عندما يكون الدماغ سليماً، فإن الوعي الموحد للنصفين الأيسر والأيمن يضيف أكثر من الخصائص الفردية للنصفين المنفصلين.
Roger Wolcott Sperry كان عالم نفس عصبي وعالم أحياء عصبي وحائز على جائزة نوبل، وقد فاز مع David Hunter Hubel و Torsten Nils Wiesel بجائزة نوبل في الفسيولوجيا والطب عام 1981 لعمله في أبحاث الدماغ المنقسم. صنفت مراجعة مسح علم النفس العام المنشورة عام 2002 Sperry كأكثر عالم نفس مستشهداً به في القرن العشرين في المركز 44.
الحياة المبكرة والتعليم
وُلد Sperry في Hartford، Connecticut، لـ Francis Bushnell و Florence Kraemer Sperry. كان والده يعمل في المصرفية، وتدربت والدته في مدرسة الأعمال. نشأ في بيئة طبقة وسطى عليا، كانت تركز على الإنجاز الأكاديمي. كان لـ Roger أخ واحد، Russell Loomis. توفي والدهما عندما كان Roger في الحادية عشرة. بعد ذلك، أصبحت والدته مساعدة لمدير المدرسة الثانوية المحلية.
ذهب Sperry إلى Hall High School في West Hartford، Connecticut، حيث كان نجماً رياضياً في عدة رياضات، وحقق أداءً أكاديمياً جيداً بما يكفي للفوز بمنحة دراسية إلى Oberlin College. في Oberlin، كان قائداً لفريق كرة السلة، وشارك أيضاً في فريق البيسبول والكرة القدم وألعاب القوى. كما عمل في مقهى في الحرم الجامعي لمساعدة نفسه. كان Sperry متخصصاً في اللغة الإنجليزية، لكنه أخذ فصلاً تمهيدياً في علم النفس يدرسه أستاذ يدعى R. H. Stetson كان قد عمل مع William James، مؤسس علم النفس الأمريكي. أثار هذا الفصل اهتمام Sperry بالدماغ وكيف يمكن أن يتغير. كان Stetson معاقاً واجه صعوبة في التنقل لذلك كان Sperry يساعده بقيادته ذهاباً وإياباً إلى حيث كان يحتاج. كان هذا يتضمن أخذ Stetson إلى الغداء مع زملائه. كان Sperry يجلس فقط في نهاية الطاولة ويستمع إلى Stetson وزملائه يناقشون أبحاثهم واهتماماتهم النفسية الأخرى. زاد هذا من اهتمام Sperry بعلم النفس أكثر فأكثر وبعد أن حصل على درجة البكالوريوس في اللغة الإنجليزية من Oberlin قرر البقاء والحصول على درجة الماجستير في علم النفس. حصل على درجة البكالوريوس في اللغة الإنجليزية عام 1935 وعلى درجة الماجستير في علم النفس عام 1937. حصل على درجة الدكتوراه في علم الحيوان من University of Chicago عام 1941، تحت إشراف Paul A. Weiss. قام Sperry بعد ذلك بأبحاث ما بعد الدكتوراه مع Karl Lashley في Harvard University لكن معظم وقته كان مع Lashley في Yerkes Primate Research Center في Orange Park، Florida.
المسيرة المهنية
في عام 1942، بدأ Sperry العمل في Yerkes Laboratories of Primate Biology، وكانت آنذاك جزءاً من Harvard University. هناك ركز على التجارب التي تنطوي على إعادة ترتيب الأعصاب الحركية والحسية. غادر عام 1946 ليصبح أستاذاً مساعداً، وفيما بعد أستاذاً مشاركاً، في University of Chicago. في عام 1949، أثناء صورة صدرية روتينية، كان هناك دليل على السل. تم إرساله إلى Saranac Lake في جبال Adirondack في نيويورك للعلاج. كان خلال هذا الوقت عندما بدأ في كتابة مفاهيمه عن العقل والدماغ، وتم نشره لأول مرة في American Scientist عام 1952. في عام 1952، أصبح رئيس قسم الأمراض العصبية والعمى في National Institutes of Health وأنهى السنة في Marine Biology Laboratory في Coral Gables، Florida. عاد Sperry إلى University of Chicago عام 1952 وأصبح أستاذاً مشاركاً في علم النفس. لم يتم عرض الحيازة الدائمة عليه في Chicago وخطط للانتقال إلى Bethesda، Maryland لكن تم إبطاؤه بسبب تأخير في البناء في National Institutes of Health. خلال هذا الوقت دعاه صديق Sperry Victor Hepburn لإلقاء محاضرة عن أبحاثه في ندوة. كان هناك أساتذة من California Institute of Technology في حضور الندوة، وبعد استماعهم لمحاضرة Sperry، انجذبوا إليه لدرجة أنهم عرضوا عليه وظيفة كأستاذ Hixson للسلوك النفسي. في عام 1954، قبل المنصب كأستاذ في California Institute of Technology Caltech كأستاذ Hixson للسلوك النفسي حيث أجرى تجاربه الأكثر شهرة مع Joseph Bogen، MD والعديد من الطلاب بما في ذلك Michael Gazzaniga.
تحت إشراف Paul Weiss بينما كان يحصل على درجة الدكتوراه في University of Chicago، اهتم Sperry بالتخصيص العصبي ودوائر الدماغ وبدأ في التشكيك في المفاهيم الموجودة حول هذين الموضوعين. طرح السؤال البسيط الذي تم طرحه لأول مرة في فصل Introduction to Psychology الخاص به في Oberlin: الطبيعة أم التنشئة؟ بدأ سلسلة من التجارب في محاولة للإجابة على هذا السؤال. قام Sperry بإعادة توصيل الأعصاب الحركية لأرجل الفئران بحيث يتحكم العصب الأيسر بالرجل اليمنى والعكس صحيح. ثم كان يضع الفئران في قفص يحتوي على شبكة كهربائية في الأسفل مقسمة إلى أربعة أقسام. تم وضع كل رجل من الفأر في أحد الأقسام الأربعة للشبكة الكهربائية. تم توصيل صدمة كهربائية بقسم محدد من الشبكة، على سبيل المثال الشبكة حيث كانت رجل الفأر الخلفية اليسرى موجودة تتلقى صدمة. في كل مرة تتعرض الكفة اليسرى للصدمة، كان الفأر يرفع الكفة اليمنى والعكس صحيح. أراد Sperry أن يعرف المدة التي ستستغرقها الفأرة لإدراك أنها ترفع الكفة الخاطئة. بعد اختبارات متكررة، وجد Sperry أن الفئران لم تتعلم أبداً رفع الكفة الصحيحة، مما أدى به إلى الاستنتاج بأن بعض الأشياء مجرد مُرَسَّخَة وليس يمكن إعادة تعلمها. بكلمات Sperry، "لم يحدث أي عمل تكيفي للجهاز العصبي." خلال سنوات ما بعد الدكتوراه الخاصة به مع Karl Lashley في Harvard وفي Yerkes Laboratories of Primate Biology في Orange Park، Florida، واصل عمله على التخصيص العصبي الذي بدأه كطالب دكتوراه وبدأ سلسلة جديدة من الدراسات التي تنطوي على السلمندر. تم تقطيع الأعصاب البصرية وتم تدوير العيون 180 درجة. كان السؤال ما إذا كانت الرؤية ستكون طبيعية بعد التجدد أم أن الحيوان سيشاهد العالم إلى الأبد "رأساً على عقب" ومقلوباً من اليمين إلى اليسار. إذا أثبت الأخير، فهذا يعني أن الأعصاب كانت بطريقة ما "موجهة" إلى مواقع نهايتها الأصلية. استعادة الرؤية الطبيعية أي "رؤية" العالم في اتجاه "رأس لأعلى" يعني أن الأعصاب المتجددة قد انتهت في مواقع جديدة، مختلفة تماماً عن المواقع الأصلية. تصرف الحيوانات كما لو أن العالم كان مقلوباً ومعكوساً من اليمين إلى اليسار. علاوة على ذلك، لم يتمكن أي مقدار من التدريب من تغيير الاستجابة. هذه الدراسات، التي قدمت أدلة قوية على توجيه الأعصاب بـ "رموز كيميائية معقدة تحت السيطرة الجينية" عام 1963 تتويجاً في فرضية chemoaffinity الخاصة بـ Sperry عام 1951.
خدم Sperry لاحقاً في مجلس الأمناء وكأستاذ Psychobiology Emeritus في California Institute of Technology. تم تسمية مبنى Sperry Neuroscience في Oberlin College باسمه تكريماً له عام 1990.
جائزة نوبل
تم منح Sperry العديد من الجوائز خلال حياته، بما في ذلك California Scientist of the Year Award عام 1972، National Medal of Science عام 1989، Wolf Prize in Medicine عام 1979، والـ Albert Lasker Medical Research Award عام 1979، وجائزة نوبل للطب/الفسيولوجيا عام 1981 التي شاركها مع David H. Hubel و Torsten N. Wiesel. فاز Sperry بهذه الجائزة لعمله مع مرضى "الدماغ المنقسم". ينقسم الدماغ إلى نصفين، النصف الأيسر والنصف الأيمن، متصلان في المنتصف بجزء من الدماغ يسمى corpus callosum. في مرضى "الدماغ المنقسم"، تم قطع corpus callosum بسبب معاناة المرضى من الصرع، وهو مرض يسبب نوبات مكثفة ومستمرة. تبدأ النوبات في نصف واحد وتستمر في النصف الآخر. يمنع قطع corpus callosum انتقال النوبات من نصف إلى الآخر، مما يمنع حدوث النوبات، مما يسمح للمرضى بالعمل بشكل طبيعي بدلاً من المعاناة من النوبات المستمرة.
أول مرة اهتم بها Sperry ببحث "الدماغ المنقسم" كان عندما كان يعمل على موضوع interocular transfer، وهي تحدث عندما "يتعلم الشخص بعين واحدة كيفية حل مشكلة ما ثم، مع تغطية تلك العين واستخدام العين الأخرى، يعرف الشخص بالفعل كيفية حل المشكلة". طرح Sperry السؤال: "كيف يمكن أن يظهر التعلم بعين واحد مع استخدام العين الأخرى؟" قام Sperry بقطع الأعصاب في عيون القطط بحيث تكون العين اليسرى متصلة بالنصف الأيسر والعين اليمنى متصلة بالنصف الأيمن؛ كما قطع corpus callosum. تم تعليم القطط بعد ذلك التمييز بين مثلث وربع مع تغطية العين اليمنى. ثم تم تقديم نفس المشكلة للقطط مع تغطية العين اليسرى؛ القطط لم تكن لديها أي فكرة عما تعلمته للتو بالعين اليمنى وبسبب هذا يمكن تعليمها التمييز بين ربع ومثلث. اعتماداً على العين المغطاة، كانت القطط إما تميز ربع من مثلث أو مثلث من ربع، مما يدل على أن النصفين الأيسر والأيمن تعلما وتذكرا حدثين مختلفين. أدى هذا إلى اعتقاد Sperry بأن النصفين الأيسر والأيمن يعملان بشكل منفصل عند عدم توصيلهما بواسطة corpus callosum.
ساعدت أبحاث Sperry مع قطط "الدماغ المنقسم" في الكشف عن أن قطع corpus callosum هو علاج فعال جداً للمرضى الذين يعانون من الصرع. في البداية بعد تعافي المرضى من الجراحة، لم تكن هناك علامات على أن الجراحة تسببت في أي تغييرات في السلوك أو الأداء الوظيفي. جعلت هذه الملاحظة السؤال: إذا كانت الجراحة لم تؤثر على أي جزء من الأداء الطبيعي للمرضى، فما هو الغرض من corpus callosum؟ هل كان ببساطة هناك للحفاظ على نصفي الدماغ من الانهيار، كما قال Karl Lashley بسخرية؟ طُلب من Sperry تطوير سلسلة من الاختبارات لإجرائها على مرضى "الدماغ المنقسم" لتحديد ما إذا كانت الجراحة تسببت في تغييرات في أداء المرضى أم لا.
بالتعاون مع طالب الدراسات العليا الخاص به Michael Gazzaniga، دعا Sperry عدة مرضى من "الدماغ المنقسم" للتطوع للمشاركة في دراسته لتحديد ما إذا كانت الجراحة تؤثر على أدائهم الوظيفي. تم تصميم هذه الاختبارات لاختبار اللغة والرؤية والمهارات الحركية للمريض. عندما يرى الشخص شيئاً ما في الحقل البصري الأيسر وهو على الجانب الأيسر من جسده، تنتقل المعلومات إلى النصف الأيمن من الدماغ والعكس صحيح. في السلسلة الأولى من الاختبارات، كان Sperry يقدم كلمة إما للحقل البصري الأيسر أو الأيمن لفترة زمنية قصيرة. إذا تم عرض الكلمة للحقل البصري الأيمن، مما يعني أن النصف الأيسر سيعالجها، فيمكن للمريض الإبلاغ عن رؤية الكلمة. إذا تم عرض الكلمة للحقل البصري الأيسر، مما يعني أن النصف الأيمن سيعالجها، فلا يمكن للمريض الإبلاغ عن رؤية الكلمة. أدى هذا إلى اعتقاد Sperry بأن جانب واحد فقط من الدماغ يمكن أن يوضح الكلام. ومع ذلك، في تجربة متابعة، اكتشف Sperry أن النصف الأيمن لديه بعض القدرات اللغوية. في هذه التجربة، طلب من المرضى وضع أيديهم اليسرى في صينية مليئة بالأشياء الموجودة تحت قسم بحيث لا يتمكن المريض من رؤية الأشياء. ثم تم عرض كلمة على الحقل البصري الأيسر للمريض، والذي تم معالجته بواسطة الجانب الأيمن من الدماغ. كانت هذه الكلمة تصف أحد الأشياء في الصينية، لذا اختارت اليد اليسرى للمريض الشيء المقابل للكلمة. عندما سُئل المشاركون عن الكلمة والشيء في أيديهم، ادعوا أنهم لم يروا الكلمة ولا يعرفون لماذا يحملون الشيء. كان الجانب الأيمن من الدماغ قد اعترف بالكلمة وأخبر اليد اليسرى برفعها، لكن بسبب عدم قدرة الجانب الأيمن من الدماغ على الكلام وعدم رؤية الجانب الأيسر من الدماغ للكلمة، لم يتمكن المريض من شرح ما رأوه.
في سلسلة أخرى من التجارب التي تفحص بشكل أعمق جانبية اللغة في النصفين الأيسر والأيمن، قدم Sperry شيئاً واحداً للحقل البصري الأيسر وشيئاً مختلفاً للحقل البصري الأيمن من مرضى "الدماغ المنقسم". تم وضع يد المريض اليسرى تحت قسم ثم طُلب من المريض الرسم بيده اليسرى ما تم عرضه عليه. كان المرضى يرسمون ما رأوه في حقلهم البصري الأيسر، لكن عند السؤال عما رسموه، كانوا يصفون ما تم عرض
