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作者:美-艾克纳恩·戈德堡/译者:杨琼 当前章节:15462 字 更新时间:2026-6-22 18:52

相比之下,阿兹特克人在面对新奇的、来自动物界的军事敌人时表现不佳。在埃尔南·科尔特斯征服墨西哥的过程中,马发挥了决定性作用。当时中美洲并没有马。在众多的战斗中,西班牙军队虽然人数少,但因为有骑兵,所以占了上风;面对这一新奇的挑战,本土的阿兹特克战士惊慌失措,无法制定出有效的反击战略。结果,阿兹特克帝国这个当时中美洲的主导性统治力量崩溃了,它的皇帝蒙特祖马二世被西班牙人俘虏,首都特诺奇提特兰被重新命名为墨西哥城,直至今日。

两个帝国的生死攸关的故事清楚地表明,应对新奇事物的能力非常重要。面对新奇事物,如果能够有效应对,就可能取得辉煌的胜利;如果不能,则可能遭遇惨败。现在,让我们了解一下大脑如何处理新奇事物。

被误解的左右半脑

解决新问题的能力与右半脑之间存在着非常直接的联系。正是因为右半脑与新奇事物密切相关,它才对创造性过程有帮助。但是,这并不是说创造力“居住”在右半脑。这种说法虽然很吸引人,但它没有顾及细微之处,属于哗众取宠。

关于左右半脑分工的看法随着时间的推移而演变。将左半脑损伤与语言功能损伤联系起来的早期观察可以追溯到古代,但第一次有据可查的这类观察是在19世纪进行的,观察者是法国神经学家皮埃尔-保罗·布罗卡和德国神经学家卡尔·韦尼克。他们的观察结果常常被认为是现代神经心理学的开端,它们帮助证实了左半脑与语言的联系。

相反,右半脑与视觉和空间(“视空间”,visuo-spatial)过程有关。由于语言在人类认知中至关重要,左半脑往往被视为“优势半脑”,右半脑被视为“次优势半脑”,这通常意味着右半脑可有可无。正如我们将在本章发现的那样,右半脑远非可有可无,而是承担着神经提升的重任。

迄今为止,左半脑负责语言、右半脑负责视空间的区别仍然是关于两个半脑劳动分工的主流观点,尽管我们有许多理由认为这种观点即使不算错误,也肯定是不完整的。首先,这条规则有很多例外。语言的某些方面会被两个半脑同等表征出来,在有些方面,右半脑甚至比左半脑更强,比如韵律(用于强调意义的语调的抑扬顿挫)。同样,某些视觉和空间过程(如识别有意义对象的视觉图像的能力)在左半脑中能够更好地被表征。我们在第3章中已经讨论了一些这类发现。

更重要的是,对半脑特化的这种普遍理解似乎有着深刻的概念上的缺陷。如果语言与左半脑的联系是半脑特化的基本特征,那么这种半脑特化必然是人类独有的,因为只有人类有语言,至少按严格的定义来说是这样。这种观点可能会迎合人类自我放纵的集体自恋,但它违背基本的生物学原理;事实上,它可能反映了心理学对自然科学的无视,这种无视直到最近才有所改善。

记住:大脑分成两个半脑不是人类独有的;这是居住在地球上的所有哺乳动物甚至非哺乳动物都有的普遍特征。仅此一点就表明,在这么多物种普遍具有的两个半脑之间,应该存在某些功能差异。有人可能会认为只有人类的两个半脑在生物学上是不对称的,而其他物种的两个半脑互为镜像;但这已被证明是不正确的假设。研究者已经发现两个半脑的许多形态学、细胞学和生物化学差异,其中一些差异在几种哺乳动物(包括人类)身上表现出强烈的相似性。1在前文中,我们已经提到过其中之一——多巴胺通路的不对称性,这是人类和几种哺乳动物共有的。在下文,我们还会提到其他的例子。

但是,如果许多物种的两个半脑在结构上和生物化学上都是不对称的,如果在包括人类在内的物种中,这些不对称性是相似的,那么从逻辑上讲,我们只能假设两个半脑的功能差异也存在于许多物种中,并且在不同物种之间,这些差异的性质是相似的。这又意味着,这些差异的本质不能由语言功能和非语言功能的区别体现出来,因为我们讨论的老鼠和猴子没有语言!

这些问题在20世纪70年代初就开始困扰我,当时我还是莫斯科大学的学生。我觉得需要一种全新的半脑特化理论,它要建立在进化连续性的前提之上,对不同的物种都有意义。我的想法是,两个半脑的功能的根本区别是基于认知新奇性和认知熟悉性之间的区别。左半脑善于运用现成的认知模式和策略来处理信息;相反,当有机体遇到一种真正新奇的情况时,以前形成的模式、策略或现成解决方案都无法被成功应用,这时右半脑就会接手。

新奇和常规

多年来,我将这个想法称为半脑特化的“新奇性-常规化”理论。与更传统的方法不同,新奇性-常规化理论对所有有学习能力的物种来说都是有意义的,并为研究物种间的半脑差异提供了一个框架。在不否定左半脑对人类语言的支配地位的情况下,人们可以将其视为左半脑与认知惯例之间更基本的关系的特例。与“创造力”概念相比,“新奇性”概念更直接和明确。

在对人类创造力的研究中,研究者往往要求实验对象使用“开箱即用”的方案来解决难题。但是,什么是“开箱即用”的方案,什么不是,这是一个因人而异和主观判断的问题。相比之下,对任何给定的个人来说,我们只要调查一下他的先前经验,就可以很容易凭经验得知,什么东西对他来说是新奇的。把处理新奇事物的能力作为创造力的替代指标,这也为动物模型提供了基础,为创造力研究带来了一个广泛的进化视角。人们可能很难判断老鼠或猴子的“创造力”,但根据我们对其生态环境和典型经验的了解,为这些生物设计一项新任务,就会使判断它们的“创造力”变得更容易。事实上,越来越多的研究者正在研究各种动物处理新奇事物的方式,这种研究向我们介绍了创造力的演变根源。稍后我们将在第8章中对其进行回顾。

有多少证据支持(或驳斥)新奇性-常规化理论呢?几年后,我在纽约定居,这时路易斯·科斯塔向我提出了这个问题。我27岁时作为苏联流亡者来到美国,和路易斯成了亲密的朋友,他对我的人生产生了重要影响。路易斯年纪较大,已经是成熟的神经心理学家,他是一位系主任,后来还在一所重点大学担任过院长,处事比我更谨慎和老练。当我第一次与他分享新奇性-常规化这一想法时,他对此持怀疑态度;他认为,这与对半脑特化的普遍理解相差太远。但路易斯并没有对这个理论嗤之以鼻,而是帮助我列出检验这一假设所需要的证据类型,并设计了适当的实验。正如科学界常见的那样,在开始我们自己的实验之前,我们在鲍勃·比尔德的帮助下——那时他是我的研究助理,现在是加州大学洛杉矶分校的教授——进行了广泛的文献综述研究,结果发现,我们正在寻找的大部分数据已经存在,只等某个人将其整合到一个连贯的观点中了。

路易斯和我一起写了一篇论文,这可能是第一篇阐述新奇性-常规化理论的科学文献,题目为《获取和使用描述系统过程中的半脑差异》(“Hemisphere Differences in the Acquisition and Use of Descriptive Systems”)。2每当遇到这篇非常老的论文时,我脑海中都能听到自己读这个拗口的短句时暴露出的俄语口音。但“老”并不总是意味着错误或过时(想想乘法口诀),我的大部分后续研究(包括更新的研究)都基于这一想法——用现代神经影像学方法进一步研究,并且将其用于我们对几种神经疾病的理解。

新奇性-常规化理论带来了几个预测,这正是它能通过严格的研究被验证的原因。让我们做出如下预测:

? 对一个新手来说,需要很长时间才能获得的复杂专业技能主要依赖右半脑,而对专业人员来说,则主要依赖左半脑。

? 对同一个人来说,一项很熟练的技能将主要依赖左半脑,而一项类似但不够熟练的技能将主要依赖右半脑。

? 对同一个人来说,当一项新认知任务未被实际使用过时,它将主要由右半脑控制,但随着熟悉度和使用次数的增加,它将落入左半脑的控制之下。

实际上,以上假设正是事实。在一项经典研究中,哥伦比亚大学的贝弗和基亚雷洛向其实验对象的左耳或右耳播放了音乐,以便找出哪个半脑更擅长处理音乐信息(这个实验之所以成为可能,是因为感觉——听觉——通路是交叉的:来自左耳的信息大部分被传导到右半脑,来自右耳的信息则被传导到左半脑)。多年来,人们一直认为所有右利手者都用右半脑处理音乐信息。然而,贝弗和基亚雷洛的调查结果更为细致:实际上,对大多数人来说,右半脑在音乐信息处理方面表现得更出色,但对受过训练的音乐人而言,情况正好相反。训练有素的音乐家的左半脑表现得更出色。3

贝弗和基亚雷洛比较的是在相同任务中,老手(受过训练的音乐家)和新手(所有其他人)的表现。马尔齐和贝尔卢奇得出了同样的结论,他们的方法是给同样的实验对象两个同等水平的任务,但其中一个任务对实验对象来说是新奇的,另一个是熟悉的。为此,他们将两组面部图片投射到左半脑或右半脑(这也是因为大脑中的视觉通路是交叉的)。第一组图片包括陌生的面孔(就像你在街上遇到的陌生人的随机组合)。第二组图片包括名人的面孔,他们经常出现在杂志封面和报纸上。一个惊人的区别出现了:右半脑更加精确地处理了陌生的面孔,而左半脑则处理了名人的面孔。这一发现也挑战了根深蒂固的老派观念,即右半脑比左半脑更擅长识别人脸。就像贝弗和基亚雷洛的音乐实验一样,这个实验表明,与老派观念——将某些认知功能与某个半脑联系起来——相反,重要的是熟悉度和对任务的掌握程度。当一项任务对实验对象来说属于新奇事物时,它主要由右半脑负责;但当实验对象越来越熟悉它时,左半脑就接管了过来。4

这些实验表明,在认知技能的长时间习得过程中,两个半脑的角色是变化的:右半脑在早期阶段起主导作用,左半脑在此后的阶段起主导作用。事实上,一个人成为一名音乐家需要数年时间,并且通常需要几年的时间才能成为名人——需要这么长时间,他的面孔才会变得“著名”。但是,功能性神经影像技术的进步使我们能够做出另一些不同类型的预测并检验它们。

? 在实验过程中,当受试者执行一项新的认知任务时,通过对他们的大脑进行成像,可以在几小时甚至几分钟内,实时地观察到皮质激活的模式从右半脑到左半脑的变化。

在过去的几十年里,功能性神经影像学技术改变了认知神经科学的面貌。随着神经影像学方法和技术的不断改进,这种变化还在继续。有几种技术为我们提供了深入研究人脑的工具。在这些工具中,功能性磁共振成像已经特别流行了,但也存在其他技术,例如正电子发射型计算机断层显像和光学神经影像学。这些技术基于不同的物理原理,测量不同的生物学变量(功能性磁共振成像测量含氧血水平,发射型计算机断层显像测量葡萄糖代谢水平,光学神经影像学测量近红外光),可以在受试者在扫描仪中完成认知任务的同时,检查其大脑激活模式。这类方法被称为“认知激活”功能性神经影像学(与“静息状态”功能性神经影像学相反,本书后面会详细介绍)。

现在假设有一项全新的认知任务。一开始,受试者完全摸不着头脑,但在实验过程中,他对任务越来越熟悉,逐渐熟练掌握了任务。整个实验可能需要二三十分钟。事实上,已经有许多这样的实验,使用功能性磁共振成像和正电子发射型断层显像来进行研究。这些实验使用的认知任务都是不同的(有语言任务,也有非语言任务;有知觉任务,也有运动任务)。但其中大多数任务都显示出类似的变化模式:随着任务新奇性的降低和受试者对任务的学习,至少在相对意义上,右半脑的激活会减弱,左半脑的激活会增强。

这已经被证明了。亚历克斯·马丁和美国国家心理健康研究所(NIMH)的研究人员使用正电子发射计算机断层显像进行的研究证明了这一点。在他们的研究中,受试者(都是神经健康的人)要完成5项任务:专心看真实物体的图片,专心看无意义物体的图片,默读真实的文字,默读无意义的文字,盯着毫无意义的视觉“噪声”(类似于电视屏幕上的雪花)。相当合理的是,作者假设,无论受试者以前的经验如何,他们都不曾在扫描仪中平躺着来完成这些认知任务。这意味着,平躺着完成认知任务这一经历,在5个实验刚开始时,对受试者来说都是新奇的,但他们在实验过程中逐渐变得至少有点熟悉了。这种熟悉对大脑有什么影响呢?为了回答这个问题,研究人员在实验开始和结束时,对5种情况中的每一种都进行了正电子发射型计算机断层显像。结果出人意料,无论实验刺激的性质如何,与第二次扫描(尝试者更熟悉任务)相比,第一次扫描时(任务对受试者来说是新奇的)右颞顶皮质和内侧颞叶的激活更明显。5

我以前的学生瓦西里萨·斯科沃特索娃在一项实验中也得出了这个结论。在她的实验中,受试者在磁共振成像扫描仪(见图6.1)中进行了威斯康星卡片分类测验(WCST)。威斯康星卡片分类测验是认知神经科学研究中最流行的测验之一,既可以被用来研究健康大脑,也可以在临床神经心理学实践中被用来帮助诊断各种大脑疾病。她先向受试者展示几张画有几何图形的卡片,受试者要根据卡片找出隐藏的分类原则。实验开始时是一种猜测游戏:受试者的每次猜测都会收到“正确”或“错误”的反馈,他们应该根据这些反馈去推断隐藏的分类原则。但是,这项任务包含一个诀窍,即分类原则在中途会发生变化。在每次实验过程中它一共变化5次,因此需要“发现”6种分类原则。受试者事先并不知道会有变化,而一旦变化发生,他们必须尽快从旧的分类原则转向新的分类原则。我们认为,受试者易于接受变化的程度反映出他的心理灵活程度。6要想在威斯康星卡片分类测验中表现突出,受试者必须完成两件事:认识到一般原则,即分类原则,会在实验过程中发生变化;找出6个具体的分类原则。

图6.1 威斯康星卡片分类测验

注:每张新的卡片,依据其颜色、形状或上面物品的数量,被放置在最上面的4张卡片之一的下面。

瓦西里萨的实验旨在辨别处理认知新奇性的大脑机制,因此,她比较了在完成这个任务的不同阶段,受试者大脑不同部位的激活水平。为此她进行了两种比较。第一,为了捕捉与一般原则相关的神经激活模式的变化,她比较了任务前3部分和后3部分的平均激活水平。第二,为了捕捉与特定原则相关的神经激活模式的变化,她比较了任务的6个部分中每一部分的前一半和后一半的平均激活水平。

分析结果证实,正如新奇性-常规化假设所预测的那样,在发现威斯康量卡片分类测验的一般原则和特定原则的早期阶段,右半脑特别活跃。更具体地说,右前额叶区域在发现这两类原则的早期阶段都很活跃,这使额叶再次进入我们的故事(见图6.2)。

图6.2 与受试者在威斯康星卡片分类测验中的表现相关功能性磁共振成像

注:(a)在前3部分中比在后3部分中更活跃的区域;(b)在每个部分的第一阶段中比在第二阶段中更活跃的区域。

这些发现与许多已发表的功能性磁共振成像研究报告的结果一致。根据科尔贝塔和舒尔曼的说法,右腹外侧前额叶皮质对将注意力转向新奇目标至关重要。相反,左腹外侧前额叶皮质对从长期记忆中提取先前获得的信息至关重要,这与第3章中的观点相一致,即左半脑与先前获得的信息有关系。7与这些发现相一致,针对外部世界的注意力网络在右半脑发展得更好,也更加专门化。8

斯里达兰·德瓦拉贾和他的合作者对受试者听古典音乐时多个大脑区域的共激活模式进行了复杂的分析。任何乐章转变(交响乐或协奏曲的不同部分之间的过渡)都与右额岛皮质激活和右后顶叶激活相关。9特雷弗·钟及其同事发现,当受试者观察到一个新奇的行动时,右顶叶下皮质区域的激活十分强烈,但当观察到一个以前见过的行动时,这个区域的激活比较弱。10

南希·坎维舍及其同事研究了受试者学习区分新奇对象的范畴时其视觉皮质的激活模式。事实上,学习过程中伴随着大脑中神经激活模式的变化,这种变化在右半脑与左半脑的不同区域之间有很大差异。11类似地,接受复杂的乘法算术问题的训练时,大脑的激活模式会向左半脑转移,特别是左顶叶区域。12

正如我们在第4章中已经讨论过的,功能性神经影像学研究的重点,特别是使用功能性磁共振成像的研究的重点,已经从孤立的大脑区域变成了网络及其相互作用。几项这样的研究表明,认知任务中突然的、急剧的变化会触发额叶和顶叶皮质区域的一个网络的激活,并且这种激活主要由右半脑支配。其中,重要的条件是发生各种形式的急剧变化,而变化的具体性质似乎并不重要。在其中一个实验中,变化的形式是乐章的过渡(从一首复杂的曲子的一个部分明显过渡到另一个部分)。另一个实验则采用了“古怪”范式,一系列视觉刺激偶尔或突然被明显不同的“古怪”刺激打断。看起来,环境的任何突然变化都会激活右半脑区域中的一个网络。13

从这些研究中得到的信息既简单又深刻:认知过程背后的神经机制不是静态的,不能简单地把它们理解为固定的区域网络。相反,网络不断被经验所改变,两个半脑的相对角色在学习过程中会发生变化。

瓦西里萨在实验中,在认知激活任务的不同阶段分别检查了受试者的表现特征,并对这些特征进行了比较。不幸的是,在功能性神经影像学研究中,她这种做法并不是特别常见。常见的做法是获取整个序列的平均值,将实验序列的开始、中间和结尾阶段获得的数据点进行平均。如果在完成任务的整个过程中,受试者的神经机制保持不变,这种取平均值的方法就是合理的。但正如我们前面所看到的,事实并非如此,因为当受试者完成任务时,其潜在的大脑机制会发生变化。

科学家通常渴望尽可能多地结合实验中的数据点,以提高分析能力,但只有当所有数据点都来自同一种“类型”时才有意义。不然,即使看起来很合理,分析的结果也毫无意义。假设约翰尼小时候体重为50磅[1]。长大后,他因为非常喜欢啤酒和汉堡,到40岁时,他的体重达到了300磅。但现在他已经是一个老人了,体重已经萎缩到了100磅。如果你把50磅、300磅和100磅加起来,除以3,得出的结论是约翰尼的体重是150磅,这在表面上似乎可能,但实际上完全没有意义,会误导人!相反,在完成新认知任务的过程中,记录下大脑激活模式随着时间的推移而发生的相应变化,我们就会明白很多关于正常和异常认知的信息,包括在寻求新奇性方面的个体差异,甚至是创造力的个体差异。比起计算约翰尼生命中的不同时间点的平均体重,检查体重变化的趋势能让你更加了解他。

如果不把新奇性作为认知的关键变量,就常会混淆和误解数据。当对受试者在典型的神经心理学言语类任务和视空间类任务中的表现进行比较时,研究者通常会忽略视空间类任务本质上可能比言语类任务更新奇这一事实,因为后者是由熟悉的元素——词语组成的。任何有关察觉“突显性”刺激的任务,如果刺激出现得不频繁(如在常用的“古怪”范式的实验中),那么它同时是察觉新奇性的任务。对受试者来说,随着时间的推移,许多认知任务将从新奇变为熟悉;通过研究这个过程中的大脑激活模式,我们将更多地了解健康的人进行学习时的神经机制,以及神经机制在各种脑部疾病中会以怎样的方式受损。

来自其他神经科学分支的证据如何?在检验科学假设时,聚合性证据,也就是来自多种不同来源的证据特别重要。除了这里描述的认知研究之外,是否存在能验证新奇性-常规化假设的其他证据?这种证据确实存在,有两种类型:生物化学证据和计算证据。

之前我们讨论了多巴胺这种神经递质。现在,我要介绍另一种神经递质,去甲肾上腺素。如果多巴胺参与了突显性机制,那么去甲肾上腺素似乎参与了寻求新奇性的机制。已有研究表明,通过在动物模型中刺激去甲肾上腺素系统,可以促进动物的探索行为。14与此一致的是,寻求新奇性与人类的去甲肾上腺素能传递相关。15你猜怎样?右半脑的去甲肾上腺素通路比左半脑的去甲肾上腺素通路更丰富。16这与神经影像学证据一致:右半脑与认知新奇性有关。相反,你应该记得,左半脑中的多巴胺通路更丰富,通过刺激它们,你可以促进动物的刻板、高度实践性的行为。

另一个聚合性证据来自计算神经科学——一个快速发展的领域。它通过数学模型和计算机模拟来研究大脑。这种大脑模型遇到的一个令人生畏的挑战是,如何调和大脑的两种基本特性:获得新信息的能力,以及保留先前获得的旧信息的能力。没有这两种特性,大脑就不可能产生认知。当这两种过程“居住”在同一个神经位置时,它们似乎在相互竞争、相互阻碍。结果,新信息的获取通常伴随着先前形成的大脑表征的被侵蚀。如何将这两个看似不可调和的过程结合在同一个大脑模型中,又不使它们发生冲突?一种方法是在模型中将它们分离开来,这是几位计算神经科学家提出的解决方案。17人类的进化可能正是这样解决了这个设计难题:通过使右半脑倾向于处理新信息,使左半脑倾向于保护旧信息,从而将二者分离开来。

越来越多的证据表明,半脑特化将认知常规事物分配给左半脑,将认知新奇事物分配给右半脑,这并非人类身上独有的现象。恰恰相反,证据显示许多物种都是这样,这似乎是整个进化过程中大脑组织的普遍原则。与此相关的发现非常有趣,它们对人类物种的排他性观念形成了有力的反驳。我会在本书第8章专门讨论这个问题。

[1] 1磅≈0.45千克。——译者注

为新奇性而生

右半脑特别擅长处理新信息,这在结构上是如何实现的?新皮质(从进化上讲,它是最年轻的、最先进的一类皮质)的某些部分对特别复杂的认知过程至关重要。这些部分是外侧前额叶皮质(分为背外侧和腹外侧)和顶下多模态联合皮质(见图6.3)。

图6.3 侧前额叶皮质和顶下异模联合皮质

注:外侧前额叶皮质(A)和顶下多模态联合皮质(B)区域。

这两个区域密切合作,一起成为应对来自外部世界的最复杂问题的大脑机制。它们通过直接通路相连,可以实现持续快速沟通。我们已经知道,外侧前额叶区域和顶下区域一起被激活,形成了所谓的中央执行网络。想起来了吗?我们在第4章中简要讨论过这个网络,图4.3是它的示意图。

两个半脑包含相同类型的皮质,但它们的相对尺寸存在细微的差异。包括我自己在内的一些研究者的工作表明,比起左半脑的相应区域,右半脑中的外侧前额叶区域和顶下区域明显更大(见图6.4)。除了更大之外,右半脑中这些区域之间的联系也更加牢固,因此能够比左半脑的相应区域更好地进行协作。额叶和位于大脑后部的皮质区域(后皮质)之间的连通性在很大程度上依赖冯·埃科诺莫细胞,也被称为“梭形细胞”。这些细胞起源于前额叶皮质的不同部分,包括眶额和外侧前额叶皮质、前扣带回皮质以及额岛皮质区域,它们向后皮质发送很长的投射。梭形细胞在进化的后期才出现,只有少数几种拥有较高智力、较大的大脑和高度发达的社会行为的物种才有这种细胞,如类人猿、某些种类的海豚和大象。但是在所有物种中,人类的梭形细胞最丰富。人们通常认为,梭形细胞在复杂的认知,包括社会认知中起着特别重要的作用。已经有证据证明,右半脑的梭形细胞比左半脑的梭形细胞更丰富。18梭形细胞擅长在距离较远的皮质区域之间进行快速通信,而它们在右半脑中相对丰富,这使它们特别适合处理不可预见的、意想不到的挑战。19

图6.4 半脑的区域性差别

注:(a)左半脑中相对较大的区域用黑色表示,右半脑中相对较大的区域用白色表示。外侧前额叶皮质和顶下多模态联合皮质在右半脑中相对较大。(b)两个半脑中皮质空间的分配示意图。多模态皮质的示意图是隐藏层2。

由此看来,右半脑中涉及特定的复杂认知过程的皮质区域和皮质通路更为丰富。右半脑绝对不是次要的,它特别适合处理严峻的认知挑战,也就是新奇事物。右半脑的独特之处就是擅长处理新情况,也就是与有机体先前遇到的任何情况都不同,并且在认知系统中没有现成解决方案的情况。

有这样一些临床疾病,它们的特征在于认知僵化和对新奇事物的厌恶。非语言学习障碍就是这样一种疾病。北美最有影响力的发展神经心理学家之一、已故的拜伦·鲁尔克曾提出,非语言学习障碍患者常常有右半脑功能障碍。拜伦在非语言学习障碍方面的一些研究受到过我们的新奇性-常规化理论的影响,他在《非语言学习障碍:症状和模型》(NonverbalLearning Disabilities:The Syndrome and the Model)一书中慷慨地承认了这一事实。这本书现在已经成为经典著作。书中的题献是这样的:

20世纪40年代末50年代初,拉尔夫·M.雷坦发起了一项研究计划,该计划彻底改变了后来40年人类神经心理学的科学和临床方面的发展。1975年,赫尔默·R.米克勒比斯特发表了一篇题为《非语言学习障碍》(“Nonverbal Learning Disabilities”)的论文,对我们的研究计划的方向产生了深远的影响。1981年,艾克纳恩·戈德堡和路易斯·科斯塔发表了一篇具有里程碑意义的理论论文,自那时起,我的理论和模型构建活动就以这篇论文为基础。如果没有这些科学家的开创性工作,本书就不可能面世。由于这些以及其他不胜枚举的原因,本书充满感情地献给这四位科学家——不管他们喜欢不喜欢。20

极端的精神僵化、痴迷于常规事物以及不能容忍新奇事物,这是阿斯伯格综合征的标志。阿斯伯格综合征和非语言学习障碍的症状有很多重叠,一些研究人员甚至认为,阿斯伯格综合征几乎就是非语言学习障碍。

我带的博士后艾伦·克鲁格和我曾在研究中比较了弥漫性脑损伤引起的认知功能障碍,这种损伤同时影响两个半脑,伴有由左半脑或右半脑一侧脑损伤造成的认知功能障碍。我们发现,弥漫性脑损伤和右半脑损伤两者的症状非常相似。21从结构上来看,弥漫性脑损伤同样影响两个半脑,但为什么它只会破坏右半脑的功能,而不会带来左半脑的功能障碍呢?原因很可能是右半脑与认知新奇性有关。正如我们每个人都会通过日常经验发现的那样,任何一般干扰源(无论是疾病、醉酒还是缺乏睡眠)都会影响人执行新任务,而不是非常熟练的任务。

在整个生命周期中发生的大脑变化也能告诉我们不少信息。在儿童早期发育阶段,右半脑比左半脑发育得更快,并且更活跃。在一项使用单光子发射型计算机断层成像的非常棒的研究中,由卡特琳·希龙领导的一组法国科学家发现,1~3岁的儿童的左半脑比右半脑更活跃,但这种不对称在3岁以后就会逆转。22这很可能与这样一个事实有关,即对儿童来说,整个世界等待着他们去发现,因此处理新信息的能力在儿童时期特别重要。但是,当我们变老时,右半脑比左半脑更早地萎缩。23这可能反映了这样一个事实:除了一些剧烈的变化之外,随着年龄的增长,一个人对生活会变得越来越熟悉,较少遇到新的挑战,因此,由右半脑活动驱动的神经可塑性变小,它对神经起到的保护作用也越来越小。至少,这是迄今为止的情况。在当今世界,我们正在经历更加迅速的信息和技术变革,这种变化对大脑衰老的影响是否也是如此?这是一个令人感兴趣的问题,我将在第11章详细讨论。

总而言之,本章所回顾的所有观察结果均指向相同的方向。它们突显了右半脑在处理新的认知挑战方面的特殊作用。

为新奇性所驱动

据说亚历山大大帝是左利手。当然,这只是一种猜测,有人已经提出了质疑;但如果确实如此,那么他就是更幸运的人之一。左利手是一种以右半脑优势为特征的状况,至少从运动的角度(尽管通常不是语言方面)来看,右半脑占优势。左利手者约占总人口的10%。在大多数传统社会,左利手者都被认为是低等的,甚至是邪恶的。这种偏见被记录在了许多语言中。在英语中,“右”是“right”,这个词既表示空间方位,又表示价值判断(它也有“正确”或“真实”的意思)。德语中的“rechts”和“richtig”之间存在同样的关系;在我的母语俄语中,“pravij”和“pravda”之间的关系也是如此,“左”在某种程度上是指不正确或错误的(俄语中的一句街头俚语明确指出了这一含义,在那句话中,“左边”意味着“阴暗”或“不体面”)。在拉丁语中,这种偏见更为明确:“左”是“sinister”,这个词还有“阴险”的意思(意大利语中的“sinistra”也是这样)。法语中“左”这个词是“gauche”,它还有个意思是“粗俗”(在英语中也是如此)。在许多传统文化中,左利手者被“驱除”,左利手的孩子被迫改用右手。我在苏联长大时,这种事就发生在我身上。这些年在临床实践中,我遇到过几次这样的事。我只是问一句“你是左利手还是右利手?”,就能让一位年长的来自传统文化的移民感觉受到了极大的侮辱:“我怎么会是左利手?!”

在包括尼安德特人在内的每个人类社会中,都存在左利手者。历史上,左利手者在大多数社会中都受到压制。左利手往往在某些家族中集中存在,这表明它有遗传基础,但在不同的社会之间,在同一社会的不同时期,左利手的流行程度有所不同,这表明,它受到强烈的文化因素影响。24近些年,在一些不那么拘泥于传统、更加愿意改变的社会中,对左利手的态度开始放松。事实上,东亚和东南亚社会(左利手者占比非常低)与美国的亚裔群体(左利手者占比非常高)之间的差异已经非常明显。25在人类历史上,为什么左利手者普遍受到污蔑?仅仅因为他们是少数派吗?还是有不那么明显,但也许更深刻的原因?当然,在某种意义上,左利手者的右半脑比左半脑更有优势。例如,左利手者的右半脑更活跃,因为它涉及大多数的运动活动(这种想法让我想起一种令人难过的可能性:我小时候在苏联上幼儿园,老师强迫我使用右手,这可能剥夺了我在创造力潜能方面的希望)。而现在我们知道了,右半脑是大脑寻求新奇性的机制的一部分。多年以来,一直流传着关于左利手和创造力之间的关联的逸事,以及在科学、文学、艺术等各个领域中,很多有成就的人是左利手这样的故事。尽管如此,严格的统计学数据仍然难以捉摸,很大一部分原因是,在大多数情况下,计算左利手群体的总人数是不可能的,因此也不可能计算出有异常天赋的个体占左利手群体和右利手群体总人数的比重。美国总统是一个明显的例外,因为我们确切知道这个“俱乐部”的“会员”总数。事实上,根据消息来源的不同,44位美国总统中有8位或9位(总共有45个总统任期,但是共有44位总统,因为格罗弗·克利夫兰不连续地两次出任总统)是左利手。这个比例是普通人群中左利手者的两倍。如果我们接受普通人群的平均受教育率为10%这一常见假设,那么偶然发生这种情况的概率只有0.068(44个人中有8个或更多)或0.028(44人中有9个或更多)。关于第二次世界大战后的美国总统,我们掌握的数据应该更可靠,并且他们被强制换惯用手的可能性较低。在这个群体中,这一比例更有趣:13位总统中,6位是左利手。他们是哈里·杜鲁门、杰拉尔德·福特、罗纳德·里根、乔治·H.W.布什、比尔·克林顿和贝拉克·奥巴马。26每13个人中有6个或更多左利手者的概率是0.00092,非常非常低,而美国总统中左利手的比例这么大,这强烈表明有其他因素起了作用。无论人们对党派政治的态度如何,否认美国总统职位代表了杰出的个人成就是愚蠢的。

收入是另一种更普遍的成就衡量标准。在普通人群中,左利手者的收入比右利手者的收入少10%~12%,但是,在受过大学教育的人群中(我们可以假设,大学毕业的人更有可能从事脑力劳动而不是体力劳动),这个比例是相反的:左利手者比右利手者的收入多10%~15%。27后一发现尤其令人印象深刻,因为样本中的一些左利手者可能是所谓的“病理性左利手”(这个不友善的术语不是我创造的),而不是“天然的左利手”,他们用手的偏好不是天生的,而是小的时候占主导的半脑受损伤的结果。“病理性左利手”患者可能会有某种程度的认知障碍,从而“天然的左利手”与成就之间的正相关也就被削弱了。

有没有可能,左利手常常与不满现状、寻求变化和叛逆地寻求新奇性有关,而这些人格特质在停滞不前的传统社会中被认为是威胁?我想知道,通过考察古代雕像、壁画和陶瓷绘画对人类的艺术表现,是否有可能评估不同的历史时期左利手的流行程度?是否有可能,在前文中提及的文化爆发时期,左利手的流行程度较高,而在文化停滞时期较低?(例如,亚历山大用哪只手斩断了传说中的戈尔迪乌姆之结?亚历山大在醉酒的愤怒中杀死了克雷塔斯——他的军队中一名曾经救过他性命的勇敢的军官。他杀克雷塔斯的时候用的哪只手?)这可能是一个关于生物学、历史学和文化人类学的有趣的研究项目,但也许很难实现。

同时,我以前的学生肯·波德尔和我一起做了一项很小的研究。这项研究的受试者包括左利手者和右利手者,我们要求他们在模糊的情况下做出选择。有三个选项,分别是选择更类似于目标的物品、与目标无关的物品或与目标不同的物品。所有右利手者都选择了相似或不相关的物品,但是一些左利手者选择了不同的物品。逆势而行,虽然只是这么小的事,但左利手者还是要逆势而行!28

神经心理学家已经多次尝试过将左利手与某些认知特征联系起来,但只要这些尝试围绕着语言和非语言认知这个陈旧的区别,他们就会失败。在语言方面,大多数左利手者仍然是左半脑占主导地位。相反,左利手和寻求新奇性之间的联系非常有趣,这一联系可能真实存在。我的意思不是说左利手总是与寻求新奇性有关——这可能太极端了。但我想提出一些更加微妙的想法:左利手者比一般人更普遍和更明显地寻求新奇性。在本书的第10章中,我们将介绍神经影像学的一个发现,它可能为这些差异背后的机制提供了一部分解释。

在人群中既有右利手者又有左利手者,并且两者保持特定的比例,这是否有进化优势?也许有。为了社会稳定,必须保持一定的连续性和保守性,因为太多或太频繁的变动会带来不稳定和混乱。另外,发展又需要改变和破坏既定的范式和秩序。无论与用手习惯有关的神经特性如何,人群中右利手与左利手的比例总是大约9∶1,这可能已经演变为维护社会稳定与破坏性创新之间的最佳平衡。对左利手的接受程度可能反映了这个平均值的偏差,也就是特定的社会、特定的时期倾向于变革还是倾向于停滞。

超速前进的新奇性

像追求大多数美好的事物一样,追求新奇事物是好事,只要不超过一定限度。如果过度,就会导致过分、极端、不受控制的探索行为,这就属于临床疾病了。这是注意力缺陷多动症吗?不,但它常常被误认为是注意力缺陷多动症。我认为,人们还没有认识到图雷特综合征的一种形式,它的特征不是抽搐,而是不可抗拒地被新奇事物吸引,以及过度的探索行为。要认识到这一点,就必须跨越临床神经科学的传统界限。

在过去几十年中,临床神经科学领域有了飞速的发展,但这种发展的另一面是它日益分化,或者借用一个地缘政治术语,日益“巴尔干化”。不同的疾病由不同的临床“部落”来研究,不同“部落”的成员参加不同的会议,在不同的期刊上发表文章,并从不同的医学院系领取工资。不同“部落”之间的对话非常有限,常常根本就不对话。这是不幸的,原因很明显,无须赘述。但在许多临床环境中,这就是事实。在神经科学中,这种状况的影响更坏,因为决定疾病临床表现性质的常常不是病因学,而是神经解剖学。通俗地讲,这意味着,即使两种脑部疾病的病理生理机制不同,但只要它们影响相同的神经解剖结构,症状就可能相似。这也意味着,通过跨越临床神经科学的传统领域之间的界限,可以学到很多东西;而如果延续这一领域现有的“巴尔干化”,我们会错失许多东西。

我眼前就有神经科学中这种“巴尔干化”的一个例子。已经有很多证据表明,在不同物种中都存在半脑特化现象。这挑战了左右半脑之间的区别主要是语言和非语言功能之间的区别这一观点。但为什么神经心理学家、神经病学家、精神病学家和处理人类大脑及其疾病的其他“部落”,对这种证据毫不在意呢?现在流行的对半脑特化的分析,并没有考虑到这一点,原因可能就是“巴尔干化”,因为现在科学信息实在太多了。也许这是不可避免的,但还是令人惋惜。

也许因为我天生是左利手,所以尽管幼儿园老师努力驱除我的叛逆倾向,我还是一直倾向于忽视临床学科之间已确立的分类界限,并且一直在神经心理学的不同领域之间跨界,不管这种跨界是好的还是坏的。按照“反巴尔干化”的精神,让我们考虑一种神经层级结构。它由三种类型的大脑结构组成:前额叶皮质;被称为背侧纹状体的皮质下结构,它由许多核组成;脑干中的黑质和腹侧被盖区核,它将富含神经递质多巴胺的投射物发送到皮质和纹状体中。所有这些结构都是“双胞胎”,左右半脑各有一个。因此,这是一个三层的“双胞胎”体系,如图6.5所示。我们将其称为“三层结构”。这一结构可能在不同层次被打破,导致不同的疾病;每种疾病都被塞进不同的诊断“鸽笼”中。但我们即将突破“巴尔干化”的临床世界中那些令人讨厌的界限。

图6.5 三层结构

注:三层结构:前额叶皮质、纹状体和腹侧脑干。尾状核和壳核在背侧纹状体中。两种主要的多巴胺能核——黑质和腹侧被盖区在腹侧脑干中。帕金森病涉及脑干和纹状体交界处的病变。图雷特综合征涉及额叶和纹状体交界处的病变。

脑干和背侧纹状体交界处的病变会导致帕金森病,其中多巴胺能核黑质和腹侧被盖区的萎缩会导致多巴胺供应给纹状体的尾状核和壳核减少。相反,纹状体和前额叶皮质交界处的病变会导致图雷特综合征。这两种疾病不仅在神经解剖学上有关系,而且至少在某些情况下似乎都是遗传性的,因为这两种疾病有时会出现在同一个人身上或同一个家族中。29完美的对称只存在于数学的抽象和艺术领域中,在帕金森病或图雷特综合征的个别病例中,三层结构一侧的接合点可能比另一侧更易受影响。我们知道帕金森病的情况就是这样,那么为什么图雷特综合征会有所不同呢?这些疾病的略显不对称的变体是否会导致不同的认知症状?我们对三层结构中某一层的病变的了解,是否可以启发我们对其他层的理解?

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