人类的大脑有哪些天生的设计缺陷？
此回答已被知乎日报收录：长成一个球不就完了，为什么大脑要分成左右两半？ 简单的说：两侧对称的身体导致脑分化成左右两半，大脑功能的偏侧化促进了这个趋势。 神经系统的主要作用是感受外在刺激、调节动物的运动，并协调整个有机体的活动，使动物有学习、记忆和复杂的行为。简单的说，就是感知外界环境、处理信息并对之做出反应，这个反应既可以是运动（比如，逃跑、眨眼睛），也可以是其他复杂的行为（比如，情绪、记忆）。 只要照照镜子，你就会明白为什么我们的大脑要分成左右两半了：因为我们感知外界环境的感觉器官（如眼睛、耳朵）和执行运动功能的手和脚都是左右对称分布的。有人可能会问，难道控制左右两边的身体，就一定需要将大脑分成两个半球吗？怎么感觉大脑其实长成一个完整的球也没什么关系啊？事实上，这事由不得我们。我们人类的大脑其实不是“造物主”为人类量身定制的，而是经过漫长的历史演化而来的。也就是说，我们的大脑其实是从祖先那里继承和改进而来的（详见：人类的大脑有哪些天生的设计缺陷？）。大脑分左右两个半球的特性也是祖先给我们的遗产之一。 图1.两侧对称动物比辐射对称动物高级（PS.海绵有时也会被归入辐射对称动物） 翻开动物的演化史，我们可以很清楚的看到，真后生动物（具有细胞组织的动物）身体的对称形式分为两种：辐射对称和两侧对称（图1）。辐射对称动物的外形为球形或桶形，身体多由两层胚层构成，中间有一中胶层。这类动物包括腔肠动物（如各种水母）和大部分的棘皮动物（如海星，有中胚层）等物种。两侧对称动物在体形上呈两侧对称，它们的身体由三层胚层发育而来，即拥有中胚层。三胚层是由两胚层演化而来的，故两侧对称动物比辐射对称动物高级。 图2. 真后生动物的神经系统演化。a.网状神经系统(水螅-腔肠动物)；b.分散的神经系统(海星-棘皮动物) c. 梯状神经系统(涡虫-扁形动物)；d. 链状神经系统(水蛭-环节动物)； e. 链状神经系统(昆虫-节肢动物)； f.石鳖（原始软体动物）的神经系统；g. 乌贼(高级软体动物)的神经系统；h蝾螈（脊椎动物）的神经系统。（详见：无脊椎动物神经系统的演化简史） 正是从大约5.5亿年前出现的扁形动物开始，动物的身体出现了两侧对称的体制（图2），这使得动物的身体有了明显的背腹、前后和左右之分。动物的运动从不定向趋向定向，神经系统和感觉器官也逐渐集中于身体前端。这些变化促进了动物头部化的产生，即发展成一个头部区域，这也使得动物对外界环境的反应更加迅速、准确。扁形动物开始出现原始的中枢神经系统，神经系统的前端是脑，由脑发出背、腹、侧三对神经索，在腹神经索直接有横神经相连，形似梯子，称为梯状神经系统。 对于比较低等的动物，它们没有很多类似于情绪、高级认知功能等复杂的行为，因此，他们的神经系统主要执行感知和运动的功能。而感知功能主要有脑负责，眼睛、触角等感觉器官的在身体两侧的分布极大的促进了脑的两侧化。而对于没有眼睛等感觉器官的水螅、水母和海星等动物，它们的身体并没有呈现双侧化，这也限制了它们神经系统的发育，因此都没有进化出脑结构（图1）。脑洞一下，如果地球上进化出了具备辐射对称身体的智能物种的话，那么他们的大脑应该不会只是分成两个半球，有可能会更多。 图3. 总鳍鱼（A）与原始两栖类（B）前肢骨的比较 演化的瓶颈效应对地球上物种的塑造的影响是巨大的。与大脑为什么会分成两个半球类似的一个现象是：为什么我们有5根手指，而不是4根或者6根。原因很可能是当初爬上岸，并成功进化成两栖动物的总鳍鱼类恰巧有五指型附肢（图3）。所以随后由两栖类进化出的所有物种，都带有五指前肢的特征。部分物种有所简化，出现了四指、蹄等等。但是仍然具有明显的相关特征。 虽然说大脑分成左右两个半球的根源是因为身体的两侧对称，但是发展到我们人类的大脑，还有一些其他的因素也助力于大脑两个半球的分化。 我们知道，生物体器官的结构和功能之间存在相互促进、协同进化的关系。对于大脑而言，虽然当初分成左右两个半球主要是由于感觉和运动器官的对侧分布造成的，但是随着进化的推进，分开的大脑半球在功能上也产生了一定的分工，出现了专门化或不对称的现象，这一现象就是大脑功能的偏侧化。 图4. 左右脑分工理论：左脑偏向理性思维，右脑偏向感性思维。 Roger Sperry通过著名的割裂脑实验，证实了大脑功能偏侧化的“左右脑分工理论”，进而获得了诺贝尔奖。需要强调的是，实际上左右脑功能的偏侧化并不像大部分媒体所宣传的那么明显（如图4），其实所有的认知功能的执行都是需要左右脑共同参与的。并且，大脑两半球也不是完全分离的，它们之间有胼胝体，起到连接彼此的作用。值得注意的是，由于在进化史上出现的比较晚，所以偏侧化较明显的一般都是非常高级的认知功能。其中，最具代表性的就是人类语言功能的偏侧化。简单的说，主管语言信息处理的布洛卡区（Broca's area）和用于理解单词意义的韦尼克区（Wernicke's area）在人类大脑的左半球半脑更发达（图5）。因此，左脑处理语言信息的能力显著强于右脑。 图5. 大脑左半球中处理语言信息的脑区更发达 正是由于大脑功能的偏侧化，导致原本就已经分开了的两个大脑半球更不可能再紧密的整合在一起了（重新长成一个球）。因此，大脑功能的偏侧化并不是导致大脑分成左右两个半球的原因，相反，它其实是大脑分成两个半球所导致的结果之一。当然，它反过来也促进了大脑两个半球的分化。 推荐阅读： 我正在知乎专栏坚持写科普文章，欢迎大家阅读： 东华君的知乎《文章目录》