海豚是右利手還是左利手?
這是一個很狡猾的問題,因為海豚顯然沒有手。但是,在研究他們是否有左右偏好問題的過程中,研究者們發(fā)現(xiàn)了人類在感知上奇怪的現(xiàn)象。
人類的行為并不對稱:我們大多數(shù)人習慣且擅長使用某一只手,保持平衡時重心放在某一條腿上會更容易,而那些工作生活里經常需要旋轉的人(例如體操運動員、舞蹈家或跳水運動員),常常更喜歡朝某一個方向旋轉。
大腦也不對稱地運作。
這種觀點長期在大眾心理學中被討論,人們有時將這種觀點描述為左腦(分析)和右腦(創(chuàng)造)。盡管這種在大眾中廣為流行的說法并沒有嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)支撐,但大腦兩半球的一側優(yōu)勢特點已經明確,科學家將其稱之為偏側化。
例如,語言功能主要定位在左半球,而感受物體空間關系則主要定位在右半球。
因為大腦的每一側都對應控制著身體的另一側,在動物身上研究不對稱行為可以為我們提供關于大腦功能的信息,對大腦的進化有更深入的了解。
人們最熟悉的偏側化無疑是左右利手,這一點曾經在動物身上做過研究,比如猴子用哪只手抓東西,狗用哪只爪子把食物從碗里扒出來等等。
但是當你研究的動物沒有手(或爪子)時,該怎么做呢?如何研究像海豚這樣沒有手的動物的偏側化?
事實證明,行為不對稱存在多種類型,不僅有左右利手等肢體偏置,還有感覺不對稱:例如我們用左眼還是右眼,會影響到我們在任務中的表現(xiàn);以及轉向偏好:每次旋轉時我們都習慣性地轉向同一個方向。
因為不同行為類型的不對稱可能有著不同的原因,所以我們對行為不對稱的研究越多,我們可能就能夠更全面地了解大腦偏側化及其演變。
如何定義“向右轉”,是問題變得棘手的開始。
在動物之間比較時,我們必須考慮到身體計劃的轉向和典型的移動方式可能不同。
例如,當動物直立行走時(如人和鳥),其身體的長軸是垂直的,但當它用四肢行走時,其身體的長軸是水平的。
這意味著“轉向”可能涉及非常不同的運動類型。對于四肢行走的動物來說,轉彎需要將身體的長軸壓到某一側;對于兩條腿走路的動物來說,轉彎是在繞身體的長軸旋轉;而對于像海豚這樣在三維空間中游蕩的動物來說,上述的兩種轉彎都是可能的。
所以開始研究海豚的偏側化時,研究者們小心翼翼地將這兩種不同類型的轉彎區(qū)分開。
但是當研究人員一直對什么是“向右”、“向左”旋轉持不同意見時,他們遇到了另一個問題。經過大量的討論(有時還有爭論),我們意識到我們偶然發(fā)現(xiàn)了人類感知的一種奇怪現(xiàn)象:人類會以相反的方式解釋動物旋轉的方向。
要對此有所感受,請嘗試做出下面的動作:
首先,站起來“向右轉”。然后臉朝下躺在地板上“向右滾”。
你很可能會和大多數(shù)人一樣,在站立的情況下,將自己的右肩朝背部移動,而在躺著的情況下,將自己的右肩朝胸部移動。
也就是說,在這兩種情況下,相同的指令會讓你做出方向完全相反的兩種旋轉。
(是不是覺得很奇怪?而且你不能通過將自旋描述為順時針/逆時針而不是右/左來解決這個問題。即使在上面例子中將“向右轉”用“順時針”替換,你依然會獲得相同的結果。)
在此之前,幾乎所有關于轉彎或旋轉運動偏側化的科學研究研究的都是單一方向的單一物種,如人類轉彎(直立)或鯨魚跳躍(水平),因此這個問題從未出現(xiàn)過。
然而,這意味著,根據(jù)不同動物的取向,已發(fā)表的研究實際上一直在使用相反的編碼系統(tǒng)。
在人類和鳥類行走的研究中,動物右側朝其前部移動的旋轉轉彎通常編碼為左/逆時針,但在海豚和鯨魚研究中卻被編碼為右/順時針 。
如果我們想考慮不同物種之間轉向的偏側化,就必須要在轉向的方向上達成一致。
這意味著我們需要一個新的編碼系統(tǒng)。
研究者提出的系統(tǒng)實際上是受到許多人在高中或大學物理電磁學中“右手規(guī)則”啟發(fā)。
根據(jù)該規(guī)則,如果將右手拇指指向電流流經電線的方向,手指的取向會顯示圍繞該導線流動的磁場的方向。研究者采用了此示意圖模型,創(chuàng)建了右手指旋轉(RiFS)與左手指旋轉 (LeFS)編碼系統(tǒng)。
在這個系統(tǒng)中,當編碼者伸出的拇指沿著動物的長軸方向,即指向它的頭部時,相關手的卷曲手指則可以描述旋轉的方向。無論動物的方向或運動方向如何,我們都能夠快速編碼旋轉或轉彎行為。
先前的一些科學論文聲稱,海豚表現(xiàn)出強烈的右傾行為不對稱,類似于人類的右利手。
但是,由于“右”在早期的編碼系統(tǒng)中并不總是意味著相同的方向,所以無法確定這種說法是否正確。為了檢驗這個說法的正確性,研究者觀察了26只海豚中不同類型的行為不對稱,例如“它們在瀉湖周圍游向哪個方向?”、“它們用身體的哪一側接觸事物?”。
在保證區(qū)分不同類型運動的基礎上,并使用明確的RiFS/LeFS編碼系統(tǒng),我們發(fā)現(xiàn)——與先前的說法相反——海豚其實沒有一般的右向不對稱傾向。
人們常常認為,當我們學到一些我們以前不知道的新東西時,科學進步就會發(fā)生。但是,當我們意識到我們看待事物的方式存在問題時,另一種科學進步同樣在發(fā)生。
在這些情況下,找出不同的看待方式可以讓我們更清楚地看到事情的本質。
正如科幻作家艾薩克·阿西莫夫曾經指出的,“科學中最令人興奮的短語,不是'我發(fā)現(xiàn)了......’,而是'這就有意思了……’”
最近“雞蛋返生”事件鬧得沸沸揚揚,該論文的研究過程就一句話“運用超心理意識能量”。而科學之所以為科學,是因為它可以去被重復、驗證和推翻。那些不可重復、不可證偽的就是偽科學!
早先年前,研究者發(fā)現(xiàn)海豚是右利手,這在當時是一種科學進步。
而現(xiàn)在,更正編碼系統(tǒng)后發(fā)現(xiàn)海豚不是右利手,這更是一種科學進步!