第五章 頭:沒有頭人能活多久
“這不僅僅是一個想法,更是靈感的閃光。那顆頭骨的出現,似乎突如其來地,讓我理解了罪犯的性質問題,就如同燃燒的天空照亮了一片巨大的平原。”
——切薩雷·龍勃羅梭(Cesare Lombroso)
我們都知道,你活著就不能沒有頭,但沒有頭人到底能活多久,在19世紀末這是個得到了大量關注的問題。那是個探索的好時機,因為法國大革命使得愛鉆研的人士有了供應穩定的新鮮砍下的腦袋。
被砍下的頭里還保留著一些含氧的血液,因此可能并不是立刻就喪失意識。脫離身軀的大腦可以保持多長時間的運作呢?據估計是在2~7秒——但這里的前提條件是干干凈凈地一刀兩斷,但實際情況絕非隨時如此。就算是專業人士手持一柄特別鋒利的斧頭來斬首,頭部也不會輕易脫落。弗朗西斯·拉爾森(Frances Larson)在她迷人的斬首史《人類砍頭小史》(Severed)一書中指出,哪怕是脖子相對纖細的蘇格蘭女王瑪麗的頭在掉進籃子里之前,都需要三記大力猛砍[1]。
許多處決觀察人士聲稱自己目睹了腦袋剛落地還保留有意識的證據。夏洛特·柯爾黛(Charlotte Corday)于1793年[2]因刺殺激進領導人讓-保羅·馬拉(Jean-Paul Marat)而被砍頭,據說,當劊子手舉起她的首級向歡呼的人群示眾時,那顆頭顱帶著憤怒和怨恨的表情。按拉爾森的說法,還有些頭顱據說會眨眼睛、動嘴唇,仿佛在說話。有個名叫特里爾的男子,在身首異處15分鐘之后,將目光轉向了說話人。但沒人說得清,這些說法帶有多大的回憶成分,或是在復述中得到了多大的夸張。1803年,兩名德國研究人員決定對此事做一些嚴謹的科學考察。被斬首的腦袋一落地,他們就立刻撲上去,觀察是否存在警覺的跡象,并且大聲喊:“你能聽到我嗎?”但無人有過回應,研究人員得出的結論是,意識是立刻喪失的,要不然,就是喪失的速度快得無法測量。
除了頭,身體再沒有哪個部位得到過如此之多的錯誤關注,為科學認識設置了如此之多的阻礙。在這方面,19世紀尤其是一個黃金時代。這一時期出現了兩種不同但經常遭到混淆的學科:顱相學和顱骨測量學。顱相學把頭骨上的凹凸跟精神力量和性格力量掛鉤的做法,始終是一項不登大雅之堂的追求。顱骨測量學家幾乎毫無例外地將顱相學視為想入非非的科學,同時他們自己也傳播另一套胡言亂語:顱骨測量學專注于對頭部和大腦的體積、形狀與結構進行更精確、更全面的測量。但必須說,他們得出的結論同樣荒唐。[1]
英國中部地區的醫生巴納德·戴維斯(Barnard Davis, 1801—1881)是最偉大的顱骨愛好者,他如今已經遭到遺忘,但一度非常有名。19世紀40年代,戴維斯迷上了顱骨測量學,并迅速成為全世界的最高權威。他炮制了一連串有著堂皇名字的書籍,比如《西太平洋島嶼某部落居民的特殊顱骨》(The Peculiar Crania of the Inhabitants of Certain Groups of Islands in the Western Pacific)和《不同人種的大腦重量》(On the Weight of the Brain in Different Races of Man)。這些書大受歡迎。《人類土著民族的顱骨骨性結合》(On Synostotic Crania among Aboriginal Races of Man)再版了15次。史詩級的《顱骨大英百科全書》(Crania Britannica)出版了兩卷,發行了31版。
戴維斯太出名了[3],世界各地的人,甚至包括委內瑞拉總統,都留下了自己的顱骨供他研究。他逐漸建立了全世界最大的顱骨藏品——總計1540顆,超過世界其余機構的所有收藏。
幾乎什么都無法阻止戴維斯擴大藏品的腳步。他想要獲得塔斯馬尼亞土著的顱骨,便寫信給土著居民保護官員喬治·羅賓遜(George Robinson)索要可選顱骨。由于這時候盜挖土著人墳墓已經是犯罪行為,戴維斯便詳細地向羅賓遜說明要怎樣從塔斯馬尼亞土著人身上移除顱骨,并將其替換為任何方便的顱骨以避免懷疑。這番努力顯然取得了成功,因為他的收藏里很快就多了16顆塔斯馬尼亞人顱骨和一具完整的骨架。
戴維斯的基本目標是證明黑皮膚的人與淺膚色的人是分別創造的。他確信,人的智力[4]和道德不可磨滅地寫在頭骨的曲線與孔洞之中,而這些又都是種族和階級獨一無二的產物。他提出,“顱骨有著特異之處”的人,“不是罪犯,而是危險的白癡”。1878年,77歲的他跟一名比自己小50歲的女性結了婚。她的顱骨什么樣,無從得知。
歐洲權威們出于本能地想要證明其他所有民族都是劣等民族,就算不是所有人都這樣,這種心理也普遍存在。1866年,在英格蘭,著名醫生約翰·朗頓·海登·唐(John Langdon Haydon Down, 1828—1896)在一篇名為《對白癡種族分類的觀察》(Observations on an Ethnic Classification of Idiots)的論文中,首次描述了我們現在稱為唐氏綜合征的病況,但他將之稱為“蒙古癥”[5],將患者稱為“蒙古癥先天愚型”,認為他們先天退化到了更劣等的亞洲祖先。唐相信(而且似乎沒人懷疑過他),白癡和種族是兩相結合的。他還將“馬來人”和“尼格羅人”列為退化類型。
與此同時,在意大利,該國最杰出的生理學家切薩雷·龍勃羅梭(Cesare Lombroso, 1835—1909)發展出一種名叫犯罪人類學的類似理論。龍勃羅梭認為,犯罪分子是進化返祖的人,一系列的解剖學特征背叛了他們的犯罪本能——前額的傾斜度,耳垂是圓形還是鏟形,甚至是腳趾之間的間距(他解釋說,很多腳趾間距大的人更接近猿猴)。雖然他的主張沒有一絲半點的科學有效性,但龍勃羅梭得到了普遍敬重,甚至現在偶爾還被稱為現代犯罪學之父。龍勃羅梭還常以專家證人身份受到傳喚。斯蒂芬·杰·古爾德(Stephen Jay Gould)在《人的錯誤量度》(The Mismeasure of Man)中引用過[6]一個案例,龍勃羅梭受邀判斷兩名男子中是哪一個殺死了一名女子。龍勃羅梭稱其中一個人不言自明地有罪,因為他有“巨大的下頜、額竇和顴骨,過薄的上嘴唇,巨大的門牙,少見的大腦袋,遲鈍的觸覺和左撇子的感知”。沒有人知道這一切意味著什么,也沒有真正的證據不利于這可憐的家伙,可沒人在乎,他被判有罪。
但最有影響力也最出人意料的顱骨測量學家是偉大的法國解剖學家皮埃爾·保羅·布羅卡(Pierre Paul Broca, 1824—1880)。布羅卡無疑是一位杰出的科學家。1861年,他對一位中風患者進行尸檢[7],這位患者多年來無法說話,只能不停地重復音節“tan”。布羅卡在他的額葉發現了大腦的言語中心——這是頭一次有人將大腦區域跟特定動作聯系起來。言語中心仍然叫作“布羅卡區”,布羅卡發現的障礙叫作布羅卡失語癥(患有布羅卡失語癥的人,可以理解言語但無法回復,而只能發出毫無意義的噪聲或類似“我會說”“噢,孩子”等固定短語)。
然而,布羅卡在性格特征方面的判斷就沒這么機敏了。哪怕所有的證據都不利于自己的主張,他仍確信女性、罪犯和深色皮膚的外國人,其大腦比白人男性更小、更遲鈍。每當有人給布羅卡看與之相悖的證據,他都以這肯定存在缺陷為由視若無睹。一項來自德國的研究表明,德國人的大腦平均比法國人重100克,他自然同樣拒絕相信。面對這一令人尷尬的差異,他解釋說,法國的受試者接受測試時年紀很大,大腦縮小了。“年老讓人的大腦退化程度更加復雜多變。”他堅持說。論及為什么遭到處決的犯罪分子有時候大腦體積很大,他也難以自圓其說,并認定這些人的大腦是因為絞刑的壓力而人為腫脹。但最有傷他尊嚴的事情,發生在布羅卡去世后:經測量,他的大腦小于平均水平。
最終把人類頭顱研究放到理性科學基礎上的人物,非偉大的查爾斯·達爾文莫屬。1872年,在發表《物種起源》的13年后,達爾文又寫出了另一部具有里程碑意義的作品《人與動物的情感表達》(The Expression of the Emotions in Man and Animals),不帶偏見地理性考察了表情。這本書的革命之處,不光在于它保持了理性,更在于它觀察到了某些表情是所有人類共有的。這句話的意義,恐怕比我們意識到的更加大膽,因為它強調了達爾文的信念,即所有人,無論他們是什么種族,都繼承了共同的遺產,這在1872年是一個極具革命性的想法。
達爾文意識到了一件所有嬰兒本能就知道的事情:人類的面孔有著高度表現力,并能即刻讓人著迷。我們可以做出多少表情,沒有任何兩名權威[8]能達成一致意見,其估計范圍為4100~10,000種,但顯然是個大數目。[2]40多塊肌肉(占身體肌肉總數的可觀比例)參與面部表情。據說,剛從子宮誕生的嬰兒[9],較之其他任何形狀,都更偏愛面孔,甚至臉的通用模型。大腦有許多完整區域僅用來識別面孔。我們對最為微妙的情緒或表情異常敏感,哪怕我們并不總是能意識到。丹尼爾·麥克尼爾(Daniel McNeill)在《面孔》(The Face)一書中提到,一項實驗向男性展示兩張方方面面都一模一樣的女性照片,只是其中一張微妙地放大了女性的瞳孔。盡管這種變化小到無法被有意識地察覺到[10],但測試對象卻總覺得瞳孔較大的女性更具吸引力,雖然他們解釋不了原因。
20世紀60年代,達爾文寫出《人與動物的情感表達》近一個世紀后,加州大學舊金山分校心理學教授保羅·埃克曼(Paul Ekman)決定對不熟悉西方習慣的偏遠部落人群展開研究,檢驗表情是否普遍存在。埃克曼得出結論,有六種表情是普遍的:害怕、憤怒、驚訝、快樂、厭惡和悲傷。說最普遍的表情是微笑,只是個美好的設想。研究發現,沒有任何社會對微笑采用相同的回應。真正的微笑十分短暫——介于2/3秒和4秒之間。這就是為什么保持笑容會變得像是威脅。真正的微笑是人無法假裝的表情。早在1862年,法國解剖學家杜鄉·布倫[11](G.-B. Duchenne de Boulogne)就注意到,一個真正的、自發的微笑,涉及每只眼睛里眼輪匝肌的收縮,而我們對這些肌肉并無獨立控制機制。你可以讓嘴微笑,但不能讓自己的眼睛偽裝出喜悅的閃光。
按保羅·埃克曼的說法,人人都有微表情[12]。不管我們整體上更受控制的表情在傳達什么情緒,微表情都會泄露我們真正的內心感受。微表情是情緒的閃現,持續時間不超過1/4秒。據他所說,我們幾乎所有人都會錯過這些泄露秘密的表情,但經過教導,我們可以識別它們(假設我們希望知道同事和親人對我們的真正想法是什么)。
以靈長類的標準來看,我們的頭非常奇怪。我們的臉扁平,額頭高,鼻子隆起。幾乎可以肯定的是,我們獨特的面部安排是一系列因素決定的:直立的體態、大大的腦袋、飲食和生活方式、為長時間奔跑而設計的身體(這會影響我們的呼吸方式),以及我們眼里配偶可愛的樣子(酒窩就是一例——大猩猩發情時并不會尋找酒窩這種東西)。
令人驚訝的是,考慮到面部對我們存在有著多么重要的作用,有關它還有很多的事情至今竟然仍舊成謎。以眉毛為例。在我們之前的許多原始人類都有著凸出的眉脊,但我們智人放棄了這種眉脊,選擇了生動活潑的小眉毛[13]。解釋原因并不容易。有一種理論認為,眉毛可以避免汗液滑到眼睛里,但眉毛真正擅長的是傳達感情。想想看,你揚起眉毛能傳送多少信息,從“我覺得難以置信”到“小心腳下”再到“想做愛嗎”。蒙娜麗莎看起來很神秘的原因之一[14]是她沒有眉毛。一項有趣的實驗向受試者展示兩組著名人物經數字處理過的照片:一組抹掉眉毛,另一組抹掉眼睛。出人意料的是,絕大多數受試者發現,沒有眉毛的名人比沒有眼睛的名人更難被認出來。
睫毛也存在同樣的不確定性。有證據表明,睫毛會微妙地改變眼睛周圍的氣流,幫忙掃開塵埃微粒,避免其他小粒子落在眼睛里,但它的主要好處大概還是增加了面部的特點和吸引力。通常,在他人眼里,有著長睫毛的人顯得比沒有長睫毛的人更具吸引力。
鼻子就更加奇怪了。在哺乳動物中常見的是拱嘴,而不是圓形的凸出鼻子。根據哈佛大學人類進化生物學教授丹尼爾·利伯曼的說法,我們演化出外鼻和錯綜復雜的鼻竇[15]是為了幫忙提高呼吸效率,避免我們在長距離的跑動中過熱。這種安排顯然適合我們,因為人類及其祖先擁有凸出的鼻子已經大概200萬年了。
最神秘的是下巴。下巴為人類所獨有,沒有人知道為什么我們會有下巴。它似乎不曾給頭部帶來任何結構上的好處,所以,有可能只是因為我們發現,擁有一個好下巴能讓人風度翩翩。利伯曼在一個罕見的輕松瞬間這樣評論說:“檢驗這最后一種假說尤其困難,但我們鼓勵讀者構思出合適的實驗來。”當然,我們在這里所說的案例便是“沒有下巴的奇跡”[3],很多時候,下巴太小,暗示著在性格和智力上有缺陷。
一如我們都喜歡高挺的鼻子和漂亮的眼睛,人大多數面部特征的真正目的就在于幫助我們通過感官來闡釋世界。很奇怪,我們總是愛說人有五種感官,其實我們擁有的還要更多。我們擁有平衡感、加速和減速感、空間位置感(所謂的本體感受)、時間流逝感,以及食欲。總而言之(取決于你如何計算),我們內部有多達33種系統[16],讓我們知道自己身在何處、做得怎么樣。
下一章,我們將斗膽進入嘴巴,去探索味覺的奧秘,但現在,讓我們看看頭部另外三種最為人熟知的感官:視覺、聽覺和嗅覺。
視覺
毋庸置疑,眼睛是件神奇之物。大約1/3的大腦皮層都與視覺相關。維多利亞時代的人們驚訝于眼睛的復雜性,常將之視為智能設計論的證據。對眼睛來說,它的存在是一種奇怪的選擇,因為它不折不扣是反著來的——它是從后往前演化出來的。檢測光線的桿細胞和錐細胞位于后部,為之輸送氧氣的血管在其前面。其間散落著血管、神經纖維以及其他連帶的碎屑,你的眼睛必須穿過它們才能看。通常,大腦會把所有的干擾都編輯去除,但也并非隨時都能成功。在陽光明媚的日子,看著清澈湛藍的天空,你可能碰到過一些白色的小小閃光突然憑空冒出來,就像是飛逝的流星。你看到的其實是自己的白細胞[17],它正在穿越視網膜前方的毛細血管,夠好玩的吧。因為白細胞(相較于紅細胞)很大,它們有時會短暫地卡在狹窄的毛細血管中,它就是你看到的東西。此種失調的技術名稱叫“謝瑞爾藍天內視現象”(Scheerer's blue field entoptic phenomena,得名自20世紀初的德國眼科醫生理查德·謝瑞爾),更常見也更詩意的名字叫“藍天精靈”。由于眼睛吸收不同波長的光線,它們在明亮的藍天下尤為明顯。飛蚊癥也是一種類似的現象。它們是眼睛里果凍狀玻璃體中的微觀纖維團塊,在視網膜上投下陰影。隨著年齡的增長,“飛蚊”經常出現,一般而言是無害的,但有時亦可暗示視網膜撕裂。它們的學術名字叫“muscae volitantes”(如果你想向別人炫耀的話),直譯其實就是“飛蚊”[18]。
如果你手拿一顆人類眼球[19],可能會對它的大小感到驚訝,因為當它嵌入眼窩時,我們只看到了它的1/6。眼睛感覺就像一口注滿凝膠的袋子,這并不奇怪,因為它就是用類似凝膠的材料(前述玻璃體)所填充的(玻璃體vitreous humour,其中“humour”一詞在解剖學意義上表示身體中的各種液體或半流體,而不是指它的另一個詞義“幽默”)。
一如你對復雜裝置的期待,眼睛分為諸多零件,其中一些的名字為我們所熟知(虹膜、角膜、視網膜),另一些部位更為低調(中央凹、脈絡膜、鞏膜),但究其本質,眼睛就是照相機。前面的零件(晶狀體和角膜)捕捉飛逝的圖像,投射到眼睛的后墻(視網膜)上,后墻上的光感受器把圖像轉換成電信號,通過視神經傳遞到大腦。
如果你的視覺解剖里有哪個部分最值得特別鳴謝,那就莫過于角膜了。這羞怯的圓頂形護目鏡不僅可以保護眼睛免受外界攻擊,還完成了眼球2/3的聚焦工作。在大眾意識里贏得所有功勞的晶狀體[20],只完成大約1/3的聚焦工作。角膜再低調不過了。如果你把它剝出來,放在手指尖上(它跟指腹的形狀十分契合),它看上去一點兒也不起眼。但仔細考察,它跟身體的幾乎所有部位一樣,是復雜的奇跡。它分為五層(上皮細胞層、前彈性層、基質層、后彈性層和內皮細胞層),緊密地壓進比半毫米略厚的空間。為了透明,它的血液供應非常少——幾近于沒有。
眼睛中有著最多光感受器的部位(也就是真正“看”的地方)叫作中央凹(fovea,它來自拉丁語里的“淺坑”;中央凹也確實位于一個輕微的凹陷處)。[4]有趣的是,這樣的一個關鍵部位,我們大多數人卻從未聽說過。
為了使這一切流暢運作,我們持續產生眼淚。眼淚不僅可以保持眼瞼的流暢滑動[21],還可以撫平眼球表面的微小瑕疵,讓視覺聚焦成為可能。它們還含有抗菌的化學物質,可成功地阻止大多數病原體。眼淚分為三種:基底眼淚、反射性眼淚和情緒性眼淚。基底眼淚起潤滑作用。反射性眼淚是眼睛受煙霧或洋蔥片等刺激時流出的眼淚。情緒性眼淚名副其實,但它們也很獨特。據我們所知,我們是唯一一種會因感情而哭泣的生物。我們為什么會這樣,是眼淚的另一未解之謎。眼淚直流并不會給我們帶來生理性的好處。同樣有點奇怪的是,這種表示強烈悲傷的行為,也可由極度的快樂、無聲的狂喜、強烈的驕傲,或者其他幾乎任何強烈的情緒狀態所觸發。
眼淚的產生,跟眼睛周圍數量繁多的微小腺體相關——也就是克勞塞腺(Krause)、沃夫寧腺(Wolfring)、莫氏腺(Moll)和蔡氏腺(zeis),除此之外,眼瞼里還有近40種瞼板腺(Meibomian glands)。你每天會產生5~10盎司的眼淚[22]。淚水從每只眼睛靠近鼻子一側肉質小旋鈕(叫作淚乳頭)里的小孔(叫作淚點或淚孔)流出。當你動情地哭泣,淚點無法足夠快速地排出液體,所以眼淚會溢出來,順著臉頰往下流。
虹膜給了眼睛顏色。它由一對肌肉組成,可調節瞳孔的開口,很像是相機的光圈,能根據需要放入或遮擋光線。表面看來,虹膜像一道整齊的圓圈,環繞著瞳孔,但經更仔細的觀察,它其實是“亂糟糟的斑點、楔形和輻條”,丹尼爾·麥克尼爾這樣形容。這些斑點、楔形和輻條散布的模式每個人各不相同,這就是虹膜識別設備如今越來越多地應用在安檢處的原因了。
眼白的正式名稱叫鞏膜[23](sclera,來自希臘語中的“堅硬”一詞)。我們的鞏膜在靈長類動物中非常獨特。有了它們,我們能夠相當準確地監控他人的目光,并且能夠無聲交流。你只須稍微轉動眼球就能讓同伴看向餐館里鄰座的某個人。
我們的眼睛包含了兩類視覺感光器:一種是桿細胞,它們幫助我們在昏暗條件下視物,但不能在光線明亮時分辨顏色;另一種是錐細胞,它在光線明亮時發揮作用,將世界分為三種顏色:藍色、綠色和紅色。
“色盲”通常缺少三種錐細胞中的一種,所以并不是看不見所有的顏色,而只是看不見部分顏色。完全沒有視錐細胞,也就是真正色盲的人叫作“全色盲”。他們的主要問題還不在于世界暗淡蒼白[24],而是很難應對明亮光線,在日光下可以說完全失明。由于我們曾經是夜行動物,所以,祖先們放棄了一些顏色敏感度(也就是說,犧牲了視錐細胞,增加了視桿細胞),以獲得更好的夜視能力。很久以后,靈長類動物重新演化出了[25]分辨紅色和橙色的能力,這樣就能更好地識別成熟的果實,但跟鳥類、魚類和爬行動物所擁有的四種顏色受體相比,我們仍然只有三種顏色受體。這一事實令人汗顏,但基本上,所有非哺乳動物都生活在一個比我們視覺更豐富的世界。
另一方面,我們也相當充分地利用了手頭的現有條件。根據各種計算,人眼可以區分200萬~750萬種顏色。哪怕只看這個范圍內較低的數字,那也很可觀了。
你的視野非常緊湊。伸出胳膊,看你的指甲:你在任何特定瞬間能夠完全聚焦的區域就是這么大了。但由于你的眼睛不斷快速運動(每秒拍攝四張快照),你會有一種看得到更寬闊區域的印象。眼睛的運動叫作掃視[26](saccade,來自一個法語單詞,意思是猛烈地拉動),你每天大約要掃視25萬次,而自己一點也意識不到(我們也不會注意到其他人的掃視)。
此外,所有神經纖維都通過眼球背部的一條通道離開眼睛,使得我們視野存在一個盲點,距離中心位置大約15度。視神經很粗——約有鉛筆那么粗——所以,這一視覺空間的損失是很大的。利用一個簡單的花招,你可以體驗盲點。首先,閉上你的左眼,另一只眼睛朝前瞪著。現在,舉起右手的一根手指,放在離臉部盡量遠的地方。慢慢地將手指移動到視野中,同時直視前方不變。到了某個點,十分神奇地,手指會消失。恭喜你,你找到了自己的盲點。
你通常不會體驗到盲點的存在,因為大腦在連續地幫你填補空白。這一過程叫作感知插值(perceptual interpolation)。值得注意的是,盲點不光是個點,它在你的中心視野占據了很可觀的部分。必須注意,你所看到的一切,都有相當一部分實際出自你的想象。維多利亞時代的自然主義者有時會將此視為[27]上帝施恩造人的又一證據,卻顯然忘了停下來想一想,為什么他一開始就要賜予我們一對存在缺陷的眼睛。
聽覺
聽覺是另一項遭到嚴重低估的奇跡。想想看,三塊微小的骨頭、若干條肌肉和韌帶、一張精致的膜、一些神經細胞,根據它們設計出一套裝置,以近乎完美的保真度,捕獲一整套聽覺體驗——親密的低語、交響樂的豐富、雨落在樹葉上的舒緩淅瀝,還有另一個房間里水龍頭的滴水聲。當你頭戴一副價值600英鎊的耳機并為它傳送的聲音之豐富精致而贊嘆,別忘了:這昂貴的技術向你傳遞的聽覺體驗,只能差不多接近你的耳朵免費為你所做的一切。
耳朵由三部分組成。長在頭部兩側、靠在最外面、我們稱為“耳朵”的軟殼,正是耳廓(pinna,在拉丁語里是“翅”或者“羽”的意思,有點奇怪)。表面上看,耳廓似乎并不適合這份工作。換了任何工程師,他們都會從一開始就設計更大、更堅硬的東西(比如碟形衛星接收器),而且,絕不會允許有頭發這種東西耷拉在上面。然而,事實上,我們外耳的肉質輪廓,在立體地捕捉聲音方面做得非常出色——不只如此,它們還能找到聲音來自哪兒,辨別是否值得關注。這就是為什么你不光能在雞尾酒會上聽到房間對面的某個人在念你的名字,甚至還能轉過頭去,毫不含糊地準確辨識出說話人是誰。你的祖先當了多年的獵物,才把這樣的強項賦予了你。
雖然所有的外耳都以相同的方式發揮作用,但它似乎也跟指紋一樣,人人都有著獨一無二的樣式。根據德斯蒙德·莫里斯(Desmond Morris)的說法,2/3的歐洲人是離生耳垂,1/3的人是連生耳垂。無論是連生還是離生,耳垂并不影響你的聽力或其他任何事情。
耳廓以外的通道叫耳道,結束于一塊繃緊而堅固的組織,科學上稱為鼓膜(tympanic membrane),普通人也叫它耳膜(eardrum),它標記了外耳和中耳的邊界。鼓膜的微小顫動傳遞到身體里最小的三塊骨頭,它們統稱為聽小骨(ossicles),又分別被叫作錘骨、砧骨和鐙骨(因為它們的形狀與錘子、鐵砧、馬鐙這些物體模模糊糊地有點像)。聽小骨完美地展示了演變往往是件“湊合能用就行”的事兒。它們是我們古代祖先的下頜骨骼[28],但逐漸遷移到了我們內耳的新位置。在其存在的大部分歷史階段,這三塊骨頭與聽覺無關。
聽小骨的存在是為了放大聲音,通過耳蝸將聲音傳遞到內耳。耳蝸是一種蝸牛狀結構(cochlea一詞的意思便是“蝸牛殼”),里面充滿了2700條頭發狀細絲,名叫靜纖毛,聲音通過它們,就像是浪濤穿過海草。爾后,大腦將所有信號整合到一起,運算出剛才聽到了些什么。所有這一切,都在小到極致的尺度上完成:耳蝸還沒有向日葵種子大,三塊聽小骨能放進一枚襯衫紐扣,可它的效果好得不可思議。壓力波哪怕只將鼓膜震動了[29]比原子還窄的幅度,也能激活聽小骨,再以聲音形式傳遞到大腦。在這方面,你簡直無法再做任何改進了。正如聲學科學家邁克·戈德史密斯(Mike Goldsmith)所說:“如果我們還能聽到更安靜的聲音,就會生活在一個噪聲接連不斷的世界里,因為無處不在的空氣分子隨機振動也會出聲。我們的聽覺真的不必變得更好了。”從可覺察的最安靜聲音,到最響亮的聲音[30],其振幅跨度大約為100萬倍。
為了保護我們免受真正巨大噪聲的傷害,我們有一種稱為聲反射(acoustic reflex)的能力,每當感知到了強烈的聲音,肌肉就猛拉鐙骨,使之遠離耳蝸,中斷回路,并在之后維持這種狀態若干秒,這也是為什么爆炸常使人短暫耳聾的原因。很遺憾,這一過程并不完美。像跟任何反射一樣,它很快,但并非瞬間,肌肉收縮需要大約1/3秒,足以造成重大傷害了。
我們的耳朵是在安寧的世界里演化出來的。演化并未預見到,有一天人類會朝自己的耳朵里插入塑料耳機,讓耳膜隔著幾毫米承受高達100分貝的旋律咆哮。隨著年齡的增長,靜纖毛往往會磨損,并且不會再生。一旦你弄壞了靜纖毛,就徹底失去了它。這倒沒有什么特別的原因。鳥類的靜纖毛可以完美還原。可我們不行。高頻靜纖毛在前面,低頻靜纖毛在后面。這意味著,所有聲波[31],無論高低,都會先通過高頻纖毛,而這種繁重的流量,意味著它們將更快磨損。
為了衡量不同聲音的功率、強度和響度,20世紀20年代,聲學科學家提出了分貝(decibel)的概念。這個詞是由英國郵政總局的托馬斯·富勤·珀沃斯(Thomas Fortune Purves)上校創造[32](當時,他負責電話系統,因此對聲音放大很感興趣)。分貝是對數函數,也就是說,它的增量單位并不是平常意義的數學增加,而是數量級的增加。所以,兩個10分貝的聲音總量不是20分貝,而是13分貝。音量大約每6分貝翻一倍,所以,96分貝的噪聲不是只比90分貝的噪聲大一點,而是大兩倍。噪聲的疼痛閾值約為120分貝,高于150分貝的噪聲可使耳膜爆裂。舉幾個例子方便你進行比較:一個安靜的地方(如圖書館或鄉村),音量約30分貝,打鼾是60~80分貝,附近響起的雷聲是120分貝,而站在飛機起飛引擎的轟鳴里,人承受的音量是150分貝。
耳朵靠一套靈巧的小裝置(由半圓形導管和名叫耳石器的兩口小液囊組成,它們合在一起叫前庭系統),負責為你保持平衡。前庭系統的任務,跟飛機上的陀螺儀一模一樣,只是采用了極端微型化的形式。前庭通道內部是凝膠,其作用有點像精神層面上的圓形罩。凝膠左右上下運動,告訴大腦我們正朝著哪個方向行進(哪怕是在沒有視覺線索的情況下,你也能覺察到自己在電梯里是上升還是下降)。當我們從旋轉木馬上跳下來時,會感到頭暈[33],其原因在于,雖然頭部停止了,凝膠卻還繼續運動,因此身體暫時迷失了方向。隨著年齡的增長,凝膠變稠,不再能順暢地四處晃動了,這是老年人腳步往往不那么穩(以及他們尤其不應該從移動物體上跳下)的一個原因。如果長時間或嚴重地失去平衡[34],大腦搞不清這是怎么回事,只好將之闡釋為中毒。這就是失去平衡通常會導致惡心的原因。
耳朵另一個不時打擾意識的部位是耳咽管,它存在于中耳和鼻腔之間,為空氣開辟了一條類似逃逸通道的東西。人人都知道,如果快速改變高度,你會感到不舒服,就像飛機降落時那樣。這叫作伐氏效應(Valsalva effect),它的產生是因為你頭部的氣壓無法跟上外面氣壓的變化。嘴巴和鼻子緊閉同時往外吐氣,把耳朵頂起來,這叫作伐氏操作(Valsalva manoeuvre)。兩者均得名自17世紀意大利解剖學家安東尼奧·馬里亞·伐爾薩爾瓦(Antonio Maria Valsalva),而且,并非偶然地,他還以自己的同行——另一位解剖學家巴托羅梅奧·歐烏斯塔基(Bartolomeo Eustachi)的名字為歐氏管(Eustachian tube,也叫耳咽管)進行了命名。跟你媽媽告訴你的一樣,你不要吐氣吐得太用力,這樣做容易讓耳膜破裂。
嗅覺
嗅覺的地位是這樣:如果必須放棄一種感知,幾乎每個人都會說,那就放棄嗅覺好了。根據一項調查,30歲以下的年輕人,有一半[35]表示自己寧可犧牲嗅覺,也不愿放棄使用喜歡的電子設備。在我看來,這可不僅僅是有一點愚蠢而已。事實上,嗅覺對幸福和滿足感的意義,遠比大多數人理解的更重要。
費城的莫奈爾化學感官中心(Monell Chemical Senses Center)專注于理解嗅覺,這可值得我們謝天謝地了,因為這么做的科研機構并不太多。莫奈爾坐落在賓夕法尼亞大學校園旁的一座樸素無名的磚砌建筑內,是全世界專門研究味覺和嗅覺這兩種復雜卻常遭忽視的感知的最大科研機構。
“嗅覺是一門孤兒科學。”[36]2016年秋天,我拜訪莫奈爾中心時,蓋里·比徹姆(Gary Beauchamp)這么和我說。比徹姆是一位說話輕言細語的友善男士,白胡子修剪得整整齊齊,是該中心的名譽主席。“每年有關視力和聽力的論文,發表數量多達數萬篇,”他對我說,“而有關嗅覺的論文,最多只有幾百篇。研究資金也一樣,分配給聽覺和視覺的資金至少是分配給嗅覺的10倍。”
由此而來的一個結果是,有關嗅覺的許多東西,包括嗅覺具體怎樣運作,我們仍然不知道。當我們嗅聞或吸氣時,空氣中的氣味分子會進入我們的鼻腔通道,并與嗅覺上皮(olfactory epithelium,這一片神經細胞包含了350~400種氣味受體)接觸。如果恰當的分子激活了對應的受體,受體便向大腦發出信號,將其闡釋為一種氣味。但引發爭議的地方也就在這里:這一切到底是怎么發生的?許多權威人士認為,氣味分子進入受體,就像是鑰匙插入鎖孔。這種理論存在的問題是,有時候,分子的化學形狀不同而氣味相似,有時候形狀相似而氣味不同,這暗示,簡單的形狀解釋還不夠。因此,還有一種復雜得多的競爭理論認為,受體是被共振所激活的[37]。本質上也就是說,激發受體的不是分子的形狀,而是分子的振動方式。
對我們這些不是科學家的人來說,這倒沒什么關系,反正結果都一樣。重要的是,氣味復雜,難以解構。芳香分子激活的往往不是一種而是若干種氣味受體,就像鋼琴家在巨大的琴鍵上彈奏和弦[5]。例如,香蕉包含了300種揮發物[38](芳香中的活性分子叫揮發物)。西紅柿有400種[39],咖啡不少于600種。要想弄清這些揮發物對一種芳香做出了何種程度的貢獻、是怎樣做出貢獻的,其實并不容易。即便在最簡單的層面上,結果也往往與直覺相去甚遠。如果將異丁酸乙酯的水果氣味與乙基麥芽酚的焦糖味、烯丙基α-紫羅酮的紫羅蘭香味結合起來,你會得到菠蘿的味道,但菠蘿聞起來跟這三種主要輸入氣味卻完全不同。還有另一些化學物質具有非常不同的結構,但產生相同的氣味,沒有人知道為什么會這樣。烤焦的杏仁味[40]可以由75種不同的化學組合產生,這些化學組合除了在人類鼻子里聞起來一樣之外,沒有任何共同之處。由于嗅覺太過復雜,我們在完全理解它的征途上只算是稍微開了個頭。例如,甘草的氣味[41],直到2016年才被解碼。其他許多常見的氣味仍有待解讀。
幾十年來,人們普遍認為,人類可以辨別出大約一萬種不同的氣味,但后來有人決定調查這種說法的起源,并發現它是1927年由波士頓的兩位化學工程師首次提出的[42],兩人所說當時只是一種猜測。2014年,巴黎第六大學及紐約洛克菲勒大學的研究人員[43]在《科學》雜志上報告說,其實我們可以檢測出遠比這個數字要多的氣味——至少10,000億種,甚至更多。該領域的其他科學家立刻質疑了該研究中所用的統計方法。“這些說法沒有依據。”[44]加利福尼亞理工學院生物科學教授馬庫斯·梅斯特(Markus Meister)斷然宣稱。
關于人類的嗅覺,一個有趣又特別奇怪的地方是,在人的五種基本感知中,只有它不經下丘腦介導。出于未知的原因,每當我們聞到某種味道,信息會直接傳遞到嗅覺皮層,嗅覺皮層又靠近塑造記憶的海馬體。一些神經科學家認為,這可以解釋為什么某些氣味能強烈喚起記憶[45]。
氣味顯然是一種強烈的個人體驗。“我認為嗅覺的最不同尋常的方面是,每個人都以不同的方式聞到世界,”比徹姆對我說,“雖然我們都有350~400種氣味受體,但其中只有一半為所有人所共有。這意味著,我們聞到的東西并不一樣。”
他從辦公桌里拿出一個小瓶,打開蓋子遞給我聞。我什么都聞不到。
“這是一種叫作雄酮的激素,”比徹姆解釋說,“大約有1/3的人跟你一樣,聞不到它;1/3的人說聞起來像尿;而另外1/3的人說像檀香味。”他咧嘴笑道:“這種東西聞起來到底是令人愉快、令人討厭,還是沒味道,三個人就會有三種答案,你現在稍微明白嗅覺的科學有多么復雜了吧?”
我們遠比大多數人所想的更善于檢測氣味。在一次著名實驗里,加利福尼亞大學伯克利分校的研究人員[46]在一片巨大的草地上噴灑了一股巧克力香味,并邀請志愿者嘗試像獵犬一樣,用手和膝撐地,用鼻子吸嗅,尋找出這條氣味的小徑來。令人驚訝的是,大約2/3的志愿者能夠相當準確地追隨氣味。研究一共檢驗了15種氣味,對其中的5種[47],人類的表現其實比狗還好。另一些測試發現,給受試者聞若干件T恤,他們一般都能識別出自己伴侶穿的那件。嬰兒和母親同樣很擅長[48]通過氣味識別彼此。一句話:對人類而言,氣味遠比我們以為的更重要。
氣味的徹底損失叫作嗅覺缺失,部分喪失稱為嗅覺減退。世界上有2%~5%的人患有這樣那樣的嗅覺損失,這是個極高的比例。有特別可憐的少數人會出現惡臭幻覺,所有東西聞起來都像糞便,從方方面面來看,它正如你想的那樣可怕。在莫奈爾中心,他們將嗅覺損失稱為“不可見的殘疾”。
“人的味覺少有損失。”比徹姆說,“味覺由三種不同的神經支撐,備份得很充分。我們的嗅覺更為脆弱。嗅覺損失的主要原因是感染性疾病,如流感和鼻竇炎,但也可能因頭部受到撞擊或神經變性引起。”阿爾茨海默病的早期癥狀之一[49]就是嗅覺損失。因為頭部受傷失去嗅覺的人,90%再也未能恢復[50];因為感染失去嗅覺的人,未能恢復的比例較小(仍有約70%)。
“失去嗅覺會奪走人生多少愉悅,患者通常會為之大感震驚。”比徹姆說,“我們依靠嗅覺來詮釋世界,而且,同樣重要的是,我們還從中獲得愉悅。”
對食物來說,尤其如此。讓我們新開一章來探討這個重要主題。
[1] 顱骨測量學(craniometry)有時也叫作顱骨學(craniology),此時,必須把它跟同名的另一門可敬的現代學科加以區別。人類學家和古生物學家使用現代顱骨學來研究古代人的解剖學差異,法醫學家用現代顱骨學來判斷和復原頭骨的年齡、性別和種族。
[2] 當然,任何數目基本上都只是個概念性說法。比方說,你怎么才能區分1013號表情和1012號或1014號表情呢?任何此類差異必然都是微觀上的。甚至一些基本表情也很難區分。如果不了解引發情緒的背景,人們通常很難區分恐懼和驚訝。
[3] chinless wonders,在英語中的意思是“白癡、蠢蛋”,這里采用直譯,以突出下巴的作用。——譯者注
[4] 順便說一下,按照美國通用的斯內倫視力表,視力達到20/20(譯注:相當于中國視力表里的1.0)的意思是,在光線明亮的條件下,你能看到20英尺之外其他任何人都能看到的東西。它并不意味著你的視力完美。
[5] 一個和弦可由根音、三音、五音、七音、九音、十一音組成。這里作者將一種氣味比喻成一個和弦,而若干種氣味受體就相當于和弦的組成音。——譯者注