《我們真的有自由意志嗎?》:腦袋裡沒有大老闆,你曾經成功叫你的大腦閉嘴去睡覺嗎?

《我們真的有自由意志嗎?》:腦袋裡沒有大老闆,你曾經成功叫你的大腦閉嘴去睡覺嗎?
Photo Credit: Shutterstock / 達志影像

我們想讓你知道的是

區域化不是唯一慢慢醞釀的大腦功能理論。從莎士比亞的《奧賽羅》到珍.奧斯汀的《艾瑪》等小說,都暗示了在我們大腦的無意識部門裡有很多的動作在進行。

文:葛詹尼加(Michael S. Gazzaniga)

平行與分散式的腦

你記得電影 《MIB星際戰警》裡一幕栩栩如生的屍體解剖畫面嗎?剖開的臉裡面其實藏著一個大腦機械,裡面有一個外星人模樣的小矮人負責拉動操縱桿讓機器運作。那就是我們自認擁有的所謂的「我」、「自己」、現象中心,那個主導一切的東西,而好萊塢完美地傳達了這個概念。儘管我們可能知道根本就不是這麼一回事,我們還是都相信這個觀念。事實卻是相反的,我們都了解我們困在這些自動化的腦中,這些極為平行與分散的系統似乎沒有老闆,就像一個沒有人管的網際網路一樣。我們有很多部分都是在寶寶工廠裡就裝好的,馬上可以開始運作。

舉沙袋鼠為例,對於居住在澳洲外海坎加魯島上的塔馬爾沙袋鼠來說,過去的九千五百年都過得滿自由自在的。牠們住在那裡的這段時間,完全不需要擔心任何獵食者,牠們甚至連看都沒看過獵食者。那麼為什麼後來當牠們看見貓或狐狸這類獵食動物的填充玩具,以及牠們在歷史上曾出現,但現在已絕種的獵食動物模型時,牠們還是會停止覓食、提高警覺?為什麼牠們看見非獵食性動物的模型時就不會有這樣的反應?畢竟從牠們的經驗來說,牠們根本不知道有自己應該要害怕的動物才是。

我們就像沙袋鼠一樣,內建了至少成千上萬,甚至可能數百萬個對各種行動與選擇的偏好。我不知道沙袋鼠的心裡在想什麼,但是我們人類認為都是我們自己有意識地、有意願地在做關於行動的決定,我們都覺得自己是一體的,是一個一以貫之的心智機器,沒有任何問題;我們非外顯的腦部結構一定也以某種方式,反映了這種我們都擁有的壓倒性的感受。

可是並不是這樣,我再說一次:根本沒有一個控制中心負責讓其他的腦系統遵守一位五星上將的指令。腦有數百萬個負責做出重大決定的區域處理器,這是一個高度特化的系統,有許多關鍵網絡分散在一千三百公克的組織中。腦袋裡沒有大老闆,而且你絕對不是你的腦的老闆。你曾經成功叫你的大腦閉嘴,去睡覺嗎?經過數百年的累積,我們才擁有目前對於人腦組織的知識,而這一段路也頗為艱辛。

可是儘管我們逐漸抽絲剝繭,關於大腦的知識中依舊有一個讓我們難以輕易接受的概念:萬事萬物怎麼能以這麼多的方式在腦中被區域化,而且看起來依舊像一個完好的整體在運作呢?故事要從很久以前開始說起。

區域化的腦部功能?

第一個提示來自解剖學。現代對於人腦解剖學的了解源自於十七世紀的英國醫師威利斯(又一個威利斯名人)。他是第一個描述胼胝體和其他許多結構的縱向纖維的人。過了一百多年後,奧地利醫師高爾在一七九六年提出一個想法,認為腦的不同部分會製造不同心智功能,繼而使得一個人有各種天分、特徵、偏好。他甚至認為,德行與智力是與生俱來的。

雖然這些想法都很不錯,但是它們的基礎都是錯誤的假設,沒有扎實的良好科學。高爾的假設是,大腦由不同的器官所組成,每一個器官都負責一種心智處理程序,會帶來特定的特徵或機能。如果某種機能較為高度發展,那麼相對應的器官就會變大,因此觸壓頭骨表面就能感覺到變大的部分。根據這個概念,他提議可以檢查人的頭骨,診斷這個人的特殊能力與個性。這就演變成所謂的顱相學。

高爾還有其他的好點子:他搬到了巴黎。故事的後半段是,因為他不願意說拿破崙的頭骨有某些這位未來帝王堅信自己所擁有的高貴特質,惹惱了對方——高爾顯然沒有政治頭腦。於是當他申請進入巴黎科學院時,拿破崙下令科學院必須取得關於他的推測的科學證據,因此科學院要求生理學家弗盧朗試著找到任何支持這個理論的具體發現。

弗盧朗當時可以採用的探究方法有三種:(一)用手術破壞動物腦中的特定部分,觀察造成的結果;(二)用電脈衝刺激動物腦的某些部分,看看會怎麼樣;(三)臨床研究神經疾病患者,在他們死後進行解剖。腦部特定位置會進行特定處理程序(大腦區域化)的概念深深吸引弗盧朗,而他選擇了第一個方法來研究這個概念。在研究了兔子和鴿子的腦之後,他成為首位能證明腦的某些部位的確負責某些功能的人。當他移除腦半球後,感知、運動能力、判斷力都隨之消失;少了小腦,動物會變得不協調,失去牠們的平衡;當他切掉腦幹時——嗯,你知道會發生什麼事的——牠們死了。

然而他卻找不到任何負責記憶或認知這種進階能力的區域,就像上一章講到的心理學家賴胥利後來研究老鼠腦的發現一樣。弗盧朗的結論是,這些功能是散布在腦中各處的。用檢查頭骨來判斷人格與智力,無法通過嚴苛的科學檢視,容易流為江湖郎中的把戲。高爾關於大腦功能區域化的好點子就這麼不幸地被棄若敝屣,不過他的另外一個好主意——搬去巴黎,倒是廣受大家的喜愛。

可是沒過多久,關於高爾想法的證據開始慢慢在臨床研究中浮現。一八三六年,法國蒙特佩利爾的一位神經專科醫師達克斯向科學院提出三位患者的報告。他在報告中指出這三名患者恰好都有語言障礙,在解剖時也都發現類似的左腦損傷。然而鄉下地方的報告在巴黎並沒有受到太多關注,直到將近三十年後,這份關於光是單側損傷就會破壞語言能力的觀察報告,才有人開始注意到。

一八六一年,一位著名的巴黎醫師布洛卡發表了他對患者的解剖報告。這位患者的暱稱是譚,罹患的是失語症,而他之所以被暱稱為「譚」,是因為這是他唯一能發出的聲音。布洛卡發現譚的左腦下額葉有梅毒感染造成的損傷,而且在他繼續研究更多的失語症病人後,發現他們都在同樣的區域發生損傷。這個區域後來被稱為語言中心,也就是所謂的布洛卡區。同時德國醫師威尼基也發現,顳葉受損的病人聽聲音或話語的能力都沒有問題,但就是聽不懂。尋找腦中負責特定能力的區域的競賽就此展開。

英國神經學家傑克森確認了布洛卡的發現,但他在這個故事裡並不只是這樣的角色而已。他的妻子受全身性的癲癇所苦,因此他能夠近距離觀察這種病徵。他注意到癲癇總是從她身體的特定部位開始發生,有系統地以不變的模式漸進發展。這使得傑克森認為腦部的特定區域,控制了身體不同部位的運動動作,因此他提出理論,認為運動活動是區域化的,並源自大腦皮質。他也發揮了德國醫師兼物理學家荷姆霍茲幾年前發明的「檢眼鏡」的功能,這個儀器讓醫師能夠看見眼睛後面下方的位置。傑克森認為研究眼睛對神經學家來說是很重要的,至於原因,到了後面就會有明白的解釋。

從這些早期的臨床觀察,到後續的解剖發現來看,高爾認為腦部功能區域化的思考方向似乎是正確的。

潛意識的宏偉世界

區域化不是唯一慢慢醞釀的大腦功能理論。從莎士比亞的《奧賽羅》到珍.奧斯汀的《艾瑪》等小說,都暗示了在我們大腦的無意識部門裡有很多的動作在進行。雖然一般都認為發現海面下無意識的龐大冰山運作是佛洛伊德的功勞,但他並不是這個概念的創始者,而是宣傳者。很多人,特別是讓佛洛伊德得到很多想法的哲學家叔本華,都在佛洛伊德之前就強調過潛意識的重要性,而高頓這位維多利亞時代版本的文藝復興人士也有相同的看法。

高頓的頭銜很多,他除了是人類學家之外,還是熱帶探險家(西南非)、地理學家、社會學家、遺傳學家、統計學家、發明家、氣象學家,還被尊為精神測定學之父,也就是發展出測量智力、知識、個性特徵等等的工具與技巧的學科。在期刊《大腦》裡,他將心智描繪成一間房子,建造基礎是「複雜的天然氣管線與水管系統……這些管線通常都看不見,而且只要它們運作得當,我們根本無視於它們的存在。」在這篇論文的最後,他寫:「這些關於心智在半潛意識狀態下複雜運作的實驗,讓人留下了深刻的印象;而這些實驗也提出了可靠的理由,使人相信在比心智運作更深的層級,的確有深深埋藏在意識層面之下的東西存在。這些結果或許正說明了為何這樣的心智現象無法用其他方式來解釋。」

高頓不像佛洛伊德,高頓重視的是將他的理論奠基在具體的發現與統計方法上。他在研究者的配備中加入了包括相關性、標準差、統計迴歸等統計學的觀念,還是第一位利用調查方法與問卷的研究者。高頓對遺傳也很感興趣(這也難怪,因為達爾文是他的表弟)。高頓是第一個使用先天與後天這個詞彙的人,也是首位研究雙胞胎,整理出差異影響的人。

隨著二十世紀的來臨,腦部功能區域化與無意識處理的說法也受到討論,但如我們在上一章看到的,因為大家在二十世紀都普遍接受行為主義與等潛腦的理論,使得這些觀念繞了一大圈。然而等潛腦的理論一直都受到臨床醫學的嚴苛挑戰,首先是達克斯在許多不同的人身上,觀察到大腦特定位置的損傷與特定結果之間的相關性,而等潛腦理論從來無法解釋這一點,也無法說明其他看起來很神祕的神經學病例。

可是一旦科學家了解大腦是以分散式與特化網路在作用,一些臨床上的謎團就得以解開了。甚至在現代腦部造影和腦電圖技術出現之前,研究有損傷的患者缺陷就像一種逆向工程,解釋大腦如何達成認知狀態。

書籍介紹

本文摘錄自《我們真的有自由意志嗎?認知神經科學之父葛詹尼加對意志的大哉問》,貓頭鷹出版
作者:葛詹尼加(Michael S. Gazzaniga)
譯者:鍾沛君

自由意志只是我們製造的幻覺?

什麼是自由意志?
我們的腦分成左右兩半,會不會有兩個自由意志呢?左右腦不會打架嗎?
認知神經科學之父葛詹尼加,將在本書一一為你解答!

決定背後的謎團
我們每天從起床開始就要做出很多決定:今天要穿什麼、午餐要吃什麼,左思右想才做出決定。但是我們每天的選擇,真的是自己決定的嗎?從微觀來看,大腦就是一個神經的網路集結,由電脈衝接收外界訊息、驅動身體功能還有思考。但是思考的過程,會不會只是隨機的神經衝動?會不會我們以為的自由意志根本就是一個奠基在反射動作與其他無意識行動下的幻覺?

意志的論戰
這些關於意識和心智的問題,過去一直藏在大腦的黑盒子裡,神祕而深不可測。自由意志和決定論者之間的爭戰,也從古希臘時期開始延燒,無可定論。如今,我們終於有了實際的腦神經研究證據,能夠解釋自由意志與大腦之間的關係。認知神經科學之父葛詹尼加在本書中巧妙地整合了多年來的科學研究結果,清楚說明關於大腦和心智的新發現。

本書涵蓋神經科學、心理學,甚至探討了腦科學所涉及的道德與法律層面。跟著大師的思考脈絡探尋「自由意志」與現代社會的關係,真正理解「自由意志」所代表的意義。

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Photo Credit: 貓頭鷹出版

責任編輯:潘柏翰
核稿編輯:翁世航


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