肖静宁:裂脑研究与思维方式互补

选择字号:   本文共阅读 2308 次 更新时间:2009-06-14 11:41:08

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肖静宁 (进入专栏)  

  

  1981年诺贝尔生理学或医学奖获得者罗杰•斯佩里关于“裂脑人”的研究揭示出大脑两半球功能专门化的崭新图景,成为20世纪脑研究中最有影响的重大突破。裂脑现象已被看做是理解不同特征的思维模式和认知风格的基础。同时围绕着裂脑现象也出现了激烈的争论。在这种情况下,运用玻尔的互补原理考察裂脑现象,对于澄清裂脑研究中的某些争端,阐明思维方式互补的脑基础和认识论意义,是很有意义的。

  

  一、脑半球功能专门化与思维方式互补

  

  脑科学的研究经历了两个重要转变,一是从优势脑半球到脑半球功能专门化的观念的转变;二是从脑半球功能专门化的对抗性、互不相容性到相互支持的互补性的观念的转变。裂脑研究表明,大脑左右两半球的信息加工方式迥然各异,但又相互影响,既独立又协作,呈现一种互补图景。下面就以玻尔的互补原理为参照系对这种互补现象以及思维方式互补进行多视角的剖析。

  1.玻尔关于人类精神活动的互补和谢灵顿的神经整合作用

  丹麦著名物理学家玻尔的互补原理揭示出了事物本身永远包含着互斥互补的关系。这个互补原理包含两个解释层次:一是对量子力学的互补现象的解释;二是据此做出的认识论推广。值得注意的是,生物学领域、心理学领域、人类精神活动领域是玻尔对互补性进行扩展的最感兴趣的首要领域。玻尔的传记作家和学术传人罗森菲尔德写道:“最直接地显现互补情况的领域要算心理现象领域了,这个领域也是玻尔早年观察的出发点。现在他能使用互补性的术语来表示那种作为我们态度表露的情感上的描述同我们对事物的认识之间的特殊关系。” 1罗森菲尔德所指的“态度表露的情感上的描述”和“对事物的认识”的关系实际上就是直觉和理性的关系。针对以往人们把人类精神活动的理性能力与直觉能力对立起来的弊端,玻尔指出:“我把科学和神秘主义看成是人类精神的互补体现,一种是理性的能力,一种是直觉的能力。它们是不同的,又是互补的……两者都是需要的,并且只有相互补充才能更完整地理解世界。”2虽然当时玻尔并不了解两种思维方式的脑基础,但却十分明确地用互补性指明了理解两种思维方式由于相互补充而成为一个整体的途径。

  现代生理学奠基者谢灵顿曾提出著名的神经整合作用来说明有机体的整体协调性和完整统一性。谢灵顿的这一原理可以说是理解人类复杂精神活动彼此互补的大脑活动基础的第一步。作为人的认识器官、人格器官——大脑,不仅在生理上是一个整体,在心理上也是一个整体,并与自然和社会环境不断进行信息交流,使人的感觉、知觉、表象、形象思维、抽象思维成为链锁反馈式的统一活动。神经系统的整合作用具有不同的水平与层次,在大脑两半球的最高层次上,正是通过胼胝体川流不息的每秒高达40亿次的信息传递才保证了大脑两半球活动的高度整合。可见,玻尔的互补原理与谢灵顿的神经整合作用对于认识人的精神活动的统一性质具有惊人的吻合之处。

  2.巴甫洛夫两个信号系统概念与思维方式互补

  巴甫洛夫提出的两个信号系统的概念,反映了人类条件反射活动的本质与特征。人类除了与动物共有的对具体信号起反应的第一信号系统外,还具有人类所特有的利用语词作为信号的第二信号系统。语词信号是抽象的信号,信号的信号,语词刺激不在于它的物质载体,其实质乃是语词的涵义。第二信号系统的活动使人类的认识出现飞跃,创造了科学、建设了文明。巴甫洛夫虽然提出了第二信号系统的概念,但在当时的科学水平下,他没有也不可能具体说明两个信号系统的脑结构。而巴甫洛夫这一创见也未引起西方神经科学家的重视。巴甫洛夫还将他的两个信号系统的学说用于人类高级神经类型的区分,即艺术型与思维型,而大多数人则属于中间型。艺术型善于直观认识;思维型善于抽象推理。巴甫洛夫的神经类型学说在一定程度上反映出不同人认知风格与思维模式的差异,是有一定的意义的。实际上,巴甫洛夫关于思维型与艺术型的区分似乎可以从斯佩里关于左右两半球功能专门化的研究中得到某种解释,或者说斯佩里似乎为巴甫洛夫学说提供了某种新的科学根据,这是值得探讨的。是否可以认为思维型属于较多地运用左半球优势,而艺术型则是更多地运用右半球优势呢?这样提出问题当然不应绝对化,从互补性角度看问题,无论思维型、艺术型都是两种思维方式互补的产物,只不过是一种优势比较突出,极性比较明显,所谓优势只是一种互补优势。至于中间型更是呈现个体间千差万别的互补差异。因为大脑两套信息加工系统总是彼此密切配合、息息相关地处于动态发展过程中。从来不会出现一套开动,另一套关闭的情况。所以,绝对的思维型与艺术型是根本不存在的。在这里,玻尔的互补性似乎为巴甫洛夫学说与斯佩里的裂脑研究找到了统一的途径。

  3.从左半球语言优势的发育与可塑性看互补

  语言功能属于一侧半球,这是最显著的半球功能单侧化现象。但语言功能并非100%属于左半球。美国学者研究了100例人脑顳平面,以反映经典语言区的大小。发现65%的人脑左侧颞平面大于右侧,11%的右侧大于左侧,其余的两侧顳平面无显著差别。后来应用CT (电子计算机X射线断层扫描) 技术复证了上述结果。研究还表明,语言区的非对称性在人类胎儿期即存在,脑半球功能单侧化有先天遗传因素,使得胚胎期就有利于左半球语言功能的发展。但是如在幼年期发生左半球损伤,右半球可以取而代之,建立右半球的语言优势。这种代偿能力随着年龄增长而减退,这可能是由于右半球业已高度特化,司理非语言的其他功能,不能再取代左半球的语言功能3。以上充分表明,两半球的分工是相对的,不是绝对的,而新近利用区域脑血流图技术对思维活动的研究,已证实右半球也参与了语言分析4。一侧半球损伤后功能代偿能力如此之强,显示出两半球功能互补的巨大潜力。

  脑半球功能专门化是一个充满争议的领域。有的科学家认为大脑两半球功能并不十分特殊化,其根据是,因治疗需要而切除一侧大脑半球的儿童,虽然成了半脑人,但其智力与运动功能却能基本上正常地进行,无论是切除右半球或左半球的半球人,国内外对此均有一些报道。不仅对儿童、婴儿是如此,令人惊讶的是,有三例成年人在切除一侧半球后,也出现了明显的功能代偿。如一患者47岁,习惯用右手,因肿瘤行左半球切除术,术后,右侧偏瘫,语言丧失。但10周后竟恢复用单字回答问题,5个月后突然回忆起所有能唱的歌,……如此看来,即使是壮年人一侧半球也可以把另一侧半球的功能全部接受过去。这就是半球人向裂脑人的挑战。对此惟一可能的解释是,大脑两半球各有一套完整的智力与体力功能。两半球完整时,各有侧重,分工协作,切除一侧,其功能可以全部被另一侧所代偿。难怪有的科学家认为,如大脑疾患与其切除局部不如切除半边,这样代偿功能更好些。

  上述两半球之间这种互补功能的潜力及其表现,真是大脑的奇迹,是任何人工信息加工系统望尘莫及的。

  4.从学习与脑功能优势转移的关系看互补

  人的左右脑功能的发展,是同人的整体行为相互联系、相互促进的。这可用学习可以改变左右脑功能的优势来说明。日本的研究者以大学生为对象,用韩国文字进行脑功能测试,发现学习刚开始时右脑活动占优势,而后左脑作用逐渐增强。由于大学生从未见过这种陌生文字,只把它们当做无意义的图形来处理,自然是右脑占优势。而后,将大学生分成两组,一组进行学习韩国文字的读音和含义,另一组依旧,作为对照。两周后再次测验,结果出现了明显差异,不学习读音和含义的对照组仍是右脑优势,学习的则变为左脑优势。这种转化还可以向相反方向进行,经学习已建立左脑优势,但长期不练以至遗忘,重新学习时,右脑再次起着主导作用。这就充分表明:“通过学习改变了左、右脑功能的优势”,在学习过程中,“左脑与右脑是交替取得主动权的,是处于动力过程之中的”5。在正常的非实验条件下,这种交替过程是在不知不觉中进行的。这种有趣的左右脑功能的互补现象,可能与信息处理水平与方式不同有关。

  对音乐家与外行人脑功能的研究可以更清楚地表明脑功能优势的转移。一般认为,音乐能力是右脑的功能,但音乐家由于长期的学习与实践,音乐能力会转变为左脑的功能。实验表明6:让音乐家与外行人听同一曲调,外行人为右脑优势;音乐家则相反,为左脑优势。一般人左半球对节奏敏感,对旋律不甚敏感,而音乐家左半球对旋律也是异常敏感的。随着音乐课题的复杂,音乐家的左脑优势也更增强。

  以上研究表明,左右脑协同活动可以提高认识能力。也就是说:“左脑为中心的课题,如能吸收右脑共同参加处理,或者相反地进行,那么一个人就可以具有高出一般人的能力”7。正确的、科学的训练与学习,也许正在于发挥左右两半球的互补优势,达到左右脑思维活动的最佳状态。这是有待深人探讨和研究的问题。

  5.从创造性活动看互补

  人类在科学与文化等领域的创造性活动提供了思维方式互补的典型例证。裂脑研究表明左右脑以不同方式思维着,形象思维与抽象思维的互补时刻在进行着,这对于创造性活动确实至关重要。

  大量研究成果告诉我们,对于大多数创造性工作而言,必须重视非语言形式的智力的作用,并将右半球的非语言形式的形象思维、直觉与左半球的抽象思维有机地统一起来。当代科学巨匠爱因斯坦根据自己创造性思维活动的特征生动地概括出来的两个思维阶段,显然就在于相继发挥右脑机制与左脑机制的互补优势。爱因斯坦在阐述科学发现的思维过程时指出:“写下来的词句或说出来的语言在我的思维机制里似乎不起任何作用。那些似乎可用来作为思维元素的心理实体,是一些能够‘随意地’使之再现并且结合起来的符号和多少有点清晰的印象……在创造性思维同语词或其他可以与别人交往的符号的逻辑构造之间有任何联系之前,这种结合的活动似乎就是创造性思维的基本特征……对我来说,上述那些元素是视觉型的,也有一些是肌肉型 (或译“动作型”——引者注) 的。只有在第二阶段中,当上述联想活动充分建立起来并且能够随意再现的时候,才有必要费神地去寻求惯用的词或其他符号。”8 爱因斯坦所谓的思维的第一阶段就在于运用右脑的灵活性,以“视觉的”和“动觉的”思维元素进行广泛的自由联想和组织复杂的表象,只是在以这种方式发现有可能解决问题之后,才进人第二阶段,运用左脑的抽象、逻辑能力进行创造性成果的表达。这种右脑思维的灵活性与左脑思维的逻辑抽象性之间的互补,对于创造性活动而言,是富有成效的。具有普遍的意义。C•沃勒斯在《思考的艺术》一书中,把创造性思维过程分析为四个阶段,即准备期、酝酿期、明朗期和验证期9。将裂脑研究成果与沃勒斯的分期结合起来,不难看出,准备期的活动主要是收集资料、分析整理、找出问题、确定目的、选择突破口,主要是发挥左脑言语逻辑的力量;酝酿期在于充分发挥右脑的想像、直觉等非逻辑思维功能;明朗期的思维是跳跃式的,以顿悟的方式突如其来,如江河一泻千里,如黑夜明灯照亮,问题迎刃而解,这显然仍是右脑为主导,而灵感思维具有特殊的意义;最后是验证期,再次发挥左脑优势,使新的发现、创造能形成完美的、严密的观念形态,须借助于语言、逻辑的抽象思维的力量。

  创造力的真正基础,在于充分发挥左右脑两种思维方式的有效互补,任何创造性成果都是两种思维方式最佳协同活动的产物。

  6.从认识发生史看言传知识与意会知识的互补

  关于认识的起源问题是一个重大而复杂的课题,从主体方面看主要涉及生理机制、心理机制如何转变为认识能力的问题,这就不可避免地与裂脑研究及思维方式互补发生交汇。人类的认识能力经历了极其漫长的发生发展与变革的历程。不仅有自然选择的巨大压力,更重要的是由于人类的丰富的实践活动充当了主客体之间的认识关系的中介物,提供了认识发展的无可比拟的社会动力,并反馈到人脑本身促进其结构与功能向登峰造极的高度发展,使之绽开智慧之花,最终人类才脱离动物界成为地球的统治者。

  英国当代著名科学哲学家波兰尼 (M.Polanyi) 独具匠心地提出了划分人类知识和认识的新角度,他认为“人类的知识有两种。通常所指的用书面的文字、图表或数学公式表达出的知识,仅仅是知识的一种形式;而非系统阐述的知识,像我们行为中的某些东西,是知识的另一种形式。如果我们称前一种知识为言传的 (Explicit) 知识,后一种则为意会的 (Tacit) 知识。可以说,我们总是意会地了解那些被我们确实看成言传的知识的”10。波兰尼还认为意会知识不仅是知识的合法形式,(点击此处阅读下一页)

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