神經科學家寫給你的大腦使用說明書

你的大腦為何與眾不同? 解密「你」的大腦設計圖!

撰文記者 吳培安
日期2024-03-26
《解密「你」的大腦設計圖:你的大腦為何與眾不同?神經科學家帶你深入你的腦袋,解開它的設計與運作之謎》

大腦構造的差異,如何塑造你思考感受和行為的方式?不同構造的大腦,又是如何驅動我們?本書作者美國華盛頓大學香蒂爾.帕特教授,長期鑽研大腦個體差異研究,其成就挑戰了神經科學界稱霸超過一世紀的「一體適用」策略。在本書中,她將帶你深入你的腦袋,解開它的設計與運作之謎。

作者/香蒂爾.帕特(Chantel Prat)    譯者/王年愷    責任編輯/吳培安


如果我拿你大腦的照片給你看,你第一眼可能會覺得它看起來像一顆巨大的核桃,分成兩個大致上獨立的半球,中間有一個高速的核心相連。這樣說來可能有點奇怪,但這樣的設計並沒有多特別,事實上,所有脊椎動物的大腦都從中間一分為二,而且可能幾億年來就長成這樣。

在相同的構造之下,人類的大腦之所以獨特,是因為就人類平均值來看,我們大腦的兩半相當不均等。我們左腦和右腦的大小、形狀和連結模式都有差異,使得我們非常不對稱。你在這一章裡會發現,這些結構上的差異使得大腦兩半取得資訊以後,分別會用不同的方式來處理。

在一般人的認知裡,慣用左腦的人擅長分析,慣用右腦的人有創意,但其實人類大腦的主要差異,並不是看哪一半才是「老大」。事實上,每個人思考、感受和行為的方式,主要看的是我們「偏向一邊」的程度有多大,換言之就是大腦兩個半球之間的差異有多大。

因此,這本書的主旨雖然是大腦與大腦之間的差異,我們的討論會先從大腦裡面最根本的分界開始。但在開始細看你的大腦之前,我們要先來談談演化機制當初為什麼會弄出這些差別。簡單來說,這是為了功能特化。

大腦特化的利與弊

為了更方便理解大腦設計得平衡與否各有哪些利弊,我們先想像一下你的大腦就像是兩個人共組一隊。假如兩個人的實力和技能均等,那麼最簡單、最平等的做法就是把任務隨機分配;假如隊上有一個人的語言能力特別出色,另一個人則是視覺設計專家,那麼依照每個人的專長來分配最適合的任務,會讓團隊的表現最好。

大腦分配任務的方式大致上就是這樣。假如兩個半球真的完全一樣,它們分配工作的方式就不會有什麼條理可言。但只要它們開始不一樣,就算這個差異很小,其中一個半球就有可能比另一半更擅長某些工作。

一旦出現差異,大腦兩個半球就會開始有系統地分配工作。腦內某個部位負責的工作越來越相似後,這個部位就有可能調整來適應,發展出特化的結構,讓它更擅長處理這類性質的工作。

我想,特化帶來的好處不證自明。當其他條件都一樣時,大多數人會寧願自己團隊裡的視覺設計師非常厲害,而不是實力普通。但是,假如他只有視覺設計是強項,其他事情都做得很爛呢?假如團隊成員沒有任何人具備相同的技能,那麼有人需要協助或突然請病假要怎麼辦?大腦功能特化會出現一個可觀的代價:某個部位逐漸調適、特化之後,它會更擅長做某些工作,但適合做的工作種類也會越來越少。

史蒂芬.克內希特(Stefan Knecht)和他的團隊就透過研究,證明不均等發展帶來的弱點。他們的研究觀察的是語言的側向性(Laterality)――在神經科學裡,這個詞指的是大腦某個功能有多麼偏重某一個半球。

他們先找來324名受試者,請他們在實驗室裡指認圖片的內容,同時測量他們左腦和右腦的血液流量變化。接著,他們再根據受試者說話時只用左腦、只用右腦,或者兩半都使用,從全體中挑選20名出來,每一種側向性的人數大致相等。

接下來,研究人員用跨顱磁刺激(TMS)來看受試者腦部是否容易受傷。TMS以非侵入性的磁場,來刺激大腦的不同部位,這種做法除了安全之外,更重要的是刺激只是暫時性的。假如你長時間一直反覆刺激同一個部位,它最後就會沒氣沒力,產生出「假腦傷」(Virtual Lesion)的效果。假如你曾經被強光刺激到眼睛暫時看不到,這就是和假腦傷類似的情況。

克內希特和他的團隊對受試者製造假腦傷,當假腦傷位於受試者說話會用到的大腦半球時,他們處理和語言有關的實驗任務就會明顯變遲鈍。但是,受試者說話時大腦用得越平均(換言之,說話的時候大腦兩個半球都有動靜,而且兩邊投入的比例越相近),當他們的大腦只有一邊受到TMS時,他們的表現就越不容易受到影響。

這個結果就像是不讓自己隊上的某些人出場,然後測量整體生產力下降的程度:平衡的大腦就像實力均衡的球隊,不管是哪一名成員受傷,整體並不會受到太大的影響。

大腦功能特化的代價

大多數人一輩子下來不會讓太多腦細胞受損,但即使我們如此幸運,我們還是得為大腦功能特化付出一些代價。其中一個代價,跟當初大腦兩個半球分化的原因有關。

演化機制竭盡所能將大量的腦力塞進我們的頭骨裡,但大腦兩半的分化過程,可能是這個大原則的例外情形。根據瑪莉安.安內特(Marian Annett)提出的右偏理論(Right-Shift Theory),人類大腦會傾向左右不均等,可能是因為有個基因變異會導致右腦某些部分萎縮。

她認為,我們的大腦會給自己發展出這樣的限制,用意是讓腦內工作分配更好。她的實驗結果和她提出的理論一致:大腦比較「均衡」的人,可能比較不擅長人類較晚演化出來的能力(像是語言),但他們用到的右腦空間卻更多。右腦對許多其他事情相當重要,像是視覺空間功能。

另一方面,她認為大腦兩半非常不均衡的人,雖然語言能力比較不容易出問題,但碰到通常分配給右腦的工作時(像是視覺空間相關的工作)更有可能覺得困難。

書名           解密「你」的大腦設計圖:你的大腦為何與眾不同?神經科學家帶你深入你的腦袋,解開它的設計與運作之謎
作者           香蒂爾.帕特
譯者           王年愷
出版社       臉譜
出版日期    2024年1月6日
定價           480元
頁數           392頁
ISBN          9786263154223

>>本文刊登於《環球生技月刊》Vol. 114