致的仪器“中枢神经系统”的电路中的缺陷构成。中枢神经系统扩张得过快,从而导致新旧区域之间协调不力,出现了诸多弊病,首先,便是人类与生俱来的“精神分裂症”。

《机器中的幽灵》(Ilfarolamaa),这个标题源自哲学家吉尔伯特·赖尔(GilbertRyle)。他在1949年提出了这一说法,旨在批评笛卡尔的二元论。后来,这个说法开始盛行,麦克莱恩也用它表达理论,并获得了迅速传播。与此同时,它也有误解和误用的风险[217]。赖尔发明了这个术语,而麦克莱恩的观点也由此传开:在1970年7月写给凯斯勒的信中,在关于三位一体的大脑理论中,这一标题已经有迹可循。从那时起,就几乎可以确定,这一标题在未来麦克莱恩所有公开演讲的标题或内容中,将占有永久性的位置。神经科学认为大脑在人类、新哺乳动物中的地位非常重要,需要通过它处理当时的医疗和社会问题。例如,需要通过研究它抑制冲突、抑制“爬行动物”因领土支配权而发动的战争。如果能够检验已知的大脑功能,2000年将见证一个新的黄金时代的出现。

经过几番推迟,新的大脑进化和行为实验室于1871年在普利斯维尔(马里兰州)落成:16公顷的土地,三座建筑,长期以及客座研究人员在松鼠猴、狗、小鼠、仓鼠、火鸡和蜥蜴身上做实验。这个小团体的任务是进一步掌握前脑古老而庞大的皮层所执行的功能,该皮层主管着绝大部分的动物行为。在之后的日子里,麦克莱恩一边忙于管理实验室,一边努力地传播三位一体大脑理论。《科学》杂志于1978年对他进行了采访,坚称他在寻找人类中隐藏的爬行动物倾向,但也把他描述为一位习惯进行哲学思考和创造新词的神经科学家。他的话语中也有自相矛盾之处:一方面,他认为人类对真理的认识,仅仅来自大脑边缘凹陷处的皮质的模糊冲动,因此,从这一角度看问题,人们自身对外部世界的看法会自然而然地改变;另一方面,进化带给人类的皮质前额叶,可以大大改善人类的生存状况[218]。

在那些年里,伦理学和社会生物学占主导地位,引发了无数争议。麦克莱恩虽然在公开场合对此避而不谈,但在私下里,对这种特殊研究视角表示理解。他还与古人类学家接触,以收集进化过程中大脑变化的信息和数据。他参加利基基金会的座谈会(他的大部分智人谱系的发现都应当归功于利基家族),当提到许多令人震惊的人口统计、原子的破坏力、人类行为的灾难性影响时,其内心也会变得越来越惴惴不安。在太空时代,尽管由于新脑的存在,人类可以达到一定的速度,但是如果不能切除大脑的下半部分,人类会有严重的不适感。

麦克莱恩总是受邀在各种场合讲授他对物种弊病的诊断以及可能的治疗方法,但是,他表示有时更希望将自己关在象牙塔里,在严谨科学伦理的引导下进行实验,而不是辗转于各个会议之间。在1971年的一次会议上,他曾协助一位天文学家,这位天文学家在当时已经是美国早期科学传播者的代表。卡尔·萨根()与麦克莱恩结为好友,如同几年前的凯斯勒一样,他也被三位一体的大脑所征服。在他论述人类智力进化的书的第三章中,他集中讨论了这一问题。这本书于1977年出版,次年荣获普利策奖。这位神经科学家制作的杰出模型,不禁让人联想到弗洛伊德对心理的细分和柏拉图式的翼马拉车的神话[219]。萨根的使命是帮助人类摆脱自我毁灭的灾难:他是最早将电视作为传播媒介的人之一。自己的理论被人利用,麦克莱恩究竟作何反应,在这方面没有任何记录。但两人的关系在相互尊重中延续了下去,这一点从他们的通信中可以看出[220]。

如前所述,麦克莱恩的总结性成果于1990年出版。他的理论从问世至今已有77年的历史。他的作品共680页,浓缩了他40年的研究成果,这是一幅令人印象深刻的马赛克图画,所有碎片都按顺序依次排列。一段长长的导言在关于人类命运的哲学和政治问题方面展开了深层讨论,这些问题都受到资源枯竭、污染和冲突的威胁。补救措施,似乎会出现于皮质“心理脑”的新能力中。麦克莱恩越来越迷恋猜想的艺术。在耄耋之年,他对所谓的“分离召唤”所起的作用进行了大胆的假设,这是一种最原始的发声方式,旨在保持母子联系;此外,他也对女性(在他看来,女性拥有比男性更平衡的大脑)因素在人类进化中的相关性做了假设。他还以发明新的隐喻为乐。1991年,他写道:由于人们对自己和外部现实的了解,不可能超过人的大脑所能处理的程度,人们必须创造一种有利于大脑运作的知识氛围,创造一种“算法”,就像那些能够欣赏方程式旋律的数学家一样[221]。

《伊甸园之龙》(TheDragonsofEden)这本书在1977年宣传了卡尔·萨根对人类智力的“推测”,其中第七章保留了罗杰·斯佩里(RogerSperry)与合作者在加州理工学院(帕萨迪纳)进行的所谓“分裂大脑”的实验:大脑是一个双重实体,两个半球共存且缺乏张力,但其等级关系比三位一体的大脑模型要弱[222]。虽然麦克莱恩在脑部画出了三个进化的、水平重叠的层次。但在那些年里,他亲眼看见了一场不同寻常的手术,当时有人用一条垂直线将两个功能特殊的大脑半体分开了(图3。19)。

从理性的、语言的思维可能只存在了几万或几十万年这一事实出发,萨根进行了研究。他还说,有些人具备几乎完整的理性思维模式,而在另一些人的大脑中则是直觉占上风,前后两者都鄙视对方。这两种实际互为补充的模式,似乎无法巧妙融合在一起。这些模式在大脑皮层中有特定的位置,通过对各类型脑损伤的一系列研究,这一事实在前几十年里得到了证实。例如,当左半球的某些皮质区域受到影响时,会导致阅读、书写、说话和计算的能力出现障碍。对右半球的类似损害,会导致三维视觉、模式识别、音乐能力和整体推理的损害。因此,我们似乎真的可以把所谓的“理性”功能主要放在左半球,而把“直觉”功能主要归功于大脑右半球。

图3。19:通过切断胼胝体分离大脑半球的图示。参见罗杰·斯佩里(RogerSperry),《前脑共济会与意识觉察》,载于《医学与哲学杂志》,1977年,第2期,104页。

斯佩里小组的实验工作就是以这一前沿研究为基础的。为减轻患有严重癫痫、持续发作的病人的痛苦,他们切断了胼胝体,即连接两个大脑半球的纤维束。因此,神经电流从一个半球向另一个半球的传播会被减弱,而癫痫发作的频率和强度就会有所下降。刚刚接受过手术的病人会陷入失语状态,但他的语言能力会在一个月内恢复,并且不会显示出任何其他行为改变的迹象。只有一些更大胆的分脑实验会显示出不寻常的显著变化,因为他们的大脑半球无法再进行相互交流。正如萨根阐释的那样,左半球按顺序或序列处理信息;而右半球则能够同时或平行处理信息。前者将像数字计算机一样运作,后者将像模拟计算机一样运作。两者之间的相似性,也见证了时代信息技术的迅速发展。

在一个脚注中,萨根解释了如何通过服用大麻提高个人在音乐、舞蹈、艺术、模式识别和符号识别方面的能力,也就是说,非语言交流能力会有显著提高。然而,它并不能帮助人们提高理解路德维·约瑟夫·约翰·维特根斯坦(LudwigJosefJohaein)的文章、理解康德的文本、计算桥梁阻力或处理拉普拉斯变换问题的能力。通常,在大麻素的影响下,人往往很难连贯地写作,就像左半球的作用被中和了一样。以同样的方式,即通过暂时中止左半球的运作进行活动,可以解释某些东方宗教的冥想状态,甚至是梦境[223]。不仅如此,萨根还大胆假设道,梦的“动物”品质可以通过适当使用麦克莱恩描述“边缘”的话语,或R—复合系统活动的进化理论来理解。毫无疑问,新皮层以复杂的方式提供了语言能力。此外,我们必须看到,语言的控制,需要从边缘系统向那些更高的区域迈出具有决定性的一步,这意味着需要形成一个全新的大脑体系,而不仅仅是重新组织已经活跃在动物沟通和叫声中的机制。

萨根通过回顾笛卡尔来结束他在三位一体、双重大脑的交叉点上的论述,他的分析几何学证明了代数方程和曲线之间形式的一致性。在他看来,前者应当被视为左半球的典型结构,而后者则与右半球有关。他打趣地提示道,在某种意义上,分析几何学将像分析数学一样,是一种胼胝体在运作。他甚至进一步推断:人类文化的每一项创造性活动(伦理和法律、艺术和音乐、科学和技术),只有在两个半球的合作下才会存在,因此这些文化活动也是胼胝体的功能之一。

至于罗杰·斯佩里是否欣赏以及如何认识萨根对大脑分裂理论的广泛运用,我们很难确定[224]。无疑,他偏向于理论推理,从其著作中也可以看出这一点。但在1981年12月8日诺贝尔奖颁奖典礼上,由一位瑞典同事代为宣读的讲话中,他试图澄清对自己研究的误会并给出了重要的告诫。首先,斯佩里在那个庄严的场合回顾了自己对脑分裂病人的研究结果,他在近二十年前就开始发现右半球有认知和语言理解能力。当时的主流观点仍然倾向于左半球占主导地位,且更发达。这一消息令人震惊,并激化了双方的对立。此后,斯佩里与不同合作者一起,努力重新训练两个半球,并分析它们之间的互补特性[225]。右半球虽然不能“发声”,但拥有更广泛、更高级的技能。

在斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院的演讲中,斯佩里不仅总结了20年的实验工作(他的工作首先集中在动物身上,随后聚焦于人类身上[226]),而且还给出警示,要反对只支持某个大脑半球的论断,也要反对那些并未适当采用半球二分法的推断。为避免疑问,他重申,在正常状态下,大脑的两半肯定会形成一个单元,但两个半球究竟如何合作,在这一方面我们仍需进一步研究。然而,对功能的研究无疑提高了对智力的非语言成分的重要作用的认识。智力固有的个性也得到了揭示:我们对它了解得越多,它就会变得越复杂,指纹或面部特征的复杂性都无法与之相比。

在演讲的最后,斯佩里提到了他的分裂大脑工作的主要成就之一,是与意识有关的间接成就。在心理学方面,出现了从非因果的、平行主义的观点转向因果的、互动主义的身心关系观点,这一观点驳斥了行为主义对于未开发的大脑的教条理论。这样一来,就有可能将内心体验的事件归因于大脑活动过程的突发特性,而大脑是具有自身活动动向和规律的[227]。

早在20世纪60年代末,斯佩里就提出了意识的新概念(这是一个非常模糊和有问题的术语),并将其作为大脑过程的组成部分及影响因素。在他看来,未来的挑战在于如何精确地理解大脑最基本的组成,以及大脑是如何构建具有偶然性的意识的。对它的检验必须付诸实验,尤其是需要阐释它是如何出现在进化史上的。他的实验,甚至可以或应该去掉那些使科学实践受到人文主义感性影响的、不断助长反科学的火焰的领域——物质主义、机械主义、还原主义等[228]。

[151]乔治·库姆先生、托马斯·里德教授和托马斯·莱科克博士之间的通信,以及库姆先生、里德教授和莱科克博士关于大脑反射解剖学和生理学的通信,载于《柳叶刀》,1845年。

[152]详见:托马斯·莱科克(ThomasLaycock),《颅相学》,载于《大英百科全书》第八版,爱丁堡:内皮尔,1859年,第17册,556—567页。

[153]详见:托马斯·莱科克(ThomasLaycock),《心灵与大脑:意识与组织的关系,及其在哲学、动物学、生理学、精神病理学和医学实践中的应用》,爱丁堡:萨瑟兰和诺克斯,1859年,第2册,61页、197—198页。

[154]详见:托马斯·莱科克(ThomasLaycock),《心灵与大脑:意识与组织的关系,及其在哲学、动物学、生理学、精神病理学和医学实践中的应用》第二版,伦敦,1869年,第1册。

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