有关大脑的认识实验报告分析

有关大脑的认识实验报告分析

　　没有哪种物质像人类大脑一样复杂又神奇，它是宇宙中最神秘的1.5公斤重的物质，也正是如此，大脑成为了科学家们最乐于研究的对象。如何知道左右脑功能各不相同?人在被催眠时拥有自主性吗?这些问题被心理学家一一解开，彻底颠覆了我们对大脑的认知。下面是5个有关于大脑的实验，希望大家能够看看!

　　【一】一个大脑两个心智

　　我们如何知道左右脑功能各不相同?

　　发现者：罗杰· 斯佩里，迈克尔·加扎尼加

　　如果把我们的大脑粗略的分成三部分，那么它可以由左脑、右脑和连接两个半球的神经纤维(学名胼胝体)组成。过去，为了防止癫痫病恶化，使病变不至于由脑的一侧延伸到另一侧，人们曾切除过一些严重癫痫病患者的胼胝体，他们的大脑左右分裂开来，因而被称作裂脑人。

　　虽然手术并没有影响裂脑人的性格与生活习惯，但他们的右脑再也无法与左脑进行信息交流了，这总要带来某些改变。裂脑人究竟与正常人有哪些不同?迈克尔·加扎尼加设计了一个巧妙的实验来探究这个问题。

　　他让裂脑人W.J.坐在一个屏幕前，屏幕被分为左右两部分，他要求W.J.注视屏幕的中心不动。加扎尼加首先给W.J.快速闪现了一张正方形图片，图片的位置在注视点右侧。位于右侧的图片信息会进入他的大脑左半球(视觉传导路有交叉的特点，右侧视觉信息会进入左脑，左侧视觉信息会进入右脑)。当被询问看到什么时， W.J.说自己看到一个框。之后，实验者再次呈现了一张正方形的图片，不过这回呈现位置在注视点的左侧，因此，图片信息只能进入他的右侧半球。而这时W.J.表示自己什么也没看见。

　　加扎尼加又在幻灯片的左侧或右侧随机呈现小圆圈，要求W.J.用手去指他看到的东西。当圆圈出现在注视点右侧时，被左脑控制的右手会指向它;而当圆圈出现在注视点左侧时，就变成受右脑控制的左手来完成指的动作。惊人的结果出现了，W.J.总有一只手会指出屏幕上正确的位置。

　　这说明，当圆圈出现在一侧大脑半球的视野中时，该侧半球的确能够看到圆圈，并控制相应的胳膊和手做出独立的反应。但是，只有左半球能够用语言表达图片的信息。一个头颅中可以同时运作着两个大脑、两个彼此分离的意识，其中一个能说话，而另外一个不能。

　　【二】记忆没那么靠谱

　　每个人小时候都有一次走丢的经历

　　发现者：伊丽莎白·洛夫特斯

　　大脑的记忆容量是不可估量的，每时每刻，你所经历的人生都可能成为记忆印刻在你的脑海之中。回想你童年的一次幸福的经历，你想到了什么，一次愉快的生日聚会?一次令人满意的考试成绩?再想想一件令你难过的事，你又想到了什么?你能肯定你想到的事情确实真实发生过吗?

　　1995，伊丽莎白•洛夫特斯向我们展示了向人们植入一个虚假记忆是多么地容易。

　　洛夫特斯找来24人参与实验，并为每位受试者准备一本手册，内容包括四则受试者幼时经历的事件，其中三则真实经历由家人提供，一则在购物中心迷路的经历，则是洛夫特斯杜撰。受试者来到实验室，阅读手册记载的个人经历，且依据记忆，写出相关细节，若不记得有此事，只需写下“我不记得了”。

　　结果让洛夫特斯颇感讶异。不只是惊人的统计数据，而是伴随虚假记忆而来的细节描述。她说：“我很意外，这些人对无中生有的事情侃侃而谈，还深信不疑。”有一名亚裔女孩谈到自己在超市迷路，四处乱跑，急着想找到祖母。她钜细靡遗地描述超市里的情景，货架上毛巾的柔软触感、卖场灯光的强烈刺眼、突然高起的走道让她站也站不稳。25%的受试者会突然想起自己曾在购物中心迷路，后来知道一切纯属虚构，反应都相当讶异，甚至震惊。

　　只要些微暗示，便可创造出虚假的记忆，这些暗示可能来自你所信赖的家人，也可能是听到他人的谎言，或是你的心理医生。洛夫特斯让我们明白，过去犹如繁复多变的织锦，每个人都能挥洒创意，任意拼凑自我形象，不管与现实的落差有多大。可见大脑记忆的本领并不是那么可靠。

　　【三】成瘾反应并非不可改变

　　上不上瘾我们能不能说了算?

　　发现者：亚历山大

　　似乎从很久之前，药物滥用就成为社会的一大问题，由于药物和毒品的危害显而易见，人们认定成瘾反应具有生理上的必然性。一旦有药物摆在你面前，你势必会经不住诱惑尝上几口，最终对其产生依赖。

　　亚历山大和他的两位同事以小白鼠为对象探讨了它们的成瘾规律。与以往实验不同的是，他们为一部分小鼠提供一个天堂般的老鼠乐园，完美的设施可以称作小鼠的5星级酒店。而另一部分小鼠扔被关在拥挤且与外界隔绝的笼子里。

　　实验开始时，他们把吗啡掺在糖水里，给两组老鼠喝。起初只加一点点糖，实验越久，糖越加越多。老鼠一边喝水，一边吸收难以抗拒的类鸦片药物。他们也提供两组老鼠普通的自来水。实验刚开始时，吗啡水的甜度不高，但置身拥挤笼里的老鼠，就会去喝吗啡水。这些老鼠用力啜饮，没过多久，它们就会头晕目眩，倒卧地上，细小的四肢缓慢晃动。住在老鼠乐园里的老鼠，不管实验者加再多的糖，都会排斥喝下具有麻醉效果的液体。

　　这项令人震惊的发现反映出最重要的一项事实：置身“友善”环境中的老鼠会避免接触任何影响其群体行为的物质。老鼠喜欢带有甜味的水，前提是喝下肚后，不会让自己神情呆滞茫然。

　　研究团队撤去老鼠乐园里的那组老鼠的自来水，只提供吗啡水让它们成瘾，之后重新提供自来水。结果发现，即使已经吗啡成瘾，也不去饮用含吗啡的水，即使出现戒断症状，也会减少服用的剂量。这项发现意味着，已经形成的瘾并非不可改变。

　　亚历山大的研究意味着，成瘾反应事实上可以受自由意志所控制。并不是因为某些物质天生难以抗拒，而是因为动物发现在特定环境中，没有比慢性自我毁灭更好的抉择。亚历山大所谓的成瘾，是一种因应生活方式采取的策略。而所有人为建构的策略，都可以透过教育、转移注意力、机会加以改变。会不会上瘾，可以抉择。

　　【四】让同性恋者产生异性恋行为

　　愉悦回路如何改变你的喜好?

　　发现者：罗伯特•盖伯瑞斯•希斯

　　刺激大脑中隔可以引发愉悦感，如果将这种愉悦感与异性恋的意象相结合，那么就可以“令固定的、公开的男同性恋者产生异性恋行为”。杜兰大学神经精神病学系的创始人罗伯特•盖伯瑞斯•希斯博士以此为依据，进行了“大脑中隔刺激引发男同性恋者的异性恋行为”的实验。

　　希斯选用了一个代号为B-19的病人：24岁、智力正常、男同性恋者、患有抑郁症和强迫症。研究人员先在其大脑内部的9个不同区域植入了电极，然后让他观看15分钟的成人电影，里面全是男女性交的画面。果不其然，他对这些内容毫无兴趣，甚至对研究人员强迫他观看这些画面而感到恼火。但通过电极对愉悦回路进行自我刺激后，他马上同意再看一次成人电影，“在看影片的过程中，他有性唤起的反应，随后自慰和射精”。

　　要知道，这一切就发生在正经的实验室里面。当病人开始表现出异性恋的行为时，实验该如何进行呢?经过多方面的慎重考虑，希斯做了一个严肃的科学决定：在路易斯安那州首席检察官的同意下，他们雇了一名妓女到杜兰大学的实验室中色诱被试。她成功了——两人发生了性行为。研究结果长篇累牍地记录了两人长达两个小时的性交活动，“虽然实验室的环境差强人意，加上很多电线的妨碍(可怜的B-19病人全程需要连接脑电图)，但他最终成功地(在她的阴道里)射精了”。

　　B-19病人从此就变成了异性恋了吗?出院后，他和一位有夫之妇维持了几个月的性关系，这个结果让希斯博士兴奋不已，因为B-19病人的同性恋行为在这段时间减少了，但并没有完全消除：他仍会为了赚钱与男性伴侣上床。虽然其后的长期追踪不了了之，不过，希斯对这种治疗方式抱有巨大的热情。

　　这个研究在诸多方面都受到了道德上的谴责——以自大傲慢的态度试图“纠正”一个人的性倾向、不当的脑部手术可能造成的医学风险、赤裸裸地剥夺了一个人的隐私权和尊严。幸运的是，这一通过脑部手术刺激愉悦回路以转变同性恋性向的治疗方式很快被叫停了。尽管如此，它也向我们证明了大脑愉悦回路的刺激所产生的影响是巨大的，它能够改变一个人的行为，至少这种影响在短期内是有效的。

　　【五】催眠是一种独特的意识状态

　　人在被催眠时拥有自主性吗?

　　发现者：尼彻莱斯·斯潘诺斯

　　很多人眼中，催眠都是一项神秘而神奇的活动，它的不可思议之处在于，被催眠的人能够乖乖听从催眠师的指示做出特定的举动。而催眠师就如同木偶师一般操控着好似玩偶的被催眠者。

　　我们通常认为，当人催眠时，他所做出的的行为是不随意的，也就是意志在这时不能控制人的行为。但是30年前，尼彻莱斯·斯潘诺斯提出了他的质疑。他相信人们之所以在催眠状态下做出特定行为，是因为他们觉得催眠就应该是那样，而不是因为催眠改变了他们的意识。

　　他邀请两组学生参加一场有关催眠术的讲座。讲座中，告诉其中一组学生在催眠过程中，会不由自主的出现胳膊僵直感，而不告诉另一组学生这个信息，两组学生接受的其他讲座内容完全一致。随后，两组学生都被催眠。在讲座中听到有关胳膊僵直的信息的那组学生，在没有给出任何暗示的情况下，就有人“不由自主地”表现出了胳膊僵直。而在另一组被试中，无一人胳膊变得僵直。按照斯潘纳斯德观点，这就说明在催眠中，人是按自己对催眠的想象来行动的。

　　斯潘诺斯还在接下来的研究中证明，只有知道自己将要被催眠的人会让自己的手在刺骨的冰水当中待更长的时间，而如果没有被告诉正在被催眠的人(但实际上他们也正在接受同样的催眠指导语)，他们在冰水中的耐受时间会短的多。

　　可见催眠带来的是一种由较高的动机和目标驱动的社会行为，而不是一种被动做出不随意行为的状态。

　　附：大脑皮层机能定位实验报告

　　一、实验目的

　　1.掌握开颅技术;

　　2.观察大脑皮层不同区域的功能。

　　二、实验原理

　　皮层运动区的功能特点：

　　1.对躯体运动的调节为交叉性支配，头面部运动基本为双侧性支配;

　　2.具有精细的功能定位;

　　3.运动精细、复杂的肌肉，其皮层代表区面积大

　　4.运动区定位由上到下的安排是倒置的

　　三、实验器材

　　家兔;

　　BL-420生理机能实验系统、家兔常规手术器械、25﹪的氨基甲酸乙酯、兔颅骨钻、兔咬骨钳、骨蜡、纱布，棉花、银球刺激电极、温石蜡油。

　　四、实验步骤

　　麻醉：

　　1.耳缘静脉注射25﹪的氨基甲酸乙酯：

　　2.气管插管;

　　3.将动物俯卧，头顶部剪毛后用手术刀由眉间至枕骨部纵向切开皮肤，沿中线切开骨膜。用手术刀柄自切口处向两侧刮开骨膜，暴露额骨及顶骨，在冠状缝和人字缝之间钻孔后，用咬骨钳咬骨扩展创口。向前开颅至额骨前部，向后开至人字缝前，不要掀动靠近人字缝的顶骨。适当远离矢状缝，勿损伤矢状窦。可将手术刀柄伸入矢状缝下使矢状窦与骨板分离扩创时勿伤及硬脑膜，小心挑起硬脑膜并去除之，暴露大脑皮层，滴上少量温热液体石腊以防止皮质干燥;

　　4.放松动物四肢;

　　5.打开 BL-420 生理机能实验系统(只用其刺激器);

　　6.刺激大脑皮层的不同区域，观察躯体肌肉活动的反应：把银球电极接触到皮质运动代表区，无关电极固定在切开的头皮上。也可将两个银球电极同时放在脑皮层上进行刺激;刺激参数：连续单刺激，波宽0.1ms，电压10V，频率50Hz;运动反应潜伏期一般较长，每次刺激应持续 10 秒左右;主要观察指标：咀嚼活动、前后肢活动和扭头活动定位;

　　7、绘出大脑半球背面观的轮廓图，标出躯体肌肉运动代表点

　　五、结论

　　电刺激大脑皮层可引起相应部位的运动; 皮层和躯体的对应关系为：中央后区为颜面和头颈运动区，向后为前肢运动区。皮层与躯体的对应为左右交叉的。

　　六、讨论

　　1.麻醉深度

　　本次实验不能验使用和以往相同的麻醉剂量，应略小于 1g 乌拉坦/kg 体重。因为如果麻醉过深，电刺激引起的运动效果不明显，不利于定位。但是在做气管插管、开颅手术时，又需要家兔保持一定的静止，避免过多痛苦。所以综合考虑之下，建议小量分批注射麻醉剂，插管手术中观察麻醉效果，视情况追加麻醉剂。不过这样一来，兔子有可能在插管时突然挣扎，造成误伤或是误操作，所以捆绑的力度要比以往大，绳子多的 话可以在胸、腹多绑 2 条。

　　2.暴露皮层

　　用手钻钻孔时，可以先用中间的锥子打一浅孔固定下来，然后下调钻头高度，使之刚接触骨面，以锥子为轴小心转动钻头，每次约半周。当在骨面上钻出一圆形轨迹后，可收回锥子，只用钻头慢慢地旋转。一旦手上有突破感，立即停止钻孔。收回钻头，一般可将圆形小骨片一起带出。

　　之后用咬骨钳沿钻孔向周围扩大，暴露整个皮层。越过冠状缝时要小心，最好可 以用小镊子先将颅骨和硬脑膜分离，否则会破坏上矢状窦，造成大量出血。

　　颅骨清理完毕后，用眼科镊挑起硬脑膜，剪一小口，之后仔细将其与皮层分离。 动作尽量轻揉，避免拉、拽硬脑膜，造成皮层受损或是脑膜血管出血。

　　整个过程会出很多血，应注意及时清理操作面，保持视线良好，避免血液凝集在 皮层表面影响实验。

　　3. 电刺激

　　刺激强度不宜过大，刺激时间不宜过长，出现效果即可，否则有可能对皮层造成 损伤。我们因强度定在 15V，在一点停留过久，导致皮层上出现了被灼伤的黑点，此处 的功能也因此无法确定。

　　4.下肢运动区

　　咀嚼活动、上肢运动以及头颈运动区比较好定位，惟独下肢运动区没有找到。其 中的原因可能有：

　　1)下肢运动区较小 大脑皮层运动区的面积与对应器官运动的精细程度有关，运动越精细则所占 皮层面积越大。下肢的运动虽然强劲有力，但是相比于上肢、头颈、面部，精细度 很低，所以所占面积很小。从课件中的参考图也可证明这一点。

　　我们刺激用的银球电极是有一定接触面积的，如果大于皮层运动区，则不能 单独引起该区运动。我们有时会观察到上肢运动、躯干抽搐带动下肢细微运动的现 象，猜想该刺激点可能对应多个部位，其中有一部分下肢运动区。

　　2)皮层损伤

　　前面提到过，我们在皮层上不慎灼伤了几个点，对比参考图发现其中有几个点 所在位置和下肢运动区很近。因为刺激其他区域均不能引起下肢明显运动，故不排 除这几个电就是下肢运动区的可能。但在给予引起灼伤的刺激时并没有观察到运 动，可能是刺激过强的原因。

　　3)麻醉深度

　　如果麻醉过深，刺激后也可能观察不到明显的躯体运动。不过此种可能性很小， 因为刺激咀嚼区、上肢运动区、头颈运动区时都出现了很明显的运动。

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