說來大腦是人體中最後一個讓科學進駐的器官！
慧心，還是慧腦
說來大腦是人體中最後一個讓科學進駐的器官。其實一開始就沒搞對。西方科學祖師爺亞里士多德
(公元前384年～公元前322年)觀察過雞胚發育，也做過比較解剖學，結論卻是心臟居於人體生理的核心位置，是生命的熱源，以及運動與感覺的中樞。
大腦也很重要，因為它是個冷卻器。可以調控心臟的生命之火。睡眠也是大腦的功能。換言之，「頭腦冷靜」這個詞是對大腦功能的描述，不折不扣。好的開始是成功的一半，不好的開始呢?
咱們的亞聖孟子
(公元前371年～公元前289年)與亞里士多德同一個時代，沒談過什麼科學，也與老亞同調，老在「心」上打轉，什麼苦其心志啦、心悅誠服啦都是他創造的成語。這種「心」的概念不是他的發明，中國人講五臟六腑，從來不提腦的。直到19世紀初期，北京一個不怎麼出名的醫生王清任(1768年～1831年)才振振有辭地以人體解剖學批判傳統：「不但醫書論病，言靈機發於心，即儒家談道德，言性理，亦未有不言靈機在心者。」可是王清任即使批判傳統，也不得不引用明代著名醫家對大腦的「正確認識」，例如李時珍說「腦為元神之府」，還有人說「之記性皆在腦中」，云云。只不過他們說是說了，可沒說出個所以然來，後人讀了那些意見，除了記誦、演繹，還能做些什麼?
西方人在這方面就不一樣。與張仲景、華佗同時代的蓋倫
(129年～199年)便以動物實驗駁斥了亞里士多德「言為心聲」的概念。蓋倫發現了喉回返神經(源自延腦的迷走神經核)控制發聲器官——喉頭——的功能。他告訴蛋頭學究竟信書不如無書，到他的實驗室親自觀察、眼見為實：動物的喉回返神經要是切斷。就無法正常發聲了。原來肺中空氣通過喉頭的聲帶導致發聲。只要控制喉頭，就能造成不同的聲音。既然神經源自大腦，那麼我們說的話就是「腦聲」而不是「心聲」了。
不過蓋倫沒有讓大腦的研究成為一門紮實的科學，更值得我們注意。人體臟器中，大腦最不容易研究。
因為它的功能無法以傳統的「形態-功能」方法分析。例如胃、腸與消化有關，從形態多少就能推知。大腦解剖之後，最明顯的結構是幾個腦室，以左右兩側的最大。因此古代「氣」的概念就有了著落——大腦的「靈機」以氣運行，神經中走的是氣。
不只的蓋倫這麼想，連清末的王清任在亂葬崗「親見臟腑」之後也這樣想。
自古以來，「氣」在東方與西方的人體生理學都扮演「靈機」的角色，並不偶然。我們活著就得吞吐呼吸，「沒氣了」就死了，不是嗎?雖然大腦受傷的病人，會表現出許多癥狀，可是醫生的臨床經驗，並沒有增進大腦的知識。大腦創傷與腦室、氣、癥狀之間的關係，一直都不清楚。
現代神經科學要到18世紀末才算有個起點，就像法國大革命標誌了現代史的起點一樣。因為那時德國學者高爾(1758年～1828年)發明了顱相學。高爾從大腦皮質入手。論說大腦的功能，可說獨具慧眼。他認為，大腦皮質分化成許多功能不同的區域，許多常識中的心理功能，例如雄辯、狡詐、智慧、嫉妒等，在大腦皮質上都有固定的區域負責。而腦殼可以反映大腦皮質各功能區的發達程度，要是一個人的腦殼對應雄辯區的部位異於常人，就表示此人口舌滔滔，善於辯論。最重要的是，這套「大腦皮質功能定位說」也可以解釋臨床癥狀。
顱相學首先在維也納流行一時，
可是引起了「有識之士」的憂心：人的心理功能怎麼可以與特定的血肉組織對應?1802年(清嘉慶七年)奧國政府宣告，顱相學違反基督教義。禁止流傳。三年後，高爾也被迫離開維也納。高爾到了巴黎後，顱相學也喧騰一時，醫學界也興趣盎然。可是顱相學的形上學意涵——唯物論——仍然引發疑慮。巴黎自然史博物館的伏盧宏(1794年～1867年)做了一系列動物實驗，自認為否定了「大腦皮質功能定位說」，可是他從未做過人類的臨床病理研究。
大腦皮質是「高級心智中樞」的概念，直到1861年(清咸豐十一年)才在科學界確立。法國外科醫師布羅卡
以臨床病理方法，證實了大腦上有固定的說話區——大腦左半球前額葉。這個布羅卡區要是受傷了，別人的話聽得懂，可說不出。不久，顳葉的語言區、枕葉的視覺區、頂葉的觸感區、額葉的運動區都發現了。
不過，神經科學的發展並沒有從此一帆風順、一日千里。因為大腦論功能、論結構都是人體最複雜的器官，而幾乎每個相關的領域(例如心理學)都是在19世紀後半葉才開始發展的。舉個例子好了，生物的基本構造單位是細胞，這是19世紀上半葉成立的理論。可是1906年的兩位諾貝爾獎得主，卻為了大腦的基本單位是不是神經元而在得獎演說里互相辯駁。義大利的高爾基(1843年～1926年)主張大腦是神經細胞的融合體，西班牙的卡霍爾(1852年～1934年)卻以高爾基發展出的細胞學方法證明：神經元是大腦的基本構造單位。
今日神經科學教科書的雛形是在兩次世界大戰之間發展的，二次世界大戰後才成形。其實現代學術研究的各種基礎建置，大約也是20世紀初才大勢初定的。不過新興的科學社群為了展現旺盛的企圖心，破舊立新之餘往往矯枉過正。例如行為學派的心理學家將心靈、大腦都看成「黑盒子」，存而不論，只研究可以觀察的行為，認為那才是科學研究的對象。而研究人類的大腦功能，還有一個重大的限制，那就是無法以實驗驗證理論或發掘值得研究的問題。傳統的動物實驗方法，主要以手術破壞大腦特定部位，或以微電極探測特定大腦活動為主，而這些方法都無法用在人類身上。至於大腦受傷的病人，由於病灶不是計劃好的，甚至無法確定範圍，所以提供的資訊永遠是零散的、不成系統。
大腦是一個極為豐富的研究場域。別的不說，人類大腦皮質估計有300億個神經元，其中的特定功能區少說也有百來個，它們的解剖組織究竟怎麼樣?直到20世紀80年代這還是研究的焦點之一。因此，「大腦作為一個功能體究竟怎樣發揮功能」，反而在神經科學社群內不成議題。細節都追究不完了，談什麼整體?
倒是「以機器模擬人類智慧」的研究路數，促成了認知神經科學的發展，以此追究大腦整體運作的問題。在西方，以機器模仿人類智慧的想法，至少可以追溯到霍布斯(1588年～1679年)。到了二次大戰前夕(1937)，英國數學家塗靈發展出了「塗靈機器」的點子，為現代計算機奠定了理論基礎。二次世界大戰期間，英美兩國為了破解密碼與高速運算的需要，分別發展出了現代計算機硬體的雛形。於是「智慧機器」成為理所當然的研發目標，學者因此被迫直接面對智慧的本質問題。
神經科學與計算機科學都陷入到發展的瓶頸。在神經科學方面，如何將各種解剖、生理細節綜合起來，解釋大腦的整體活動，是個難題。而計算機學者也越來越發現，所謂智慧似乎不是現有理論與硬體架構所能仿冒的。大腦似乎不費吹灰之力就做到的事，例如辨認人的面孔，計算機做起來很難。而計算機的長處——運算——則是人腦的短處。雙方都發現以心靈為媒介就可以進入到對方的領域找出路。
20世紀末的神經科學最大的特色就是，不再迴避心靈、意識等形上學名詞，直截了當地以了解心靈、意識的運作為目標。例如以發現DNA分子結構
得到諾貝爾獎的物理學家克里克，後來轉行研究大腦。在《驚異的假說》這本書中，他開宗明義地指出：所謂「驚異的假說」，主角就是你。你這個人只是一大群神經元和相關分子共同合作創造出來的。對的，你有喜怒哀樂、有記憶、有雄心，你知道自己是誰，你也有自由意志；但這一切都無妨說明，一大群神經元和相關分子的活動創造出了你，創造出了你的人格。
科學家宣布心靈、意識等形上學題材是正當的研究對象之後，最明顯的後果就是：任何學科的學者似乎都自認有權論述心靈與意識。十幾年來英美書市中關於大腦的書層出不窮，作者品類複雜。神經科學專家就不用說了，其他還有物理學家、哲學家、語言學家、數學家、電腦專家、生物人類學家似乎一談起大腦，人人都有權放言高論。要知道，從來沒有物理學家敢寫書來談腎臟、胰髒的。從科學史來看，百花齊放的現象只能證明大腦研究似乎還沒有進入常態階段；而任何一門學術研究，只有進入常態階段之後才能產生出紮實的知識。
當然，另一個解釋是：大腦太複雜了，專家只能管中窺豹，大家一起來，反而有機會為大腦勾畫一幅比較實際的圖像。例如我們提過，人類的大腦皮質約有300億個神經元，意識、記憶就是它們維持的。研究單獨的神經元，對了解一大群神經元的集體行為有幫助嗎?那麼許多非神經科學專業人士闖入大腦這個研究領域，當仁不讓。憑的就是這一類問題。
比較令人憂慮的倒是，一些重要的科學事實受到一面倒的注意，經過誇張後成為商品。左腦與右腦的區別就是一個例子。大腦功能側化的現象，是法國醫師布羅卡首先發現的。1865年，他以堅實的病理解剖證據指出「我們以左腦(的皮質)說話」，因為大多數人的說話區(布羅卡區)位於左腦皮質額葉。後來，越來越多的證據顯示，大腦左右半球還有許多功能分工。「左腦理性，右腦情感」、「左腦科學，右腦藝術」等大家耳熟能詳的套語，都是從一大批科學文獻中衍生出來的。這些套語作為記憶的工具，說起來十分方便，可是進一步演繹出什麼「右腦開發訓練法」就毫無根據了。因為任何功能系統不論組織、分工的原則是什麼，其最終目的仍是達成系統目標，增強局部功能不見得能提升整體的效率。何況大腦左右半球的皮質緊密地聯繫在一起(這不是「比喻」，而有實體)，就是兩半球間的厚實神經纖維束「胼胝體」——估計包含兩億根神經纖維。試問：如何單獨訓練、開發右腦?
最近流行的「大腦性別」則是另一個例子。
神經心理學家很早就發現：女性大腦皮質的功能組織似乎不像男性那麼「側化」：女性的語言中樞平均分布在左右半球的趨勢比較明顯。臨床上，女性中風病人出現失語症癥狀的比例較低，男性比較高，這可以用「女性的左右半球可能都有語言中樞」來解釋。
然而，最新的研究結果卻不支持這個解釋。美國成斯康辛大學醫學院的研究團隊，以功能性磁振造影掃描儀做實驗，他們的觀察結果1999年發表：在語言測驗中，兩性的大腦啟動模式並沒有差異——都偏向左半球。他們的結論是：大腦的語言功能在神經組織上沒有性別差異。同時，他們也小心地指出：關於大腦的性別差異，學者已發表的報告還不足以形成共識。
當然，驚異的結果也發現、證實了。我們從小就聽說過：人一出生大腦的神經元數目就固定了，人的一生就是個神經元損耗的過程。所以學者剛發現成年大腦中也有新生神經元時，簡直疑信相參，直到幾年前才成為學界的共識。不過人類大腦中的神經元數以億計，新生神經元的數量與功能目前還不清楚。
其實西方近400年的「智慧機器」發展史，最令人深思的倒是智慧本身。智慧是什麼?鑽研大腦的神經科學家可有睿見?傳統上，回答這個問題的嘗試總以腦容量立論。不過腦容量的比較研究盲點不少，例如在哺乳類中論絕對腦容量，人類的大腦不及大象與鯨魚；若論腦容量與體重的比例。人類不見得比得上身軀瘦小的猴子。因此，美國波士頓大學生物人類學家狄肯的《象徵物種》值得特別介紹。
狄肯從人類語言的特徵入手指出，人類語言與其他動物的溝通模式本質不同。他再以人類語言的神經基礎，討論了人類大腦演化的特色。最後他指出，人類大腦在演化過程中不只是增大了而已，大腦的功能組織也發生了變化。因此人類的認知能力與其他靈長類比較起來，連續與不連續的面相都有，合併起來才能凸顯人類的特色。有個古老的人類學問題狄肯沒有討論，那就是人類各族群的文化、社會結構都有很大的差異，而以常識意義的文明尺度來衡量的話，人類各族群的不平等也是明顯的事實。為什麼?
答案隱含在狄肯的論證中。既然人類以「象徵語言」作為主要的認知工具，於是社群的規模與組織方式，以及社會繁衍機制，都是人類累積知識、凝聚智慧的先決條件。
單獨的人類大腦談不上智慧。人類群居的秘訣似乎存乎一心。難怪我們談心不談腦了。
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