《大脑简史》：大脑有多复杂，研究大脑的历史就有多精彩。

大脑有多复杂，研究大脑的历史就有多精彩

文|小酷

5亿年前，地球上只有爬行动物脑存在，2.5亿年前，出现了最古老的哺乳动物脑，直到20万年前，才出现了智人，开始有了人类大脑。到了21世纪，在众多科技领域中，脑科学无疑是最尖端、最前沿的一个，它被称为生命科学的“终极疆域”。尽管脑机接口、意识上传等全新概念屡见不鲜，但人类对大脑的认识和探索也仅是刚刚触及皮毛。然而，人类为了了解与大脑有关的这点“皮毛”，却足足花了上千年。

欧洲知名学府比萨大学的科学史教授——克劳迪奥·波利亚诺，在《大脑简史》一书中，全面回顾了“脑科学”的曲折往事。

不被重视的大脑

思维与智慧的中心是大脑还是心脏？现代人能够不假思索地给出答案，然而对于几千年前的古人来说，这个问题值得争论一番。因为当时的技术水平并不精细，无法用经验证据证明的情况下，人们只能对事物的本质进行形而上学的猜测。

现存关于“大脑”的第一次文字记录，来自大约公元前1600年创作的《艾德温·史密斯纸草文稿》。这部古埃及的外科手术文献，虽然记载了与大脑有关的疾病，然而，当时的医生并未弄懂大脑损伤与疾病的具体联系。古希腊著名医生、“医学之父”希波克拉底认为，大脑是疾病产生的源头。在《希波克拉底语录》中，有一篇在公元前 430 年左右创作而成的文章，其中只研究了一种浑身抽搐的病症：圣病（Malattia sacra）。但是，人们认为这种疾病通常与神灵的惩罚或魔鬼的附体有关，且只能通过超自然的手段来治愈。

众所周知，古埃及人制造木乃伊时，会将人体的重要器官用特殊的防腐工艺保存起来。那么大脑会被如何处置呢？“首先，用一根金属钩子穿过鼻腔，将大脑搅碎取出。当时的人们完全忽视了脑部的价值，是以会将其丢弃。”对于古人来说，“心”才是人体的主导器官，是关乎“灵魂”与“转世”的神圣之所。

早期的古希腊人认为，灵魂而非身体才是人类生命的本质。灵魂中存在着神圣、不朽、永恒的部分，并且它被赋予了思考、理性的能力。因此，寻找人体内的灵魂所在，成了哲学家和医生们关注的一个重要命题。

亚里士多德时期，解剖人体是违法的，但是为了研究，他还是解剖了大量的动物尸体。他得出的结论是，心脏是人体的中心，大脑是一个冷却血液的器官。心脏中心论，以及亚里士多德的目的论（一切器官存在都有其目的），在后来很长一段时间内都占据上风。

直到罗马帝国时期，医生盖伦，才通过动物解剖实验，推翻了亚里士多德无视解剖学证据的理论。盖伦认为大脑分了三个腔室，分别承担了想象，推理和记忆这三个心理过程，而大脑通过分别从这三个腔室内泵出灵魂的“气”，来控制身体不同的活动。他对脑室的诠释体系，在接下来的1200年，占了主导地位。

花费了千年才搞清楚大脑的结构

如果问：大脑长什么样子？你可能会回答：一个充满沟回，像是核桃仁一样的半球。这种比喻手法，十分生动形象。但对于一门科学来说，这种比喻和联想，却成了认识、厘清大脑结构的阻碍。比如，起初的解剖者，会参照肠子、云朵的形状，去绘制大脑的图像；再比如，一些研究者热衷于用“可笑且淫秽”的名字（臀部、睾丸等）来命名大脑的各个部分。人们观察大脑时，认为自己看到了阿蒙或公羊的角、长满老茧的身体、马镫、马刺、鹅毛，甚至是阴部、睾丸，再加上当时的命名法充满幻想且非常不严谨，所以大脑的重要性很久之后才渐渐被人发现。

虽然早在几千年前，古代的医生们就能够完成足够精细的解剖，分离出神经元和脑膜结构，但是科学精准地描绘其结构，却依旧花费了千年之久。这与器官学、解剖学的整体发展水平息息相关。

托勒密王朝奉行专制主义，它不仅能为医生提供可解剖的死囚尸体，而且还提供可进行实验的活囚。其中一位被称作“屠夫”的医生希洛菲利，解剖了六百多具尸体。作为一名技艺娴熟的解剖学家，据说希洛菲利能够将大脑与小脑（parenkephalis）区分开来，能够追踪大脑和脊髓的神经走向，并对三层脑膜进行了准确描述。他的行为引起了极大争议，以至于死去五百年后仍然广受诟病。但是，他的工作意义重大。他发现了神经元的解剖学特性：神经元源于大脑，分为感觉神经和运动神经。他也追踪了视神经的路径，以此对眼睛的某些部位进行了分析。同时期，亚历山大医学院的另一位医生，埃拉希斯特拉塔，则将大脑的脑回，比作剖开腹部看到的蜿蜒曲折的小肠，这种相似性为后来的专家着手绘制皮质结构图像提供了极大便利。埃拉希斯特拉塔还将人的大脑与其他动物的大脑做了比较。他认为人类拥有更多和更复杂的脑回，因此在智力上更胜一筹。

然而，到了公元前 2 世纪，解剖法却已经失传（解剖经历了一种倒退，人们又回到了只解剖动物的时期）。在解剖人体是否合理的问题上，伦理、宗教性质的反对占了上风。所以千年间，医生们都只能通过解剖动物，来推测人类大脑和其他器官的位置与功能。

直到文艺复兴时期，人体解剖才慢慢解禁，一个完整的诠释、图像体系也逐渐形成。到了16世纪，解剖逐渐开始变得不可或缺，几乎成为一种“奇观”，有的解剖甚至在剧场中公开进行。这种做法使得16世纪变成了解剖学的“革命”世纪，解剖学开始在欧洲的一些大学中心逐步推广。

1543年，第一部真正记载神经科学的医学巨著诞生了。安德烈·维萨里，作为近代解剖学创始人，出版了《人体的构造》一书。里面进行了当时最全面、最准确的大脑的解剖学构造的描述。至此，医学界对人体的认知，终于从由动物的推论而真正变成了从人本身出发的结论，科学解剖学就此建立，人们对大脑结构的认识也逐渐精细化。17 世纪下半叶，更确切地说是从 1650 年到 1670 年，有关神经系统的研究达到一个小高峰。

在此基础上，人类对大脑的认识，逐渐从结构层面转向了功能层面。

由伪科学相生相伴的脑功能研究

布拉格的解剖生理学家乔治·普罗查斯卡早在1784年就已经提出，大自然从来不会做徒劳无功的事情，它会给大脑和小脑（两者结构上属于复合形态）分配不同的用途，因此，它们会通过各种“功能”来表现自己。“迄今为止，哲学家和医生为确定有机体和精神之间的联系所做的尝试仍然只是一种猜想。”

日内瓦人查尔斯·博内提出，智力让人能够对大脑机制有透彻的了解，也能够看到大脑中的一切细节，就像读一本书一样。大脑中数量惊人的各个器官，能让人感觉和思考，也能够形成语言文字：翻阅和研究书籍的时候，我们的智力其实是在研究其他大脑里的思想。

思想家乔治·卡巴尼斯提出了一个更大胆的概念。据他所言，就像胃和肠子的消化作用，就像肝脏分泌胆汁，腮腺、上颌和舌下腺分泌唾液一样，大脑也通过这种方法来分泌思想。

在种种学说的启发和影响下，19世纪的生理学家加尔建构了一种脑部生理学——颅相学。加尔提出以下几大论断：（1）道德品质和智力能力是与生俱来的；（2）它们的运作取决于大脑的形态；（3）大脑是容纳所有品质和能力的器官；（4）大脑由许多特殊器官组成，同时也具有原始的和最初的能力。

加尔认为，大脑是人体的灵魂器官，人的能力与品质能够反映到颅骨形状上。如果仔细的对头骨凹凸形状进行分析，就可以定位到大脑的功能分区，以及个体间差异的本质。

他希望推行一种新风，让每个“天才”建立自己的思想体系并寻找思想继承者。基于这种经验积累，不超过十年，便可建成一座辉煌的大厦。“对于康德、维兰德（Wieland）等天才而言，死亡便意味着他们思想的消亡。遗憾的是，没人会保存成千上万个伟大、杰出者的头骨，并让它们流传下来，尽管这对缪斯神庙来说，会是绝妙的饰品!”

加尔的学说引发了日耳曼地区对头骨，尤其是名人头骨的某种研究热潮。这对盗墓者而言，简直是赚钱的天赐良机。与此同时，这也加深了死后可能会被斩首的人的恐惧心理。在这种背景下，当康德1804年去世时，他的头被剃掉，用作石膏模型，作为非凡的头脑受到解剖分析。

这种以颅骨来断定能力和品质的学说，让加尔当时被大肆抨击，拿破仑怒斥他是骗子，就连他的朋友都专门排了一出三幕剧来讽刺他：这部闹剧的主人公是一个虔诚的、狂热的头骨收藏家，他是如此狂热，以至于他的所有决定都以检查他人头部为基础。

但是后来颅相学的风潮却在欧洲甚至美国遍地开花。

英美和法国的作家都像中了颅相学的魔咒一般，这种理论一方面可以被用来（与相面工具一起）描述小说中的人物，决定他或她的行动或命运，或指导关系和行为；另一方面，这些工具似乎给了读者一个可破译的符号代码，且强化了情节的真实性或必要性。忍不住吐槽一下，这种现象与西方当代作家纷纷将弗洛伊德的精神分析当作创作工具，简直是异曲同工。

做巡回宣讲的颅相学家展示了他们收集的头骨和模型，他们会从客户的骨骼结构中推断出其性格。此外，他们经常比较研究不同种族。白人具有优越性的论点就此流传开来，并逐渐渗透到了人们的日常认识中。犯罪学家、精神病学家和教育家认为这理论很实用，例如英联邦政府在殖民澳大利亚时，会根据颅相学来，辨别罪犯和恶徒，然后将他们遣送到殖民地去。

可以说，此时的颅相学已经偏离了生理科学，彻底变成了一种巫术、一种伪科学。上层阶级的人利用它来确保自己“生而有特权”的地位；中产和工人阶级的人却利用它来激励自己通过自我完善与进步可以改善自己的生存地位；女性则认为改造自己的头骨，就可以达到和男人的平等。所有人都可以在此找到适合自己的解读方式。颅相学流行起来，也被某些人巧妙地当成制造产生商业价值的手段。

一种新兴的职业就此出现——颅相师，他们的工作是帮人检测颅骨形状，以此判定客户的智力与道德水平。大文豪马克·吐温在他的自传中记述了一段故事：马克·吐温曾前往某权威颅相师的公司进行颅骨测量；第一次就诊时，他用了假名，颅相学家认为他的大脑上有凹陷；三个月后，他以自己的真实身份又接受了探测，同一只手惊讶地发现，在他的头上有一座“珠穆朗玛峰”，是迄今所见的最大的凸起。

颅相学成为迷信与敛财的工具，注定了它被科学界抛弃的命运。但他也并非没有可取之处，因为它第一次提出了“大脑功能及空间分布关系”，而且其定位脑功能分区的思路似乎是正确的——两个世纪过后，科学家确实通过研究发现，当左半球的某些皮质区域受到影响时，会导致阅读、书写、说话和计算的能力出现障碍；右半球受到类似损害，会导致三维视觉、模式识别、音乐能力和整体推理的损害。

到了20世纪，由于科学技术的进步，人们开始用脑电波、核磁共振等手段，绘制了大脑的语言——脑电波。科学家认为不同脑区控制的身体部位，将不同脑区的脑波图形画下来，并通过分析，能够绘制出一个完全按照大脑皮层控制生长的标准形象——皮质小人“赫蒙克鲁斯”。但是这种表现大脑功能分区的手法，过于牵强附会，甚至有一种神话的感觉。

20 世纪下半叶广泛流传着另一个图像，即关于大脑结构和功能的最流行和传播最广的图像，由神经生理学家保罗·麦克莱恩所作。这个理论在提出半个世纪之后，就已经失去了有效性，但你今天在网络上搜索关键词“三位一体的大脑”，依然会看到令人印象深刻的搜索结果和海量的视频。（这个例子说明，科学研究的回声，会延续到实际生命周期之外的时期。）麦克莱恩认为大自然赋予了人类三个大脑，尽管它们不和谐，但必须一起工作。第一种承自爬行动物，第二种承自低等哺乳动物，第三种则是人类特有的大脑。这种假说受到了进化论的启发，但它更像是在面对现代社会资源枯竭、环境污染和冲突的威胁时，提出的一种政治图景。

我们对大脑了解得越多，它就会变得越复杂，指纹或面部特征的复杂性都无法与之相比。时至今日，尽管人类已经能够上天下海，却依旧不知道大脑如何出现在进化史上，大脑究竟如何构建起意识，以及我们的大脑能否成功地理解大脑本身。

在大脑研究的未来道路上，过去所遭遇的人文主义的感性和不断助长反科学火焰的思想——物质主义、机械主义、还原主义、神秘主义，是否会继续出现呢？这恐怕也是一个难以回答的问题。