Когда мозг целостен, объединённое сознание левого и правого полушарий составляет больше, чем сумма отдельных свойств каждого полушария.
Roger Wolcott Sperry был американским нейропсихологом, нейробиологом и лауреатом Нобелевской премии, который вместе с David Hunter Hubel и Torsten Nils Wiesel получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1981 году за работы по исследованию «расщеплённого мозга». Опрос «A Review of General Psychology», опубликованный в 2002 году, поместил Sperry на 44-е место среди наиболее цитируемых психологов XX века.
Ранняя жизнь и образование
Sperry родился в Hartford, Connecticut, в семье Francis Bushnell и Florence Kraemer Sperry. Его отец работал в банковской сфере, а мать училась в бизнес-школе. Он вырос в среде верхнего среднего класса, где большое внимание уделялось академическим достижениям. У Roger был один брат, Russell Loomis. Их отец умер, когда Roger было 11 лет. После этого его мать стала помощником директора местной средней школы.
Sperry учился в Hall High School в West Hartford, Connecticut, где был звездой спорта в нескольких видах спорта и достаточно хорошо учился, чтобы получить стипендию в Oberlin College. В Oberlin он был капитаном баскетбольной команды и также участвовал в университетских командах по бейсболу, американскому футболу и лёгкой атлетике. Он также работал в кафе на кампусе, чтобы помочь себе финансировать обучение. Sperry специализировался на английской литературе, но посещал введение в психологию, преподаваемое профессором R. H. Stetson, который работал с William James, отцом американской психологии. Этот курс пробудил интерес Sperry к мозгу и тому, как он может изменяться. Stetson был инвалидом и испытывал трудности с передвижением, поэтому Sperry помогал ему, возя его туда и обратно. Это включало поездки на обед с его коллегами. Sperry просто сидел в конце стола и слушал, как Stetson и его коллеги обсуждали свои исследования и другие интересы в области психологии. Это ещё больше увеличило интерес Sperry к психологии, и после получения степени бакалавра по английской литературе в Oberlin он решил остаться и получить степень магистра по психологии. Он получил степень бакалавра по английской литературе в 1935 году и степень магистра по психологии в 1937 году. Он получил докторскую степень по зоологии в University of Chicago в 1941 году под руководством Paul A. Weiss. После этого Sperry провёл постдокторские исследования с Karl Lashley в Harvard University, хотя большую часть времени он проводил с Lashley в Yerkes Primate Research Center в Orange Park, Florida.
Карьера
В 1942 году Sperry начал работать в Yerkes Laboratories of Primate Biology, которая тогда была частью Harvard University. Там он сосредоточился на экспериментах по перестройке моторных и сенсорных нервов. Он уехал в 1946 году, чтобы стать ассистентом-профессором, а затем доцентом в University of Chicago. В 1949 году во время плановой рентгенографии грудной клетки были выявлены признаки туберкулёза. Его отправили в Saranac Lake в горах Adirondack в Нью-Йорк на лечение. Именно в это время он начал писать свои концепции о разуме и мозге, которые были впервые опубликованы в American Scientist в 1952 году. В 1952 году он стал начальником отдела неврологических заболеваний и слепоты в National Institutes of Health и закончил год в Marine Biology Laboratory в Coral Gables, FL. Sperry вернулся в University of Chicago в 1952 году и стал доцентом по психологии. Ему не предложили должность с правом на неё в Chicago, и он планировал переехать в Bethesda, Maryland, но был задержан задержкой в строительстве National Institutes of Health. В это время друг Sperry Victor Hepburn пригласил его прочитать лекцию о его исследованиях на симпозиуме. На симпозиуме присутствовали профессора из California Institute of Technology, которые, прослушав лекцию Sperry, были так впечатлены, что предложили ему должность профессора психобиологии Hixson. В 1954 году он принял должность профессора в California Institute of Technology Caltech в качестве профессора психобиологии Hixson, где он провел свои самые известные эксперименты с Joseph Bogen, MD и многими студентами, включая Michael Gazzaniga.
Работая под руководством Paul Weiss при получении докторской степени в University of Chicago, Sperry заинтересовался нейронной специфичностью и схемой мозга и начал ставить под сомнение существующие концепции по этим двум темам. Он задал простой вопрос, впервые заданный на его уроке введения в психологию в Oberlin: природа или воспитание? Он начал серию экспериментов, чтобы ответить на этот вопрос. Sperry перекрестил моторные нервы конечностей крыс так, чтобы левый нерв контролировал правую ногу и наоборот. Затем он помещал крыс в клетку с электрической сеткой на дне, разделённой на четыре секции. Каждая конечность крысы была помещена в одну из четырёх секций электрической сетки. Удар электрического тока подавался на определённую секцию сетки, например, сетка, где находилась левая задняя лапа крысы, получала удар. Каждый раз, когда левую лапу бил ток, крыса поднимала правую лапу и наоборот. Sperry хотел узнать, сколько времени понадобится крысе, чтобы понять, что она поднимает неправильную лапу. После повторных тестов Sperry обнаружил, что крысы никогда не научились поднимать правильную лапу, что привело его к выводу, что некоторые вещи просто запрограммированы генетически и не могут быть переучены. По словам Sperry, «никакого адаптивного функционирования нервной системы не произошло». В течение своих постдокторских лет с Karl Lashley в Harvard и в Yerkes Laboratories of Primate Biology в Orange Park, Florida, он продолжал работу над нейронной специфичностью, которую начал как докторант, и инициировал новую серию исследований с участием саламандр. Зрительные нервы были рассечены, а глаза повёрнуты на 180 градусов. Вопрос был в том, будет ли зрение нормальным после регенерации или животное навсегда будет видеть мир «вверх ногами» и справа налево перевёрнутым. Если бы это оказалось верным, это означало бы, что нервы каким-то образом были «направлены» обратно в свои первоначальные места завершения. Восстановление нормального зрения, то есть «видение» мира в ориентации «вверх ногами», означало бы, что восстанавливающиеся нервы завершились в новых местах, совершенно отличных от первоначальных. Животные вели себя так, как будто мир был вверх ногами и развёрнут справа налево. Кроме того, никакое обучение не могло изменить реакцию. Эти исследования, которые предоставили веские доказательства направления нерва под «сложными химическими кодами под генетическим контролем» в 1963 году, завершились в формулировании гипотезы хемоаффинности Sperry в 1951 году.
Позднее Sperry служил в составе Совета попечителей и в качестве профессора психобиологии в отставке в California Institute of Technology. Здание нейронауки Sperry в Oberlin College было названо в его честь в 1990 году.
Нобелевская премия
Sperry получил многочисленные награды в течение своей жизни, включая награду California Scientist of the Year в 1972 году, National Medal of Science в 1989 году, Wolf Prize in Medicine в 1979 году и Albert Lasker Medical Research Award в 1979 году, а также Нобелевскую премию по медицине/физиологии в 1981 году, которую он разделил с David H. Hubel и Torsten N. Wiesel. Sperry получил эту награду за работу с пациентами с «расщеплённым мозгом». Мозг разделён на две половины, левое и правое полушария, соединённые в центре частью мозга, называемой мозолистым телом. У пациентов с «расщеплённым мозгом» мозолистое тело было рассечено из-за того, что пациенты страдали эпилепсией, заболеванием, вызывающим интенсивные и постоянные припадки. Припадки начинаются в одном полушарии и продолжаются в другом полушарии. Рассечение мозолистого тела предотвращает распространение припадков из одного полушария в другое, что затем предотвращает возникновение припадков, позволяя пациентам функционировать нормально вместо того, чтобы страдать от непрерывных припадков.
Sperry впервые заинтересовался исследованиями «расщеплённого мозга», когда работал над темой межглазного переноса, который происходит, когда «человек учится одним глазом решать задачу, а затем, закрыв этот глаз и используя другой глаз, уже знает, как решить задачу». Sperry задал вопрос: «как обучение одним глазом может проявиться при использовании другого глаза?» Sperry рассекал нервы в глазах кошек так, чтобы левый глаз был соединён с левым полушарием, а правый глаз был соединён с правым полушарием; он также рассекал мозолистое тело. Затем кошек обучали различать треугольник от квадрата с закрытым правым глазом. Затем кошкам предъявляли ту же задачу с закрытым левым глазом; кошки не имели никакого представления о том, что они только что выучили с правым глазом, и из-за этого их можно было обучить различать квадрат от треугольника. В зависимости от того, какой глаз был закрыт, кошки либо различали квадрат от треугольника, либо треугольник от квадрата, демонстрируя, что левое и правое полушария научились и запомнили два разных события. Это привело Sperry к убеждению, что левое и правое полушария функционируют отдельно, когда они не соединены мозолистым телом.
Исследования Sperry с «расщеплённым мозгом» кошек помогли привести к открытию, что рассечение мозолистого тела является очень эффективным лечением для пациентов, страдающих эпилепсией. Первоначально после восстановления пациентов после операции не было признаков того, что операция вызвала какие-либо изменения в их поведении или функционировании. Это наблюдение вызвало вопрос: если операция абсолютно не повлияла ни на какую часть нормального функционирования пациентов, то в чём заключается назначение мозолистого тела? Оно было просто там, чтобы держать две стороны мозга от коллапса, как шутливо заметил Karl Lashley? Sperry попросили разработать серию тестов для проведения на пациентах с «расщеплённым мозгом», чтобы определить, вызвала ли операция изменения в функционировании пациентов или нет.
Работая со своим аспирантом Michael Gazzaniga, Sperry пригласил нескольких пациентов с «расщеплённым мозгом» добровольцами участвовать в его исследовании, чтобы определить, повлияла ли операция на их функционирование. Эти тесты были разработаны для проверки языка, зрения и моторных навыков пациентов. Когда человек видит что-то в левом поле зрения, которое находится на левой стороне его тела, информация передаётся в правое полушарие мозга и наоборот. В первой серии тестов Sperry показывал слово либо в левое, либо в правое поле зрения на короткий период времени. Если слово было показано в правое поле зрения, что означает, что левое полушарие будет его обрабатывать, то пациент мог сообщить о том, что видит слово. Если слово было показано в левое поле зрения, что означает, что правое полушарие будет его обрабатывать, то пациент не мог сообщить о том, что видит слово. Это привело Sperry к убеждению, что только левая сторона мозга могла выражать речь. Однако в последующем эксперименте Sperry обнаружил, что правое полушарие имеет некоторые языковые способности. В этом эксперименте он поместил левые руки пациентов в поднос с предметами, расположенный под перегородкой, так чтобы пациент не смог бы видеть предметы. Затем слово было показано левому полю зрения пациента, которое было обработано правой стороной мозга. Это слово описывало один из предметов в подносе, поэтому левая рука пациента подобрала предмет, соответствующий слову. Когда участников спрашивали о слове и объекте в их руке, они утверждали, что не видели слово и понятия не имели, почему они держат объект. Правая сторона мозга распознала слово и приказала левой руке подобрать его, но поскольку правая сторона мозга не может говорить, а левая сторона мозга не видела слово, пациент не мог выразить словами то, что он видел.
В другой серии экспериментов, дополнительно исследующих латерализацию языка в левом и правом полушариях, Sperry показал один предмет в левое поле зрения и другой предмет в правое поле зрения пациентов с «расщеплённым мозгом». Левая рука пациента была помещена под перегородку, и затем пациента попросили рисовать левой рукой то, что они видели. Пациенты рисовали то, что видели в левом поле зрения, но когда их спрашивали, что они нарисовали, описывали то, что было показано в их правом поле зрения. Эти тесты доказали, что когда мозолистое тело рассечено, оно нарушает связь между левым и правым полушариями, делая их неспособными общаться друг с другом. Не только они неспособны общаться друг с другом, но и без мозолистого тела, соединяющего их, одно полушарие не знает о существовании другого полушария. Были даже доказательства этого вне лаборатории, когда некоторые пациенты сообщили, что «пока их левая рука расстёгивала рубашку, правая рука следила за ней и застёгивала её снова». Эти эксперименты были полезны для многих людей разными способами.
По его словам, каждое полушарие:
действительно является сознательной системой самой по себе, воспринимая, думая, запоминая, рассуждая, желая и переживая эмоции, всё на характерно человеческом уровне, и ... оба полушария, левое и правое, могут быть сознательными одновременно в разных, даже в взаимно конфликтующих, ментальных переживаниях, которые протекают параллельно
Это исследование в значительной степени способствовало пониманию латерализации функций мозга. В 1989 году Sperry также получил National Medal of Science. Впоследствии в 1993 году Sperry получил премию Lifetime Achievement Award от APA.
В дополнение к его вкладу в установление латерализованной функции мозга, Sperry известен
