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迈尔克·加扎尼加:讲述大脑故事的人
#人物
/gkimage/25/hl/lk/25hllk.png 著名的脑科学家迈克尔 · 加扎尼加。他通过对裂脑人进行的大量研究,促进了我们对人类大脑功能偏侧性以及大脑半球之间关系的认识。近年来,他还就大脑发展与人类伦理形成的关系进行了开创性的探索(Jim Wilson / The New York Times)
(文/BENEDICT CAREY) 71 岁的迈克尔 • 加扎尼加博士(Dr. Michael S. Gazzaniga,上图)现在是加州大学圣芭芭拉分校的心理学教授。关于加扎尼加博士,最有名的就是他所做的揭示大脑分裂个性及左右脑半球分工的一系列研究。第二有名的,则是他爱讲故事的个性:他喜欢讲自己失败的实验,提出的愚蠢问题等等,这些他——这个业界翘楚——在近半个世纪的时间里犯下的各种错误。 这次他要讲的,是一个严肃的话题,将给我们带来新的启示——神经科学的社会化应用,特别是在庭审中的应用。
加扎尼加: 脑科学终将影响公众对于公正和责任的看法,这个影响是好还是坏,还很难说。
一方面,大脑扫描技术在法律系统中的应用尚未成熟,它所能提供的信息低于人们的预期。另一方面,关于神经系统机制的新认知向人类的责任感发出挑战:科学家已经知道,大脑在很大程度上是自动化运行的——先动而后想,往往在行动后才寻求解释;假如人类的大多数行为是自动化的,那我们要为自己的行为负多大的责任呢? 又或者,究竟是谁在掌控一切? 加扎尼加博士的他的新书《谁是老大?——自由意志与脑科学》( Who's in Charge? Free Will and the Science of the Brain )中表示,这个问题的答案并不隐晦,就看从哪个角度去深入。

达特茅斯学院的日子:分裂的大脑

游手好闲多年之后,迈克尔 • 加扎尼加才开始认真思考责任的本质。 在美国加州的格伦代尔长大,加扎尼加大部分时间行迹于洛杉矶东部开阔的乡野,偶尔在车库里搞搞实验。在知名外科手术医师父亲的指导下,实验变得很有趣,加扎尼加开始真正去理解生物化学这门学科。后来,他进入达特茅斯学院并加入了“Alpha Delta Phi 兄弟会”。在聚会和恶作剧的间隙,他依然关注脑科学专业的各种动态。 在这之中,加州理工学院(California Institute of Technology)关于动物大脑的研究得到了加扎尼加的注意。加州理工的研究认为,基因编码决定了动物神经细胞会在大脑的特定部分进行分化。加扎尼加博士会被这项研究吸引源于以下两个原因:
  1. 这项研究同那时流行的观点相矛盾。当时生物化学界的普遍认知是,大脑的某项功能,比如记忆,由大脑各处的神经细胞共同配合完成,而不是集中于某个具体的区域。
  2. 他的女友暑期要在加州理工附近兼职。
/gkimage/be/ys/qz/beysqz.png 著名神经生理学家、诺贝尔生理学或医学奖得主罗杰 • 斯佩里 (Roger Wolcott Sperry) / docstoc.com 于是,加扎尼加决定给这项研究的负责人,著名神经生理学家罗杰 • 沃尔科特 • 斯佩里( Roger Wolcott Sperry )写信,询问他是否需要一位暑期实习生(并且在信中强调了上述的第一条原因)。“斯伯里回复:当然需要。”加扎尼加博士回忆说,“我一直鼓励我的学生,‘去直接写信给那个你想一起做研究的人;说不定机会就落到你身上。’” 加扎尼加博士在加州理工度过了大一的暑假,并看到了自己未来发展的方向。研究中,他接触到了“裂脑人”(胼胝体断裂的病人),被手术切除连接左右脑神经纤维的癫痫重症病患。术后病人的病情得到极大缓解,而且似乎没有出现后遗症。在实习结束后,加扎尼加仍然惦记着裂脑人的问题:真的什么后遗症都没有吗?只可惜他没有机会亲自试验。 从达特茅斯毕业后,加扎尼加直奔加州理工而去。

加州理工的研究生涯:探明左右脑半球的分工

那时的加州理工俨然角逐诺贝尔奖的兄弟会欢场。物理学家理查德 • 费曼(Richard Feynman)常常不打招呼便闯进实验室里,在现场指点江山。斯佩里教授对此相当不服气,一门心思琢磨如何胜过费曼。一天下午,斯佩里教授的年轻学生[指加扎尼加]为了抓住一只从实验室逃跑的动物,连滚带爬地追到走廊上,险些撞上莱纳斯 • 鲍林(Linus Pauling,量子化学创始人——编注)的膝盖。这位化学泰斗冷冷地讽刺说:“你为什么不试着去麻醉一碗果冻呢?” 加扎尼加随即投入各种实验中,一点一点地揭开大脑这个黑匣子内部的秘密。 20 世纪 60 年代初,还是个研究生的加扎尼加就已经同斯佩里教授以及脑外科医生约瑟夫 • 伯根(Dr. Joseph Bogen)一起,联名发表了一系列研究报告,生动展现了人类大脑不同半球的专业化分工。 /gkimage/7z/p9/ip/7zp9ip.png 加扎尼加早年本科毕业于达特茅斯学院,后进入加州理工学院,师从诺贝尔奖获得者罗杰 • 斯佩里,获生物心理学博士学位 (Jim Wilson / The New York Times) 研究团队设计了一个实验,实验中仅向被试的右脑半球闪过一张自行车的照片。当被问到眼前看到什么的时候,裂脑病患的回答是:“什么都没看到。”对此,研究人员分析表示,语言中枢所在的左脑半球没有收到视觉信号,因为连结左右脑半球的胼胝体被切除,因此也无法从右脑半球获得信息。所以,“看见”自行车图片的右脑半球不具有用语言来表达刚刚看到的信息的功能。 不过,问题来了:右脑半球虽无法诉诸语言,却能指示它控制的那只手画出看到的自行车。三位科学家进行的其它相关研究显示,右脑半球还能够通过触觉来指认看到的物体。右脑看过图片之后,受试者总能通过触摸准确无误地选出刚刚看到的一支牙刷或是一把汤匙。 这其中的奥秘很快就清楚了:左脑负责逻辑思考,表达语言,即便左脑与右脑失去联系,病患的智商也不会受到影响;右脑则是艺术家,能敏锐感知图像和空间。 三人的发现推翻了大脑平均分工执行具体功能的传统观念,并且让“左脑 / 右脑”成为日常用语,用以称呼不同的技能以及擅长不同技能的人。不仅如此,在神经生物学这个进展缓慢、经常是有了进展也只有很小一部分人能够理解的学术领域,加州理工的这个团队可以说是一步登天。 那时,加扎尼加不过 25 岁。

诠释者:一个讲故事的人发现了另一个故事的叙述者

不过,加扎尼加博士和他的同事在对大脑运作进行假设的时候,仍然漏掉了一些重要信息。 “根本的问题是:为什么?”加扎尼加博士说,“为什么会这样?假如我们的大脑拥有各个独立运作的系统,是不是意味着大脑有统一的意识?” 这个问题一直困扰着加扎尼加,他始终没有找到满意的答案。 20 世纪 70 年代末期,加扎尼加博士和心理学家、语言学家乔治 • A • 米勒(George A. Miller)共同创立了认知神经学这门学科,试图通过心理学和生物学的联姻来解答这个问题。 之后的几十年里,脑科学家发现 “左脑 - 右脑” 模式不过是大脑最明显的分工之一;除此之外还有许多专门的模块(specialized modules),各自对应专门的技能,比如计算距离、分析音调等等。所有这些都在同一时间进行,不同的信息在纵横交错的大脑网络中传递,跨半球交流也是常有的事。 简言之,大脑不仅仅是在控制左右脑协作时表现出统一意识,自始至终大脑都需要在针锋相对的各种杂音中取得平衡,神经系统就好像喧闹的股票交易所一样。 大脑是怎样做到这一点的呢? /gkimage/ww/uv/g3/wwuvg3.png 1945 年迈克尔 · 加扎尼加(右一,身着条纹上衣)与家人合影 / The New York Times 还是裂脑人再次帮助加扎尼加找到了答案。在达特茅斯学院,他继续进行着带有个人特色的实验,不过这次多了个花样。加扎尼加和当时还是他的研究生的约瑟夫 • 勒杜克斯( Joseph LeDoux)一起进行了这样一项研究: 实验中,给裂脑病患展示两张图片,让被试的左脑看见一只鸡爪,右脑看见一幅雪景。紧接着,被试需要在一系列图片中选出同刚才看到的画面最接近的图片,这些图片被试左右脑半球都能看到。结果,病患选择了鸡和铁锹的图片,鸡对应鸡爪,铁锹对应雪景。实验进行到这里,可以说一切正常。 不过,当加扎尼加博士询问被试为什么选择鸡和铁锹时,突破出现了。被试对于“鸡 - 鸡爪”的选择胸有成竹,立马回答说:“因为鸡用鸡爪走路。”毕竟他的左脑看到的是鸡爪的图像。可是,左脑没有看到雪景图,铁锹的选择作何解释呢?被试又低头看了看铁锹的图片,回答说:“铁锹可以用来清理鸡舍。” /gkimage/ok/an/0m/okan0m.png 1963 年在加州理工学院求学的迈克尔 · 加扎尼加 / The New York Times 左脑不过是在编造理由,加扎尼加解释说。上世纪八九十年代,他和其他相关科研人员的研究显示,这种模式是固定不变的:左脑半球在其接收信息的基础上编造出条理清楚的故事,并告知人的意识。日常生活中这个过程不断在上演,大部分人都有这种行为,比如偷听到别人闲话的片段,然后用自己的揣度把故事补充完整。 大脑中各种声音吵吵嚷嚷,却依然能保持一致,其原因就在于左脑半球中某个模块或是某处网络一直在滔滔不绝地叙事。加扎尼加说:“我花了 25 年,提出了正确的问题,并且找到答案。” 加扎尼加博士决定把左脑叙述系统命名为“诠释者”。他这个爱讲故事的人发现了另一个故事的叙述者。
任何学科研究,最难的事情之一就是剔除那些非常有趣却与事实背道而驰的想法,神经科学尤为如此;迈克尔 • 加扎尼加是这个领域能够做到这点的人之一 —— 神经科学学会前任主席、纽约大学艺术与科学学院院长托马斯 • 卡鲁(Thomas Carew)如此评价。

衍生性质(Emergent Properties)

同为故事的讲述者,加扎尼加对同类了如指掌,也深知其能力所在。“诠释者”不仅扮成一副条理清楚的样子,还创作看似富含深意的剧本。它整天忙忙碌碌,大刀阔斧地重组事实;不仅编造故事,还捏造原因,这里加入动机,那里添上意图,诸如此类。而这一切都是基于有限的,有时甚至是经不起推敲的信息。 这一结论又引出了心理治疗和文学创作的老生常谈:我们自以为了解自己,其实不然。在讲述自己生活之时,我们会修饰每一个细枝末节;甚至回过头去修改事实剧本,而大部分时候我们对此根本没有意识。讲故事的人从来不肯停歇,除非在深度睡眠的状态下才有可能闭嘴。 另一启示与责任有关。如果我们的自我控制力是建立在不可靠的叙述之上,而这一叙述又是大脑自动处理的结果,那我们的控制权限有多大呢?是否能够通过神经回路研究而确定责任的阈值呢? 加扎尼加博士在脑科学领域的角色更加举足轻重,能够对脑科学应用推广的政策制定作出咨询和指导。诸如此类的问题成为加扎尼加无法忽视的部分,随着他在脑科学领域地位的上升,这些问题变得愈发重要。 而责任之争,随着脑科学不断增加的影响力而显得尤为突出。 /gkimage/js/bb/jy/jsbbjy.png 加扎尼加博士(前)与穿着白色实验室外套的同事约翰 · 斯蒂斯(John Sidtis)和杰弗里 · 霍尔茨曼( Jeffrey Holtzman)在他们在达特茅斯学院研究大脑半球的劳动分工的面包车上 / The New York Times 近年来,不断有律师将大脑影像作为证据呈上法庭,多用来减轻被告的责任,或者用测谎仪检测证言的真实性。这些图像越来越被法庭接受。不仅如此,在大脑图像的研究中,神经科学家已经能够定位大脑皮层的一些区域,人在克制自我冲动或其它行为之时,这些区域会异常活跃,并且可以通过图像展示出来。 但上述每一种证物的应用都有显而易见的缺陷。一方面,大脑影像实际上是一张快照,仅仅捕捉到一瞬间的状态,其之前与之后的功能都不得而知。另一方面,每个人的健康大脑的影像都不尽相同,也就是说同一张影像,对于某人来说是脑活跃的状态,而对另一个人来说却是常态。脑科学能不能为我们指出大脑自动运行和人类自我指挥之间的明确界限? 不仅现在不行,以后也没可能,加扎尼加博士在他的书中如此断定。好的决断和自由意志变得更为不值一提;试图通过生物学途径来定义诸如此类的社会构想,不过是傻子的游戏。
“我的观点是,与其说责任是大脑的产物,不如说是两人之间的合约;决定论在此种情景下毫无意义。”加扎尼加这样写道。
在他看来,责任同慷慨和吝啬、爱和怀疑一样,虽然是由生物机制所产生,却有着跟生物机制截然不同的本质,是一种“强衍生”(strongly emergent)性质,同源却遵循不同的定律,像冰与水一样。 作此论断的,加扎尼加博士并非第一人。问题之所以如此棘手,部分原因是因为研究人员无法完全认清大脑自动处理和意识系统相互之间的生物作用。 “我明白加扎尼加博士的意思。确实,涉及法律问题,如果我们能够忽视脑科学和心理学的结论,事情再容易不过了。”荷兰内梅亨大学(Radboud University Nijmegen)的心理学家雅普 • 德克斯特霍什(Ap Dijksterhuis)表示,“不过,我并不认为我们可以一直回避下去,有一天,一些核心的法律概念,比如义务或是责任,将被重新定义。” 在那之前,加扎尼加博士的建议是,去它们向来栖身之处寻找,即人类的心灵和道德直觉、法律以及社会习俗。 而那,就不是加扎尼加的故事了。
本文编译自《纽约时报》 2011 年 10 月 31 日的科学人物访谈, Decoding the Brain's Cacophony. 对话加州大学圣芭芭拉分校心理学教授迈克尔 • 加扎尼加博士,作者是 BENEDICT CAREY。