“坏的”和“无用的”
讽刺的是，神经科学家经常提到的处理新奇事物的两种大脑结构，也是大众科学所认为的创造性过程的核心，在心理学和神经科学中长期无人问津，直到最近，这种情况才有所改观。前额叶皮质和右半脑对于处理新奇事物至关重要，尽管它们不只与新奇性有关，也与创造力相关。然而多年来，额叶被认为是“无用的”，右半脑则被认为是“坏的”。
生活中有公主和灰姑娘之别，科学中也是。正如人类大多数的追求一样，科学追求中也有很多错误的开始和错误的观念。额叶就是一个“孤儿”——神经学中的灰姑娘。多年来，人们一直认为，额叶没什么用，只能支持一些我们知之甚少的、无足轻重的功能。人们甚至认为可以通过切断额叶和大脑其他部位之间的连接来“治愈”各种脑部疾病。臭名远扬的额叶切除手术就是基于这个现在已被公认为不可信的理论而被发明的，其发明者，葡萄牙神经学家安东尼奥·埃加斯·莫尼兹于1935年首次使用了该方法，还在1949年获得了诺贝尔生理学或医学奖，这可以说是该奖历史上最大的错误。
在患者颅骨上钻出一个孔，将一种名为“脑白质切断器”的类似小刀的器械插入，切断额叶与大脑其他部位之间的连接。因为现代神经影像学技术（如计算机断层扫描，即CT，或磁共振成像，即MRI）在几十年后才被发明出来，所以在当时，病变部位真的是“在黑暗中”被切掉的。直到20世纪60年代，这个极端野蛮的方法才开始式微。当时无数被这样治疗过的病人已经变得像僵尸一样，精神疾病的症状是没了，但大多数精神活动也一起被消除了。[1]
受到这种“创新”的启发，精神病学家沃尔特·弗里曼于1936年开始在美国以工业化的规模开展额叶切除手术。他简化了这种手术，不需要在颅骨上打洞，而是将一个类似冰锥的装置通过眼窝插入大脑。在其鼎盛时期，这种事实上很可怕的手术被漫不经心地称为“冰锥”额叶切除手术，实施者不需要接受神经外科培训。在美国各地，许多精神病医院的精神科医生都可以操作。带着某种快乐和轻浮的情绪，弗里曼医生称之为“我的瞬间额叶切除术”，并把它作为一种门诊手术。他在华盛顿特区的私人诊所中安装了一把牙科手术椅，病人就坐在上面接受治疗。他还特别定制了一辆小面包车，名字很可爱——“切除小车”，他开着这辆面包车在美国旅行，在各地的精神病医院慷慨、随意地进行额叶切除手术。结果通常是灾难性的——许多患者出现脑出血，甚至有些人死亡。直到20世纪80年代，还有从他的手术中幸存下来的患者漫无目的、心不在焉地在精神病医院的走廊里徘徊（我在一家精神病医院提供咨询时就看到过）。他们在二三十年前接受了手术，从那以后再也没能恢复正常人类的样子。2
如果额叶是神经病学的灰姑娘，那么右半脑就是另一个灰姑娘。如果几十年来前额叶皮质被认为是“无用的”，那么右半脑则被视为“次要的”，并且也没什么用。本着这种精神，老派的神经外科医生的一个信条是，必须小心地处理左半脑（它对语言控制具有首要作用，这清楚确立了其重要性），而对右半脑则可以相对随意地进行操作，不用担心有什么严重的副作用。同样，针对抑郁症的电休克疗法（ECT，也称“休克疗法”）以其副作用而闻名，医生在把它应用于右半脑时很少犹豫，但在用于左半脑时则非常慎重。一些老派的神经外科医生非常顽固地认为右半脑无关紧要。几年前，美国东海岸一所著名医学院的一位年轻神经外科医生邀请我到她所在的院系发表演讲（也就是参加普通医学术语中的“大圆桌会议”），以对抗比她资深的老同事的观念——他们认为右半脑可有可无，可以随意对其进行操作。
老派的神经科学家在这一点上需要学习。最近的研究显示，右半脑和额叶实际上非常重要。因为患有严重癫痫，有些患者在童年时期就被切掉了一半大脑。对这些病例的研究显示，被切掉左半脑的儿童成年后比被切掉右半脑的人智商高。从某种意义上说，右半脑比左半脑更“聪明”。3额叶严重受损的人则灾难般地缺乏条理性，虽然他们的特定认知技能——阅读、写作等——不受影响。4
为什么神经科学家花了这么长时间才完全了解这些结构在认知中的作用？因为传统的神经心理学和认知科学关注孤立的、通常是“透明”的精神技能，这些技能与我们日常语言中既有的分类法相对应，因此让人错误地认为它们是不言自明的：运动、知觉、语言甚至记忆。事实证明，额叶和右半脑对整个精神功能的贡献主要在其他方面。在历史上的许多个世纪里，“现在”基本上是由“过去”塑造的，因为新知识积累的曲线，即“新奇性曲线”的进展相对较慢。在这种环境下，把左半脑称为“主导半脑”并非不合理。但在勇于创新的时代，神经的优先事项发生了变化，该是这两个被冷落的结构——额叶和右半脑——共同发挥主导作用的时候了。
[1] 后来，一位妄想症患者开枪射中了莫尼兹，使他余生只能坐在轮椅上。某些人认为这是如诗意一般的公正，是一次壮举。但讽刺的是，进行攻击的患者并没有接受过前额叶切开术；如果他接受过，就没有足以进行这次攻击的精神能力了。
解构创新和创造力
创新和创造力是复杂的和需要从多个层面进行考虑的概念，其包含认知的、生物的和社会的因素，尚无明确的定义。要理解创造力和它的神经学基础，应该先区分它的各个部分，并研究每个部分。一个心理过程越是由多个部分组成的，并且共同支持它的活动部分越多，将这一过程定位到大脑特定部位的想法就越不可行。
以下是这些活动部分中的一些，每个部分都涉及特定的神经网络，有时还互相冲突。（可能还有其他的，这里没有提到。）
突显性：提出中心问题和重要问题的能力。创造力不仅需要心理上的技巧，还意味着相关性。阿尔伯特·爱因斯坦具有非同寻常的视觉想象力，如果他将这一能力用于终身追求完善游园景观艺术这样的事业，他将在专业景观设计这一狭小的领域内被人们记住，但不会获得“历史上最伟大的人物之一”这样的评价。
新奇性：对以前没有解决过的问题感兴趣，并且能够找到解决方案。这是不言自明的。一个对利用已有知识或践行已经完全成熟的艺术形式非常满意的人，不可能投身于创造性追求。对新奇事物感兴趣是创造力的先决条件。智力上的不墨守成规也是如此，它是一种使自己与既定的科学理论和概念，或成熟的艺术形式保持距离的能力。
将旧知识与新问题联系起来的能力：与上面一点相反，这是在看似新颖独特的问题中识别熟悉模式的能力。艾萨克·牛顿在给一位同事的信中承认：“如果我看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。”我的一位朋友，悉尼大学教授艾伦·斯奈德总是说：“任何全新的东西都可能是错误的。”这个随意而令人泄气的说法包含了某种真理。许多高度创新的科学概念和艺术形式实际上只是从既有概念和形式中演变而来的。巴塞罗那哥特区有一座毕加索博物馆，在那里，毕加索这位伟大画家的作品被按时间顺序精心排列展出。参观者可能会惊奇地发现，被称为立体主义创始人的毕加索最初是一位遵循现实主义传统的成功画家。连续发展的概念与不连续性交织在一起，这在科学中也很常见。
生成能力和心理灵活性：针对同一个问题想出多种解决方法的能力对科学的创新性过程至关重要。对一个科学家来说，一下子就解决一个令人生畏的问题，这只是非常幸运的少数情况。通常，他们必须从多个不同的角度来解决问题。以多种形式进行实验的能力也是艺术创作过程的核心。毕加索既是画家，也是雕塑家、陶瓷家、印刷制造商和舞台设计师，这些多元化的艺术形式相得益彰。
动力和顽强性：从某种意义上说，与之前的几条相反，这是一种持续努力，直到问题被解决的能力。这说的是“灵感”和“汗水”的关系。虽然存在“懒惰的天才”（克劳德·德彪西有时就被称为“懒惰的天才”），但大多数伟大的科学发现或艺术创作都是多年辛勤工作的结果。除了非常幸运的少数人之外，持续努力的能力、对所选主题的执着以及对失败的适应能力是大多数成功的创造性事业的必要条件。
精神漫游：一种神秘能力，使人富有创造力，能够看似毫不费力地获得自己想要的创意。人类活动的各个领域（从科学到音乐）都有这样极富创造力的人，他们自述道：自己似乎在毫不费力的心理状态下，突然想到了问题的解决方法或音乐旋律的轮廓，这些灵感仿佛凭空出现。这种现象的神经学机制是什么？它与其他心理过程有什么关系？如果想提高效率，“精神漫游”是否必须在有意识的、系统的、有针对性的精神努力之前进行，并穿插其中？第7章将对此主题进行更多讨论。
精神聚焦：与精神漫游相反，这是系统地追求逻辑思维的能力。虽然它在创造性过程中不那么神秘，但它是所有科学发现过程都不可缺少的一部分，与“精神漫游”协同工作。
反传统思维：这是不言自明的。要走在社会前列，一个富有创造力的人必须受到对知识、科学或艺术现状的不满情绪的驱使。有创造力的个体必须具备即使遭到拒绝和反对，也能坚持下去的品格和信念。在被社会接受之前，凡·高的绘画和伊戈尔·斯特拉文斯基的音乐都曾被批评家否定。这也是许多其他伟大的艺术家和科学家的命运。
与主流的社会和文化主题的共鸣：与上一种品质相反，这听起来可能违反直觉。一个富有创造力的人当然是一个天才，他领先于社会，但其工作必须是被社会认为对生存很重要和有效的东西，否则就会被历史和文化抛弃。这个概念包含了一个悖论：为了得到承认，一个有创造力的人必须领先于社会，但又不能领先太多。假使通过一些令人难以置信的因缘际会，微分方程由一位天才的克鲁马农人发明出来——他们被称为欧洲的“山顶洞人”，它肯定也会被社会无视和遗忘。有些先驱的想法远远超越了同时代人，以至于其思想无法产生影响，这种事令人心酸，因此我决定将本书献给他们。
社交风度：某些具有超凡创造力的人因其社交礼仪和适应能力而闻名遐迩，另外一些天才却因为缺乏这种风度而臭名昭著。列奥纳多·达·芬奇属于前者，卡拉瓦乔属于后者。虽然可能与创造性过程本身无关，但一个具备创造力的人的社会属性对其获取创造性过程所需资源或其创意产品本身的命运有着重要的甚至是决定性的影响。在某些情况下，这一属性甚至可以使有些人不朽，使另一些人被遗忘。
有利的文化环境：从历史上看，某些社会和时代比其他社会和时代有更多新发现和新发明。“黄金时代”的雅典和文艺复兴时期的佛罗伦萨通常被认为是这样的社会，还有其他社会。有创造力的个体与他所处的社会和文化环境的关系值得仔细研究。
多元创造力
根据前文内容，我们应该已经清楚，创造力是一个非常复杂的概念，由许多活动的、往往是相互冲突的部分组成。还应该清楚的是，创造力的许多先决条件和部分不可能具有很强的相关性。这意味着想找出单一的关键元素可能是徒劳无功的，通往创造力的路有很多条，不同的“具有创造力的个体”的履历可能非常不同。这甚至意味着这些多种多样的特质、履历和先决条件包含某些矛盾。
我们经常这样谈论创造力：好像它是一种单一的属性，一个人可能有也可能没有；或者它好像可以被度量——某人创造力很强，创造力一般，或根本不具备创造力。但这种方法在逻辑上是极端的，它意味着一位极富创造力的数学家也能成为一位富有创造力的编舞者，一位富有创造力的小说家也能成为一位极富创造力的建筑师。真的是这样吗？的确，某些类型的天赋似乎高度相关：优秀的数学家通常也是优秀的业余音乐家。但更多的时候，特定领域的天赋之间根本就没有关联。
任何特定的创造性过程都不是抽象的事业，它发生在人类为之努力的特定领域，建立在该领域特有的知识、经验和技能的基础上。考虑到这一点，将创造力视为单一的天赋有多少合理性呢？就像存在并不总是强相关的“多元智能”一样，几乎可以肯定，也存在“多元创造力”，它们基于不同的神经元组合。如果是这样，那么创造力问题的提出方式可能从根本上就错了。这个问题的提出方式假设创造力是一种整体特征，但这个假设几乎可以肯定是错误的。在对伟大数学家的生活和工作风格进行研究之后，我们清楚地看到，即使在一个领域，也有许多种差异很大的创造性途径。
数学有时被称为“科学的皇后”。数学不仅是数字操作，特别是所谓的纯粹数学（即理论数学，其与应用数学截然不同），需要一种特殊的想象力，去想象高度抽象的“物体”，它们与任何经验上的物理现实都没有明确的相似之处。有人认为，开创性的数学家的心理过程以最纯粹的形式代表了创造力。让我们来看一看有史以来最伟大和最有创造力的两位数学家：埃瓦里斯特·伽罗瓦（1811—1832）和卡尔·弗里德里希·高斯（1777—1855）。他们都对多个数学领域做出了开创性的贡献，包括代数、几何、数论、群论等。然而，他们的个性和工作风格天差地别。
伽罗瓦是一个典型的反叛者，他深深卷入了法国后拿破仑时期的政治动荡中，他短暂而动荡的人生充满了政治和身体上的抗争。20岁时他和人决斗，因腹部中枪而死，但在短暂的一生中，他在多个数学领域都有重大发现：代数、群论和多项式方程。我们对他的许多数学见解的了解来自一封信，这封信是他在决斗的前一天晚上写给奥古斯特·谢瓦利埃的，信中他匆忙地总结了自己的想法。5相比之下，高斯在政治上很保守，他是6个孩子的父亲，过着有序的生活，高寿而终，以细致而审慎地修改自己的发现而闻名——他的数学见解发表的时候，已经写成了几年，也许是几十年。他的工作风格非常谨慎，以至于有人认为他把发表重要成果的时间不必要地推迟了几十年。6
我们是否认为，这两位伟大的数学家的创造性过程是以相似的方式进行的，它们遵循同样的轨迹？不太可能，特别是考虑到他们的个性和环境之间的显著差异：伽罗瓦是一个年轻的革命家，人生短暂而动荡不定，而高斯有序、平静的生活则延续到老年。我在受教育的过程中开始相信，了解一个创意的提出者的个性和生活环境，就能更好地把握这个创意的实质。所有试图重建一个创意的创造性过程都必须如此。高斯和伽罗瓦具有完全相反的个性，他们不可能走同一条通往数学殿堂的创造性之路。
在另一个创意表达领域——音乐中，也有类似的对比。莫扎特（1756—1791）和贝多芬（1770—1827）的对比就是如此。莫扎特在几周内写下了他的最后三部交响曲——第三十九、第四十和第四十一交响曲。7相反，贝多芬慢慢地工作——他花了6年的时间谱写第九交响曲，有人认为这是他最好的作品。8尽管贝多芬的人生长得多，但他的作品比莫扎特少很多。可以想象，这两位伟大作曲家的创作过程非常不同。我的从音乐学家转为律师的朋友哈里·巴兰指出，贝多芬的交响曲是“建筑式的”，以计划为指导；而莫扎特的交响曲是“自发的”，创意可能不是由计划驱动的。这说明二者的创作过程非常不同。
很明显，不同的创造性过程在不同的时间长度中展开，对广义的人类行为来说，这可能也是真的。所以在不同的创造性追求之间和它们的内部，都有令人惊讶的个体差异。我们因此否定“创造力是一个统一而同质化的过程”这一观点。我们不可避免地得出这一结论：表面上，创造性工作都差不多，但实际上，不同的人可能调用了不同的认知工具和过程，并且依赖不同的神经结构。
现实生活中创造性过程所隐含的时间尺度，与通常用于研究创造力的实验室测验的时间尺度之间没有共同之处，后者包括托兰斯创造性思维测验、发散性思维测验以及想在实验室中测量创造力的其他类似技术。9这也是为什么我要质疑这些测量技术与现实生活中的相应创造力之间的关系。不同的时间尺度不可能仅仅是彼此的延伸或压缩的版本，它们可能有非常不同的认知构成。
鉴于创造性过程中的认知、元认知和社会成分的多样性，以及它们的多重形式和相互矛盾，期望在大脑中找到一个神奇的创造力中心有多大可能？不太可能！相反，往往是多个大脑区域和结构以高度关联或相互矛盾的方式协调运作，一起支持着创造性过程。此外，即使富有创造力的不同个体在相同的广泛领域内进行创造性工作，他们的大脑结构协作（或矛盾）的形式也可能非常不同，并且涉及不同的大脑结构组合。
在接下来的章节中，我们将探究协同支持整个创造性过程的各种认知过程，以及与它们相对应的神经机制。
03 保守的大脑
我们的知识是怎么来的
在上一章中，我们谈到了老派的神经心理学家不太重视额叶和右半脑，因为他们认为它们无关紧要。那么，他们感兴趣的是哪些区域呢？真的非常少——只包括左半脑的某些部分。不过，即使在这个问题上，老派的科学家也错了，至少不是完全正确。诚然，成年人都知道，左半脑支持语言功能——我们在很多年前就知道了这一点，但左半脑的功能远多于此。为了理解语言是如何由左半脑负责的，必须首先认识和分析左半脑的其他一些更基本的功能。
大脑不会凭空产生新的知识或创意。我们所做的一些乃至大部分工作，在一定程度上都是由以前所获得的信息形成的，包括最具突破性的创新和最具创造力的成就也是如此。新事物与旧事物的关系灵活而密切。追求创新的动力通常来自这样一种感觉，即现有的知识或理论不能为当前的问题提供解决方案，或者现有的美学和艺术形式不能与世人的感受能力或自我表达的需求产生共鸣。此外，创新不一定是对以前积累的知识、想法和信仰的全面拒绝。通常情况下，旧的东西会以微妙而灵活的方式变成新的东西。
创新和创造力的大脑机制也是如此。大脑是一个大网络，尽管存在专门用于特定任务的不同子网络，但它们并不完全分离，而是紧密相连并且重叠的。为了理解创新和创造力的大脑机制，我们还必须理解表征既有知识的大脑机制——既有知识是所有创造性过程的出发点。在本章中，我们将研究知识是如何在大脑中被表征的。
知识在大脑中是如何被表征的？在解决宏大的问题之前，让我们先来讨论这个看似平庸的问题，因为它们潜在的大脑机制基本上是相同的。试想一下：我们在周围环境中，经常遇到严格说来是新的而且是独一无二的事物，但我们处理起来好像很熟悉一样，没有任何困难。比如，在一个充满异域风情的国家度假时，你穿过市场，看到一件由你从未见过的布料制成的颜色奇特的夹克或一盏奇形怪状的灯。从技术上讲，你从未见过这些物体，但你马上就知道它们是什么。你甚至可以使用不熟悉的货币（虽然不熟悉，但你仍然知道那是货币）购买它们。顺便说一句，你有没有想过在异国他乡度假时，在一个充满异国情调的餐厅里，你为什么马上就会使用奇形怪状的刀子、勺子和叉子，尽管你事实上从未见过那些器具？
在人生中的每一天、每个小时，我们甚至不需要费多大力气就可以完成这种看似矛盾的壮举。我们在街上碰到陌生人，就知道他们是人类而不是狗，而且我们知道陌生人遛的是一条陌生的狗，而不是人。你有没有停下来想想这是怎样发生的——遇到一个完全陌生的事物，很快知道它是什么？这类过程如此普遍，你如此轻松自然——就像吃饭喝水一样，但你从来不会停下来欣赏它们。
使我们能够完成这一壮举的过程就是“模式识别”，左半脑最擅长这个。当我们遇到独特但相似的东西时，我们的大脑就会形成一种心理表征，它会捕捉到这些东西的基本共性，忽视多余的特性。一支笔的心理表征会捕捉到它必不可少的细长的形状，尖头或圆头，但会忽略其颜色。一个盘子的心理表征会捕捉到圆形、相对平坦和中间有凹陷的造型，但会忽视边缘的装饰设计。这些都是模式。当我们遇到一个属于熟悉的范畴的新东西时，我们能认识它，是因为它与之前存储在我们大脑中的某种模式产生了共鸣，激活了这种记忆。
大脑中的模式是如何表征的？从神经生物学上讲，一种模式就是由相互连接的神经元组成的网络。当网络的一部分被感觉输入激活时——比如说，你所处的环境中的某个物体的视觉图像，网络的其余部分也会被激活。整个网络的激活，就其本身而言，就是模式识别的机制，大脑通过该机制将新物体识别为熟悉的范畴的一员：桌子、椅子或其他东西。
复杂的想法在大脑中被表征的方式也基本与此相似。正如我们通过熟悉的模式这一透镜来体验日常的物质世界一样，科学家、艺术家、企业家、政治家或企业领导者也通过运用自己熟悉的概念、艺术形式或习俗来面对他们遇到的挑战。数学家看到一个方程式，判断它是一个线性方程而不是二次方程，这一判断过程就是通过激活其大脑中表征线性方程基本共性的神经网络来实现的。艺术评论家看到一幅画，认为它属于弗拉芒画派而不是荷兰画派的作品，是因为这幅画激活了含有弗拉芒画派经典之作的共性的神经网络中大量的神经元。医生检查患者的身体并很快诊断出疾病，是因为以前的经验已经在医生的大脑里形成了表征疾病基本特性的神经网络。表征相似物体（这里我们在广义上使用“物体”一词）所属的整个范畴的基本属性的神经网络有时被称为“吸引子”，因为它们中的每一个都“吸引”了大量的特定输入。这一术语是从数学中借用来的，但现在它被广泛用于计算神经科学。神经的“吸引力”就是主观认知经验的机制。左半脑尤其擅长存放各种各样的吸引子，无论是语言的还是非语言的。1
现在假设，患者出现了一系列前所未有的症状；物理学家遇到了一个无法用已知类型的方程描述的过程；艺术家有一个想法，一种创造性的灵感，不适合通过既定的艺术传统来表达；或者更普遍地讲，一个简单的物体，和我们熟悉的所有东西都不相像。在这些情况下，识别行为就不能发生，因为手头的事物对大脑的影响未能激活先前形成的任何吸引子网络。
现在，大脑遇到了新的挑战。我们面对的是新奇事物。出现这种主观感受主要是由于输入大脑的信息不能与先前形成的任何吸引子网络产生共鸣，因而左半脑不能找到解决方案。接下来大脑中发生的事情是第6章和第7章的主题。但我们目前为止所知道的重要一点是，通常，在现有解决方案不能解决手头问题后，我们才会着手寻找新的解决方案。
大脑如何映射世界
失认症与左半脑
尽管我们将模式识别视为理所当然，但在遭遇某些形式的脑损伤后，这种机能可能会遭到破坏。这类脑损伤会导致一种名为“联想性失认症”的疾病——患者丧失了识别有意义物体的能力，也可能导致“失用症”——患者丧失了先前良好的运动能力。从某种意义上说，这些患者就像从未见过这种物体的人。古埃及人或古罗马人看到手机，应该能够描述其特征——平坦的、矩形的、光滑的表面，以及某种颜色，但他们不知道它是什么，不是因为脑损伤，而是因为他们脑海中没有形成一种适用的心理表征、模式。出于类似的原因，他们也不知道怎样给手表上发条，怎样操纵方向盘或骑自行车。
有趣的是，有几种形式的联想性失认症和失用症。它们可能由各种疾病引起——中风、痴呆或脑外伤，但它们都具有相同的神经解剖学特性：左半脑一定有损伤，因此不能将特定的事物识别为一般范畴的一分子。2由此得出的结论是，在存储和维护模式（表征熟悉的物体和行为的范畴的模式）方面，左半脑一定发挥了重要的作用。显然，这些模式对我们驾驭和管理环境的能力至关重要。如果它们在大脑中消失或退化，我们就不得不重新学习每个特定物体的含义，以及操纵它们的必要动作。生活将变得难以控制，难以应付。但是，在疾病的影响下，某些患者的左半脑就是这样。
假设我向一位这样的患者展示一支笔（在短信时代，这是一个古怪的例子）并请他来形容它。“这是一个很长的东西，有一个尖头。它圆润而有光泽。”他回答道，还正确描述了笔的颜色。到目前为止都很好，但是当我让患者说出这个物体的名称时，他说：“这是一把刀。”患者是忘记了单词的含义吗？不，当我要求病人描述刀的功能并用动作演示时，他说“切割食物”，并比画了切割的动作。尽管他正确识别了物体的所有视觉特征，但看起来他真的将钢笔认作了刀。
我们刚刚说的这种情况叫视觉物体失认症，是一种联想性失认症。虽然纯粹的视觉物体失认症相对罕见，但一些神经学家和神经心理学家已经研究过这种病症。亚历山大·卢里亚提到的一位患者在看到一副眼镜的图片后，猜测道：“……一个圆圈，然后是另一个圆圈，还有横梁之类的东西……它可能是一辆自行车。”亨利·埃康和马丁·阿尔伯特提到的一位患者则形容一支笔和一支雪茄是“圆柱形物体或不同的棍子”，形容一辆自行车是“一根杆子，带着两个轮子，一个在前面，一个在后面”，同时又不能识别它们。3视觉物体失认症为何如此令人印象深刻？这是因为病人可以正确识别物体或图片的视觉属性，甚至能够正确地画出来，但不知道它们是什么。这种病也不是命名能力上的缺陷，因为患者对物体的命名与他描述的内容或用动作演示的功能是一致的。患者就像从未见过这种物体一样，尽管他确实见过。这就好像患者的大脑中能够将特定对象识别为某些范畴的一分子（钢笔是钢笔，自行车是自行车）的心理表征被删除了，或者至少严重退化了。事实也确实如此。汉斯-卢卡斯·托伊贝尔说，这些患者的知觉“失去了其意义”。
但出乎意料的情况出现了。我让患者把物体拿在手里，触摸检查，结果他马上认出这是笔。或者当我按压笔头上的按钮，使笔芯不停地缩回、露出，发出“嗒嗒”的声音时，这种特有的声音也能让患者认出这是笔。现在我们知道，患者关于“笔”这一范畴的心理表征并没有被抹去，只是其视觉方面受了损伤，因为一旦其他感觉方式——本体感受或听觉——开始发挥作用，患者就可以很容易地识别该物体。导致视觉物体失认症的大脑损伤就发生在左半脑，更具体地说，在它的枕颞区域。
如果我们在左半脑的皮质上前后移动，就会遇到顶叶中的一个区域，这个区域有损伤时可能会导致类似的症状，不过影响的是通过触觉识别物体的能力以及本体感受通路。这种疾病被称为纯粹立体觉失认症。如果我们让一位患者闭上眼睛，将一支笔放在他手中，他可能会说：“这是一个又细又长的东西，圆柱形，表面光滑……是棒子之类的东西。”然而，当患者睁开眼睛看到该物体时，他就确切地知道是什么了，并能够说出“笔”。在上面两个例子中，患者能够很好地说明笔的形状、表面特征，但无法将这些感觉细节整合成连贯的知觉，就好像他从未见过这种物体一样——现在这个例子是类似的，只是在这种情况下，认知缺陷只影响触觉和本体感觉。
左半脑颞叶中的一个区域有损伤时会导致类似的症状，但它影响的是听觉。一位患有联想性听觉失认症的病人很难识别其所处环境中各种声音的来源。他会听到笔的“嗒嗒”声，却意识不到那是什么声音。他会听到外面倾盆大雨的声音，但出去的时候还是不带雨伞，除非他透过窗户看到了外面在下雨。或者恰恰相反，他可能听到外面一支行进中的乐队的鼓声，就带着雨伞出门，以为外面在下大雨。在一项典型的联想性听觉失认症测验中，患者会听到各种环境声音的录音，并被要求指出与这些声音相关的物体或生物的照片。患者在这项任务中会显得特别迷茫，在听到狗叫时指着汽车的照片，在听到汽车发动机的声音时又指着狗的照片。
此外还有失用症，这是在行动规划和进行熟悉的运动方面的缺陷。失用症有几种不同的类型，代表不同的失用方式。观念性失用症指的是，患者不能运用熟知的运动技能做出类似的动作（例如，以握牙刷的方式拿着笔，或反之）。观念运动性失用症指的是，患者可以自动执行熟知的运动任务，但在没有相关物体的情况下（例如，在没有梳子的情况下假装梳头，或在没有牙刷的情况下假装刷牙），又无法假装执行该任务。在运动性失用症中，受到损害的是复杂的熟练动作（例如系领带或鞋带）的各个分解动作之间的平稳过渡。
这些奇怪的失调症都可能是由双侧大脑受损引起的，但如果是单侧大脑受损，则很可能是左半脑。4这表明，这些模式使我们能够识别和操控特定的范例，就像我们很熟悉它们一样，从而不需要每遇到一个物体，就从零开始重新学习——大脑中的这些模式主要“居住”在左半脑。
大脑设计的问题
左半脑如何表征这类模式？想象你是一名人工大脑设计师（我不会擅自使用“创造者”一词，因为它有许多非我本意的含义），正在试图想出如何表征外部世界。你可能会考虑两个截然不同的设计原则。第一个原则，物体的所有属性——大小、形状、颜色、声音和散发的气味——都被“捆绑”在一个简洁的大脑区域中。第二个原则，表征是分散的，物体的不同属性被放在大脑的不同部位。由于现实生活中的大脑是进化的产物，不是某种基于灵感的“智能设计”，而“进化的智慧”又是一个相当脆弱的概念，所以我们不会讨论这种“设计”的相对优缺点。
联想性失认症的神经解剖学为我们提供了一个窗口，使我们可以从中看到物理世界在健康的大脑中被表征的方式。看起来占上风的是第二个原则。为什么？因为在这么多联想性失认症中，没有一种是物体的整体信息被抹去或消除，都是只有一部分信息出了问题——与特定意义相关的部分，如视觉的、触觉的或听觉的。在左半脑的皮质中，不同联想性失认症涉及的区域相当分散。因此，人们可以得出结论：许多正常过程（一旦受损，就会导致各种失认症）在大脑中也是极其分散的（见图3.1）。大多数事物具有多种属性——视觉的、听觉的、触觉的，并且这些属性被编码在左半脑的不同部位，这导致其心理表征极其分散。
图3.1 联想性失认症、失用症、命名障碍的大脑皮质位置图
注：（A）视觉物体失认症，（B）纯粹立体觉失认症，（C）失用症，（D）联想性听觉失认症。（a）名词和颜色词命名障碍，（b）关系词命名障碍，（c）动词命名障碍。
因此，基于对大脑损伤影响的研究，我们可以说，基本上左半脑是我们长期积累的生活经验的储存库。它以一种通用的方式捕捉这种体验，作为我们用以解读输入的新信息的模式。
失认症和右半脑
通过研究大脑损伤的影响，我们也可以了解右半脑的功能。这时出现了一幅截然不同的画面。右半脑受损可能会导致患者在不断变化的环境中丧失识别物体或生物的能力，这是统觉性失认症。4想象一下，你在很多不同场合都看到一个东西——一件家具或一件衣服，在你的头脑中，毫无疑问，它是同一个东西。尽管实际的感觉输入不完全相同：你不会在完全相同的距离、角度或光线下观察同一个物体，你也不总是用完全相同的力量和相同的姿势来触碰那个物体（更别说你的手有时会出汗这一令人不快的事实——希望你的手不是永远在出汗）。出于类似的原因，每次你和某人说话时，关于其面部和声音的感觉输入也并不完全一样。尽管事实上每一事物每次给你的大脑的感觉印象不完全相同，但大脑还是能够去除感觉的“噪声”，将事物识别为其本身。这种能力，有时被称为知觉恒常性，似乎与右半脑紧密相关，因为右半脑的损伤最有可能破坏它。
统觉性失认症可能有几种形式。对于像我们这样的社会性物种来说，在涉及面部识别时，在不断变化的感觉条件下识别独特物体的能力特别重要——要知道安妮就是安妮，不是玛丽，也不仅仅是一位中年白人女性。面部识别能力丧失是一种非常戏剧性的统觉性失认症，它被称为面容失认症（prosopagnosia，这是由希腊语翻译而来的，大致意思是“缺乏关于面部的知识”），也就是脸盲症。它通常是由大脑右侧枕颞区的梭形皮质受损导致的。如果给患者看从不同角度拍摄的同一个人的几张照片，患者会很难确定照片表示的是同一张脸，而不是不同的脸。在更严重的情况下，即使面对实际的人脸，患者也无法确定。想象一下你走进办公室或教室，被以前认识的人所包围，你却认不出他们，也不知道谁是谁。这至少是一种不便！已故的神经病学家和作家奥利弗·萨克斯在他著名的《错把妻子当帽子》一书中就描述了患有轻度统觉性失认症的人。5
“你不是你！”
还有一种相关的特殊疾病，叫“卡普格拉综合征”（以发现此病的法国精神病学家约瑟夫·卡普格拉的名字命名），有时被称为“冒充者综合征”或“替身综合征”。6卡普格拉综合征患者能识别熟悉的面部，但会拒绝接受它们。他会看着一个熟悉的人说：“是的，你当然看起来像我的邻居约翰，但你实际上不是约翰，你是约翰的替身。”对卡普格拉综合征的解释通常会假设，对一个人的知觉与和他的面部有关的情感体验是分开的。这种解释可能是准确的，但更简洁的解释是，卡普格拉综合征是知觉恒常性受损的表现。从技术上讲，对观察者来说，一个人永远不会看起来完全一样；如果知觉恒常性机制被削弱，那么这种某人看上去不太一样的经验将会被放大。这就看你怎么想了，你可以将卡普格拉综合征视为面部识别缺陷的一种形式，即面容失认症；或者相反，把它视为发现人脸之间微小差异能力的增强。无论如何，面部识别能力显然受到了影响，并且出现这种特殊的障碍时，右半脑必然受了损伤。
总而言之，这些临床观察告诉我们，左右半脑分工明确。左半脑主要负责将事物识别为已知的广泛范畴的一分子（如识别各种东西是什么）。相反，右半脑主要负责将事物识别为独特的事物本身（如不同的人脸）。对于驾驭复杂而不断变化的世界，两种认知技能都至关重要，它们中的任何一个失效了，都会造成知觉混乱，但它们的运作方式非常不同。
语言是如何在大脑中生根的
词语与模式
如果你是一位认真的读者——你无疑是这样，你可能会感到疑惑，本章的内容与许多书籍和文章中的“左半脑占优势”这种典型理论相似之处太少了。语言在哪里？左半脑在模式识别中的作用与其在语言中的作用有什么关系？这两种不同的理论之间有什么联系？不用担心，语言在我们的研究中非常重要，而且很可能它与左半脑的联系，甚至它的存在都归功于本章前面描述的模式识别机制。为什么？
语言是一种极其强大的认知工具，因为它有多种属性。它是沟通的工具。它能生成几乎无限多的陈述（第4章有更多关于这一点的讨论）。语言也是描述我们周围世界的工具。这是语言的一个基本方面，没有这个方面，我们就没有东西可用于交流，任何内容也都无法产生。是的，我强烈和毫无保留地赞同语言学家诺姆·乔姆斯基的观点，生成性和语法结构可能是语言独有的特征（关于这一点的更多内容在第4章）。但如果没有表征性的内容，生成性就只是空洞的形式。7
我们用词语来表示周围的世界，以及我们的意图、计划和假设。词语代表着各种物体、行为、关系以及抽象概念。通常，我们会区分具体词语（一张桌子、一把椅子、坐下、走路）和抽象词语（独立、智慧、含糊其辞、推论）。每个词语不仅仅是一种表达方式，还代表一个概念，甚至最具体的单词也是高度抽象的概念。我们不会为每把椅子或每张桌子发明一个单独的词语，对每一次行走或坐着也是如此。我们用同一个词“椅子”来表示大量独立的特定椅子，这一事实本身就反映出这个平凡的词语蕴含着高度的抽象性。尽管我们用这样的词语来指代特定对象，但这些词语实际上是指抽象的东西。在人类诞生之初，在语言出现的早期阶段，为了让词汇表，也就是语言的构建模块的集合得到发展，我们遥远的祖先一定已经拥有了这种能力：从不断变化、令人困惑的世界中抽象出各种模式，使同一个词能够与一些特定的对象有关。如果没有从环境中提取模式的能力，早期的人类词汇表就不可能成为一种有效的认知工具。因为如果每个特定的对象都必须用不同的词来表示，那么令人类祖先迷茫的世界只会更混乱而不是更有条理。
事实上，一些进化心理学家已经指出，抽象能力是“原型语言”中形成最早的词语的必要条件。任何有学习能力的生物，都不同程度地具备从周围环境中提取大量特定物体的共性的能力，猿类的这种能力已经相当强了。根据进化心理学家理查德·伯恩的说法，大约在1600万年前，大猩猩和人类的共同祖先发展出了这种能力，这是“原始人后来的语言发展的重要条件”。8（奇怪的是，在现代世界的儿童的个体发展中，知觉与语言的关系往往是颠倒的；在习得语言能力的过程中，儿童学会了如何组织和模式化周围的物理世界，从而通过内化由语言编纂的前人积累的知识，缩短了个体的认知发展过程。）
语言如何与左半脑有关？请初学者考虑这个悖论。语言是一种全新的认知资产，它将我们与其他物种，甚至是最接近我们的物种区分开来，如黑猩猩或倭黑猩猩。但是语言的出现，并没有伴随着一种独立的、全新的神经结构的出现；并不是说人类大脑中出现了一个新的脑叶，这个东西在其他灵长类动物中不存在。诚然，人类的大脑在很多方面与其他灵长类动物不同，但基本的宏观结构是非常相似的。语言以某种方式依赖其他灵长类动物都有的神经结构。但是，为什么会这样呢？
有许多理论旨在解释语言与左半脑之间的联系。诺曼·贾许温德——他可以说是他那一代人中最重要的行为神经学家——和他的同事提供了一种可能的解释。他们发现左半脑的颞平面区域比右半脑的大；此后不久，有人又发现左半脑另一个区域——岛盖部（也叫额下回岛盖部）也比右半脑的大；邻近的额下回三角部也是如此。9
这些区域对语言的识别和产生至关重要，假设“越大越好”，这就可以解释为什么左半脑更擅长支持语言功能。可是这些区域在大猩猩的左半脑中也不小。虽然我们承认大猩猩具有相当的认知能力，但是它们没有语言，至少不是传统的狭义的语言。这反过来意味着，语言与左半脑比较大的颞平面和岛盖部之间可能存在的联系，是大脑结构某些特征的功能性“再利用”的产物，这些结构的最初发育是对非常不同的进化压力的反应，甚至可能是随机过程的产物。进化过程中新功能的出现，是一个既无序又不简洁的过程。它通常是多种独立的适应性反应的“大杂烩”，许多旧结构被选中支持新的功能，而这些新功能的实现方式对智能设计师来说就很奇怪了。这反过来又意味着，进化适应是许多过程共同起作用的产物。如果谷歌雇用一位智能设计师来设计人工大脑，我们可以合理地预期其设计会很简洁，但如果我们想掌握断断续续的进化过程，这样的预期就不合适。加上其他因素（如颞平面和岛盖部的不对称），负责模式识别的皮质组织在塑造语言的皮质表征方面一定发挥了作用。正如模式识别很可能对语言的出现起到了促进作用一样，模式识别的神经解剖学特点一定也在塑造语言的神经解剖学特点方面发挥了作用。
