兩個世紀前，腦科學還處在黎明前的黑夜，人們憑著好奇和觀測推想腦的功能，其中最著名的是奧地利加爾醫生提出風靡一時的顱相學。
有人看面相、手相，加爾看的是「顱相」。他認為，如果一個人的某種腦功能很強大，對應的某個腦區就很發達，覆蓋這個腦區的顱骨就會突出。加爾把顱骨分為37個區域，分別與某種特徵對應。比如，耳朵上方的顱骨突出代表有「破壞欲」，後腦勺的顱骨發育得好代表「善於交際」，額頭寬廣代表有「想像力」。當時有很多人相信加爾的理論，選擇配偶的時候還要照著顱相學畫冊觀察一番，以免遇人不淑。
加爾沒事兒就跑到監獄、育嬰堂和精神病院，接觸各類特異人士，認真地觀察、測量、觸摸他們的頭部，並留下數字記錄。他想研究富人和高官的頭顱有什麼地方具有特別之處，但是又缺少摸他們的頭的機會，就想方設法搜尋這類人的屍骨。當時，維也納的富豪們憂心忡忡地立下遺囑：「必須絕對防止我的頭骨落入加爾醫生之手，否則，繼承人的全部繼承權將被剝奪。」
加爾如此狂熱地做實驗，他的顱相學應該無懈可擊才對。可是事實上，加爾的研究方法存在很大的漏洞，僅僅根據少量特例就輕易下結論，對與之不符的案例則棄置不顧。後來，越來越多的反例使顱相學敗落了，但是也引發了人們的思考：究竟大腦有沒有分工呢？
第一個給出答案的是法國的神經解剖學家布羅卡。1861年的一天，布羅卡醫生接診了一位很特殊的病人。這位病人在21歲的時候中風，從此再也不會說話，只會發「tan」這個音。布羅卡對病人做了詳細的檢查，發現他的喉頭肌肉等發聲器官都正常，還能聽懂對方的語言，並藉助表情和肢體語言來進行交際。病人去世後，布羅卡進行了屍體解剖，發現在病人的大腦左半球的第三個前額溝回有一處損傷。布羅卡將病人的腦保存於酒精之中，向法蘭西人類學學會描述了他的發現，並發表了轟動科學界的論文——《人是用左腦說話》。
布羅卡發現的這個腦區被稱為「布羅卡區」，即運動性語言區。其後不久，奧地利醫生韋尼克發現了另一種失語症。病人能夠清晰地說出單詞，但是語無倫次，還常常杜撰一些新名詞，其腦部損傷發生在顳葉後部，該區域被命名為「韋尼克區」。
上述病例證明大腦確實存在分工，每一個腦區負責某種事務，一旦損傷就會發生「罷工」，出現特定的症狀。為了進一步探索大腦的功能定位，科學家們進行了動物實驗。1870年，德國精神病學家希齊希和解剖學家弗裡奇用狗做實驗，發現電刺激狗的大腦皮層不同部位，可引起對側軀體的不同部位的運動。1881年，英國科學家費裡爾損毀了猴子的左側運動皮層，猴子的右邊身體出現癱瘓。英國科學家謝靈頓進一步在麻醉的猴子身上做實驗，用電極刺激它的大腦皮層，並記錄其引起的軀體運動，由此繪製了與軀體運動有準確對應關係的皮層運動區圖譜。加拿大神經外科醫生彭菲爾德在給癲癇病人做手術的時候，順帶用電極刺激病人的大腦皮層，發現會引起特定的運動、感覺，甚至記憶。至此，「腦具有功能分工」這一觀點成為被科學界認可的事實。
然而腦的分工不是「一個蘿蔔一個坑」那麼簡單，或者像機器上的螺絲釘一樣嚴密。很多高級功能對應的腦區是比較彌散的，可能涉及多個腦區，某一個腦區也可能執行各種不同的功能。腦成像實驗也表明，人類在語言交流的過程中，許多腦區都發生興奮，如果僅僅是某一個腦區受到病變損傷，語言障礙往往並不那麼明顯。
回到顱相學的風波，也不能說顱相學一點兒依據也沒有，然而顱相學過分誇大了腦的分工及其結構功能之間的聯繫，最終淪為「偽科學」。科學與偽科學之間，有時只隔著一顆自我懷疑、求真務實的心。
來源：科普時報
作者：王欣 華中師範大學生命科學學院副教授，中國神經科學學會會員
編輯：毛夢囡
終審：尹宏群
圖片來源於網絡
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