大腦簡史（簡體書）

引言

DI一章 古老與現代

1.遙遠的足跡

2.經典大腦

3.空心腦室

4.巴洛克大腦

5.實驗、嚴謹

第二章 顱相學起源

1.一種科學意識形態的起源

2.關於人的新科學

3.定位標志

4.傳播，接收（顱骨狂熱）

5.海外遷移

第三章 當代性的碎片

1.一些調查方向

2.“皮質小人”

3.三位一體的大腦、分裂的大腦

引言

本書書名中涉及的兩個義大利詞語——“大腦”“簡史”，都用了復數，這一設計不無深意：首先，本書選取的都是一些有價值的案例；其次，書名本身也說明，我們的主題會隨著時間的推移而漸趨多元、豐富，不斷變化。在某些特定的歷史時期，人們會討論是否需要回歸一種俯瞰全局的視角，並借此重申歷史學的重要地位。本書的三個章節時間跨度很大，難免使人懷疑這是否符合“簡史”應有的架構，可能有人會問：這部簡史會不會名不副實？是否已有前人在這一領域做了類似工作？

“神經科學”一詞誕生於1962年，由麻省理工學院生物學教授弗朗西斯•奧托•施密特（Francis Otto Schmitt）提出，距今不超過五十年。當時，他在美國藝術與科學院開展了一個新項目，旨在聯合生物學家、化學家、醫學家、數學家、物理學家和工程師，共同研究神經系統。自那時起，神經科學開始逐漸擺脫地理條件的限制，並以驚人的速度在世界範圍內擴展。媒體報道紛至沓來，公眾關注度日益提高。最終，這一學科在20世紀末取代了基因組學，被用以解釋人類特徵及行為。在這一學科上，我們能同時看到“大科學”和技術科學的典型特徵。人們能夠通過神經影像技術了解心靈的活動機制，與此同時，二十年前鏡像神經元的發現，也讓人們在探索心靈的過程中有了更多的遐想與反思。

2013年，憑借充裕的經費，兩個大型研究項目在歐洲和美國開始運行。項目把21世紀稱作“大腦的世紀”，與此同時，一系列帶有“神經”這一關鍵詞的子學科也逐漸興起：神經美學、神經倫理學、神經人類學、神經經濟學、神經史學、神經神學等。有人認為，大腦研究的“神經轉向”以及“神經中心主義”，會不斷推動新產品的研發與宣傳。有人指出，大腦是“獨立器官”，如果忽略其獨立性，有些新發現和新應用就會顯得離奇古怪。眾所周知，偽科學會魚目混珠，假扮真科學，況且，目前並不存在判斷真偽的統一標準。科學宣傳本就像九頭蛇一樣真假難辨。

近幾十年來，神經科學蓬勃發展，大腦也成為現代性的標志。因此，歷史學家也不再局限於研究毫無起伏變化、線性發展的歷史，他們開始尋其根、溯其源，考察不同時代中人們對於大腦的不同看法。請注意：本書的目標不是界定大腦在各個歷史時段扮演的角色，這並非重點。同時，筆者也會盡量避免用現代人的視野對以往的歷史評頭論足。

我們要從遙遠的時期開始，講述大腦的歷史：我們先一同回望四千年前的埃及。那時，大腦第一次有了書面記載，而且根據現代對古埃及醫學的分析，解剖生理學在當時的心腦血管系統研究中具有中心地位。其實，在其他古代文明中，這種首要地位也有跡可循：在希臘文明中，自5世紀起，人們便把大腦看作是最重要的器官。希波克拉底在他的著作中，曾宣稱大腦是身體信號的唯一詮釋者與信使。而在這部作品問世之前，早已有部分生理學家開始關注大腦這一器官。在接下來的幾個世紀裡，當兩個重要器官——心臟與大腦並駕齊驅之時，亞裡士多德和柏拉圖在選擇上出現分歧，為人們指出了兩個截然不同的研究方向。需要注意的是，二人所描述的大腦也不盡相同，幾乎全然對立。

由於那時存在對尸體的禁忌，人們只能將動物作為直接研究物件，並基於相關研究得出結論。沒過多久，在托勒密王國的雄偉首都亞歷山大港，尸體解剖和活體解剖獲得許可。從此，醫生對神經系統有了新的認識。但是由於“羅馬法”的存在，蓋倫（Galeno）仍然不能通過解剖人體進行研究。但在公元2世紀下半葉，他建立了一間裝備齊全的醫學、哲學實驗室，該實驗室一直運作了千年之久。他敢於反駁亞裡士多德設下的教條，敢於挑戰對方認為大腦只是個冷卻器官的觀點。在蓋倫看來，生命機體和精神生活的主宰是“氣”（pneuma，普紐瑪）。而到了古典時代，希臘作家在作品中談及該元素時，開始將其與靈魂結合，認為在身體裡，“氣”會成為一種精神活動，會產生感覺，會決定運動。

蓋倫對心室系統的研究細致入微，為學科發展做出了重要貢獻。他認為，身體中有互通互連的內部通道，通道中空無一物，能夠容納一種非實體的、精神性的存在。然而，這並不是他的原創性觀點：其實，這一概念的基本要素可以追溯到4世紀末；而它在後續傳播的過程中，又有了極大改變；最後，幾乎沿用至現代社會。達•芬奇（Leonardo da Vinci）的畫作中，便有該思想的痕跡。1543年，安德烈•維薩裡（Andreas Vesalius）在他的作品中對蓋倫的觀點提出異議，指出了傳統理論中對大腦皮質形態的忽視，此舉為新解剖學奠定了基礎。直到17世紀下半葉，相關研究才翻開了新的歷史篇章。與此同時，隨著時間的流逝，亞裡士多德的“心臟中心論”已站不住腳，人們不費吹灰之力便可將其駁倒，他的舊思想框架也漸漸分崩離析。

17世紀中葉，笛卡爾逝世之後，他的著作《論人》（Treatise of Man）才被發表，這裡面提供了一個關於神經系統的功能及運行機制的模型。對於該模型，人們眾說紛紜，有人贊成，也有人駁斥，尤其是其中對松果體腺的分析，有荒誕怪異之虞。尼古拉斯•斯丹諾（Niels Stensen）推翻了笛卡爾的只有人類有松果體腺的觀點，證明了它不是靈魂之所在。

同一時期，托馬斯•威利斯（Thomas Willis）否定了蓋倫的腦室觀點。他積極應用新發明的顯微鏡（笛卡爾在神經生理學論述中忽視了這一工具），並指出借助顯微鏡能夠獲得重要信息。通過觀察，他提出了“人腦的高級認知功能來自大腦皮層的褶皺”觀點，並指出大腦皮質越光滑的動物，在自然界的等級就越低。1664年，威利斯出版了《大腦解剖》（Cerebri Anatome）一書，其中的草圖展現了大腦的結構，與之前的研究截然不同，但該觀點並未受重視，也未被主流科學家及時跟進。比托馬斯•威利斯年輕一點的馬切羅•馬爾比基（Marcello Malpighi）在從事研究大腦結構的解剖學工作時了解了威利斯的理論。笛卡爾的大腦自動運作理論對他來說太抽象了，理論中的想象模式與經驗主義所揭示的事實不匹配。但是，他使用了模型和比較的手段，認為：大腦皮質在“黑色膽汁”分泌時將會起到過濾器的作用，因此墨跡斑斑。在他看來，皮質類似於一個大的腺體。這種帶有主觀色彩的解釋在數十年內一直占上風。

在世紀之交，愛德華•泰森（Edward Tyson）的比較解剖學發現，脫水後的黑猩猩身體與人類的共同點多於其他猿類，還發現黑猩猩的大腦與人類大腦極為相似。

羅馬精神病學家喬瓦尼•瑪利亞•蘭奇西（Giovanni Maria Lancisi）在1713年發表觀點稱胼胝體是思維靈魂的所在地。同時，他還在兩個腦半球的連接處準確觀察到了單一器官，即笛卡爾提出的松果體。

到了18世紀中葉，阿爾布雷希特•馮•哈勒（Albrecht von Haller）的實驗（試圖將刺激性和敏感性區分開來）出現在了公眾的視野中，他更傾向於將神經系統作為一個組織的集合，而不是作為一個具有功能的器官來研究。不僅如此，他還對以往所有關於感覺定位的嘗試都表示質疑。承認對大腦這個成分模糊、功能可疑的身體系統的無知幾乎成了一件必要的事，該系統的病症將在未來很長一段時間內給臨床手術帶來困難。西班牙公主瑪麗亞•安東妮亞（Maria Antonietta）的醫生費利克斯•維克•達澤爾（Felix Vicq d'Azyr）是最早開始進行大腦研究的人之一，他的研究計劃因他過早去世而未完成。該計劃將大腦的複雜程度作為評估每個物種的標準，以此實現動物的分級。

18世紀末，一些跡象表明，一個裡程碑式的嶄新時代即將拉開帷幕，大腦研究將在下一個世紀全面展開。1798年，一位德國醫生開始著手進行他的大腦生理學項目，意圖忠實地描繪出人腦的本質。他名叫弗蘭茨•約瑟夫•加爾（Franz Joseph Gall），原本一直在維也納生活、工作，但他於1805年告別故土，先在歐洲各地宣揚自己的學說，隨後在巴黎定居。在那裡，他與學生約翰•加斯帕爾•施普爾茨海姆（Johann Gaspar Spurzheim）一起，試圖獲得高級知識分子的贊同，建立科學界的共識。盡管法蘭西學院的裁決否定了他的學說，但他卻成功了。這兩位傳播者在短時間內仍維持合作伙伴關係，他們的事業也得到了進一步的發展與壯大。

本書第二章敘述了一種“科學意識形態”的形成和傳播，其發明者稱之為器官學，其他人則稱之為顱相學。人們眾說紛紜，各派觀點碰撞交融，最終達成了一個共識：道德質量和智力能力與生俱來，取決於構成大腦的特定器官的發展。大腦的兩個半球上有大腦灰質，大腦是具有雙重作用的器官，而19世紀的人們則應當遵循道德價值觀規定的行為準則，認識這一器官、研究其功能。這些器官當時被視為“需要鍛煉的肌肉”。最近也有一本書的作者指出了這一點，他想強調兩個世紀前顱相學家推薦的體操與“神經生物學”之間的關係，後者是一種市場化的產物，它源於當下的一種理念——人類的個性本質上與大腦相吻合。

早在2001年，心理學家威廉•烏塔爾（William Uttal）就批評說，他的許多同事有一種天真的想法，總是希望通過將學科簡化為對神經或計量元素的研究，來加強其學科理論性。盡管他承認可以通過20世紀末引入的複雜成像技術窺探大腦的運作，但在他看來，這一方法存在著巨大的誤解風險。研究者所看到的東西，虛假的比真實的多，而且相關研究對認知過程的定位過於隨意。雖然在其他領域，還原論方法有助於更好地理解各種現象，但人腦及人類行為有多維複雜性，需要極其謹慎地研究。幾年後，歷史學家邁克爾•哈格納（Michael Hagner）寫了一篇關於網絡顱相學的文章，質疑了上述技術產品儀器的新“視覺權威”。

杰裡•福多（Jerry Fodor）於1983年提出了模塊化思維理論，他的著作封面上有一個顱相學視角下的頭部圖像。在過去的幾十年裡，顱相學不時被提起並重復納入討論範圍，時不時地成為歷史學家仔細研究的主體。筆者認為，顱相學的發展史應該被置於中心位置，但不僅僅是出於上述原因，更是因為顱相學涉及西方文化的很大一部分，能夠反映歷史階段的交替及地理變化。在很長一段時間裡，顱相學一直吸引著醫生和科學家們的興趣，有人采納其原則，有人則持反對態度。盡管如此，作為一個具有強烈文學色彩和藝術氣質的異質性、擴張性學科，它仍舊得到了持續的傳播。尤其值得關注的是，顱相學在美國建國時期的發展狀況說明科學可以成為信仰，能夠影響商業舉措、教學理念和衛生改革，改變日常生活的方方面面。

當時的人認為，如果不能了解大腦的表現形式，就無法處理大腦的問題，因此有人完善了檢查大腦結構和功能的工具。雖然加爾及其追隨者拒絕直接實驗，但在19世紀初，都靈的路易吉•羅蘭多（Luigi Rolando）對動物進行了活體解剖和電化電流誘導，並試圖定位某些與顱相學功能毫無共同之處的一般功能。弗朗索瓦•馬讓迪（Fran?ois Magendie）的做法與羅蘭多相似，他大膽進行了生理學實驗，取得了顯著成果。他將顱相學判定為偽科學，認為它與占星術或亡靈術相近。而其他研究者，如托馬斯•萊科克（Thomas Laycock）、赫伯特•斯賓塞（Herbert Spencer），則把解剖實驗作為一種激勵自己研究的學說，促進了對於神經系統的層次和進化模式的了解。19世紀，不同的調查風格和技術被越來越多地應用於神經系統，我們將在第三章的第一部分展開論述。

比較解剖學顯示，恰如威廉斯在兩個多世紀前的猜測，動物的大腦皮層趨於複雜，其中人類的大腦皮層複雜程度最高。有人宣稱歐洲男性的大腦皮層複雜程度比其他地方的人都高——神經系統的解剖學和生理學研究，也不可避免地成為當時普遍存在的種族觀念的一部分，而這種觀念注定會隨著時間的推移而改變。保羅•布羅卡（Paul Broca）認為，具有越多褶皺的大腦越聰明，但大腦的重量和體積也同樣重要。那些在社會中表現突出的人去世後，布羅卡對他們的大腦進行了長期分析，並堅信能夠發現卓越的秘密。1861年，在解剖學與臨床學方面，布羅卡還在左額葉發現了語言中樞，語言是人類的一種獨特能力。後來卡爾•韋尼克（Carl Wernicke）發現了一個新的功能區域，即顳頂。隨後，兩人利用大腦的不對稱性進行研究，指出兩個半球具有相反的質量，並認為右半球具有所謂原始性，從而貶低了右半球。

毋庸置疑，19世紀的實驗生理學成果顯著。與羅蘭多不同的是，皮埃爾•弗羅倫斯（Pierre Flourens）（加爾最可怕的對手之一）對動物進行了一系列無休止的實驗，通過各種手段，揭示了大腦神經系統中存在的功能區。幾十年後，對大腦皮層的電刺激顯示，狗的肌肉運動由大腦皮層的特定區域控制。1876年，大衛•費裡爾（David Ferrier）更準確地定位了控制運動和感覺的區域。過去一直被忽視的皮質，此時也成了在組織構成方面需要觀察的物件。1906年，卡米洛•高爾基（Camillo Golgi）和聖地亞哥•拉蒙•卡哈爾（Santiago Ramón y Cajal）獲得了諾貝爾獎，盡管他們之間存在著激烈的競爭。他們找到了使神經細胞的結構可視化的方法。認為細胞是生物體的最小單位的世紀結束了。

自那時起，顱相學又經歷了諸多變化，它的傳播速度越來越快、範圍不斷擴大，筆者無法一一詳細介紹。世紀之交又產生了一次大變革，當時該領域的數十萬名研究人員（正如前面所述）在專業期刊和手冊中發表了數百萬頁的相關內容。大量的數據使得我們無法重現歷史。20世紀的發展局面錯綜複雜，我們只能隨機選擇其中一部分，回憶一些相關事件。而筆者想講的，首先是一種能夠記錄大腦電流活動節奏的儀器，它的發明者漢斯•伯格（Hans Berger）及其追隨者都希望它能打開研究心理的大門，這一儀器證實了神經系統信號屬於電的範疇，於是這種儀器隨著電報模型的出現而出現。腦電圖極大地豐富了神經學和精神病學的診斷設備，它在癲癇研究等方面也起著非常寶貴的作用。

1937年，懷爾德•彭菲爾德（Wilder Penfield）開始對癲癇病患者進行實驗，他通過視覺模擬製作了“小矮人”的形象，這一人腦圖像不斷被模仿且傳播甚廣。20世紀下半葉，另一個同樣幸運的形象從封閉實驗室裡誕生並走了出來——它就是人類所謂“三位一體大腦”理論的載體。保羅•麥克萊恩（Paul MacLean）認為，人類進化的過程中會有三個腦層疊加，第一個從爬行動物處繼承，第二個從低等哺乳動物處繼承，第三個才從人類處繼承且與人類各種行為有關。在他看來，這三個層面的共存是不完全和平的，這一點似乎導致了許多個人和社會問題。在那些充斥著冷戰、太空征服和革命的年代，精神障礙以及各種衝突和恐懼都由“三位一體大腦”理論提供的鑰匙來破譯。麥克萊恩認為，“三位一體大腦”的存在問題亟待解決，同時，也必須為文明中的衝突找到補救措施。

這些年來，科學工作中的思想與理論進一步轉移到了更廣泛的公眾領域，滿足了大眾的好奇心。在加州理工學院，羅杰•斯佩裡（Roger Sperry）及其合作者沿著一條垂直線創造了“分裂大腦”的輪廓，分割後的兩個腦半球以自己的方式運作。基於動物實驗，他們又通過切斷一些癲癇病人的胼胝體，在人類身上實現了兩個腦半球的隔離（但所有的方法似乎都無法治癒這些病人的癲癇）。他們的臨床和治療工作令19世紀的雙腦觀念死灰復燃並得以更新，變成了：左腦主管理性，右腦主管感性。斯佩裡在1984年獲得諾貝爾獎時提出他不贊成濫用半球二分法，這也是有道理的。

注意事項

鑒於腳注中已經附有參考書目，因此筆者決定不再單獨列出書目概覽。