Den hastighed, hvormed vi har akkumuleret information om nervesystemer i de sidste 100 år, fra insekter til mennesker, har været forbløffende. Ikke desto mindre ville de fremtidige fremskridt være langsomme, hvis man altid antog den intellektuelle stil, hvor man først lærer alt, hvad der er at vide om et emne, før man studerer dets nye dimensioner. I modsætning til mange andre discipliner har neurovidenskaben i øjeblikket ikke den luksus, at der er enighed om et sæt af de næste spørgsmål, der skal besvares. Den har været det vilde vesten, utæmmet og uden tøjler, og det er den på mange måder stadig.

Roger W. Sperry, måske den førende hjerneforsker i det forrige århundrede, kastede sig altid frem med følelsen: “Prøv det. Og lad være med at læse litteraturen, før du har gjort dine observationer. Ellers kan du blive forblændet af allerede eksisterende dogmer.” Det er helt sikkert en omskrivning af det, han sagde til mig hundrede gange, og det var sådan, vi arbejdede i de lækre ubekymrede og udforskende dage på Caltech. “Prøv det.”

Sperry-laboratoriet var i fuld gang med eksperimenter af alle slags på den såkaldte “split-brain” (1). Katte og aber var de vigtigste dyr, og resultaterne var klare og fængslende. Træn den ene side af hjernen på en sensorisk opgave, og den anden side vidste ikke noget om det. Standardforberedelsen bestod i at dele det optiske chiasma på midten, således at information, der blev udsat for det ene øje, kun blev projiceret til den ipsilaterale hjernehalvdel. Sådanne dyr ville let lære en opgave og ville let kunne udføre opgaven gennem det oprindeligt utrænede øje. Hvis man ud over den midterste del af chiasmaet også skar corpus callosum og anterior commissure, viste der sig imidlertid et fænomen med delt hjerne. I denne tilstand forblev den utrænede hjernehalvdel uvidende om den opgave, som den anden hjernehalvdel havde lært. Det var, som om der var to mentale systemer, der levede sammen i ét hoved. Hvor fascinerende disse resultater end var, virkede de usammenhængende, når de blev betragtet i forbindelse med menneskelig adfærd. Kunne en venstre hånd ikke vide, hvad den højre hånd holder? I 1960 var jeg så heldig at dukke op på Caltech i forbindelse med et sommerstipendium fra National Science Foundation (NSF) for at studere sammen med Sperry. Jeg blev tiltrukket til laboratoriet af en interesse for spørgsmålet om neural specificitet. Det ene førte til det andet, og før jeg vidste af det, var jeg begyndt på en kandidatuddannelse på Caltech den følgende sommer. Min første opgave var at forberede et sæt undersøgelser for en menneskelig patient, W.J., som blev behandlet af en neurokirurgisk kandidat, Joseph E. Bogen, med henblik på at afskære corpus callosum til behandling af alvorlig epilepsi.

Når jeg ser tilbage på disse tidlige dage, er det svært at overvurdere den eventyrlige karakter af vores projekt. Ingen troede, at patienten rent faktisk ville levere beviser for, at hjernen kunne opdeles. Få uger tidligere var et tilfælde af callosal agenese, en fødselsdefekt, hvor corpus callosum er helt eller delvist fraværende, kommet gennem laboratoriet, og intet syntes at være usædvanligt. Set i et større perspektiv havde hverken Sperry eller i hvert fald jeg, en grøn som nyuddannet kandidatstuderende, nogen nævneværdig erfaring med at undersøge patienter, selv om en af verdens største neurobiologer var involveret, hverken Sperry eller i hvert fald jeg, en grøn som nyuddannet kandidatstuderende, havde nogen nævneværdig erfaring med at undersøge patienter. For andre ville det måske have virket som en tåbelig leg og spild af tid. Det var det imidlertid ikke, for på Caltech var holdningen altid: “Prøv det.”

Så eventyret gik videre. Først, ikke overraskende, bekræftede præoperativ testning, at case W.J.s to hjernehalvdele var normalt forbundet: hver hånd vidste, hvad der var i den anden, og hver visuel cortex var sømløst forbundet med den anden. Selve tanken om, at det kunne være anderledes, var uoverskuelig. Da alle undersøgelserne var afsluttet, lagde vi arbejdet til side og gik videre til andre forskningsprojekter, hvor vi studerede hukommelsessystemer hos ikke-menneskelige primater, kortikale baner, der er involveret i øje-hånd-koordination og meget andet. Et par måneder senere vendte vores interesser tilbage til sagen W.J. Veteranen fra anden verdenskrig var kommet sig fint efter sin operation og var klar til at blive testet igen.

Den store test kom på en strålende solskinsdag i Pasadena. W.J. blev rullet op til indgangen til biologibygningen på San Pasquale Avenue. W.J. var stadig ved at komme sig efter en operation, og han brugte en kørestol til at komme rundt. Han havde stadig sin hjelm på, som han havde haft på for at beskytte sig mod eventuelle anfaldsrelaterede fald. Ville denne veteran fra Anden Verdenskrig, som var blevet slået ud af et slag fra en tysk riffel efter et faldskærmsudspring bag fjendens linjer, afsløre en dyb hemmelighed? Det virkede ikke sandsynligt. Morgenen begyndte beskedent nok. Der var ingen trommehvirvel, da vi trådte ind i bygningen. Faktisk blev jeg overladt alene til at udføre testen. Test, der viste sig at være forbløffende. Det er det stadigvæk indtil i dag. Her er, hvordan jeg for nylig beskrev øjeblikket (2):M.S.G.: Fixerer sig på punktet.W.J.: M.S.G.: Ja, det er en prik…. Kig lige på den.W.J.:: Se på den: Okay.

Jeg sørger for, at han kigger lige på prikken, og blinker ham et billede af en simpel genstand, en firkant, som er placeret til højre for prikken i præcis 100 millisekunder. Ved at blive placeret der, bliver billedet rettet til hans venstre hjernehalvdel, hans talende hjerne.M.S.G.: Hvad så du?W.J.: Hvad så du?W.J.: En kasse.M.S.G.: Godt, lad os gøre det igen. Fixer prikken.W.J.: “Hvad? M.S.G.: Ja, det gør jeg. Nu fikserer du.

Gentligt blinker jeg et billede af en anden firkant, men denne gang til venstre for hans fikserede punkt, og dette billede overføres udelukkende til hans højre hjernehalvdel, en halv hjernehalvdel, der ikke taler (2). På grund af den specielle operation, som W.J. havde gennemgået, kunne hans højre hjerne, hvis forbindelsesfibre til den venstre hjernehalvdel var afskåret, ikke længere kommunikere med hans venstre hjernehalvdel. Dette var det afgørende øjeblik. Med hjertebanken og tør mund spurgte jeg,M.S.G.: Hvad så du?W.J.: Ingenting.M.S.G.: Ingenting? Du så ingenting?W.J.: Ingenting.

Mit hjerte banker. Jeg begynder at svede. Har jeg lige set to hjerner, det vil sige to sind, der arbejder hver for sig i ét hoved? Den ene kunne tale, den anden kunne ikke. Var det det, der skete?W.J.: M.S.G.: Ja, et øjeblik.

Jeg finder hurtigt nogle endnu mere simple lysbilleder, der kun projicerer enkelte små cirkler på skærmen. Hvert dias projicerer én cirkel, men på forskellige steder på hver prøve. Hvad ville der ske, hvis han bare blev bedt om at pege på alt det, han så?M.S.G.: Bill, bare peg på de ting, du ser.W.J.: Hvad ville der ske, hvis han bare blev bedt om at pege på alt det, han så? På skærmen?M.S.G.: Ja, og brug den hånd, der passer til det.W.J.: Hvad skal du gøre? Okay.M.S.G.: Fixer prikken.

En cirkel blinker til højre for fikseringen, så hans venstre hjerne kan se den. Hans højre hånd rejser sig fra bordet og peger på det sted, hvor cirklen har været på skærmen. Vi gør dette i et antal forsøg, hvor den blitzede cirkel vises på den ene eller den anden side af skærmen. Det er ligegyldigt. Når cirklen er til højre for fikseringen, peger den højre hånd, der styres af venstre hjernehalvdel, på den. Når cirklen er til venstre for fikseringen, er det venstre hånd, der styres af højre hjernehalvdel, der peger på den. Den ene eller den anden hånd vil pege på det korrekte sted på skærmen. Det betyder, at hver hjernehalvdel ser en cirkel, når den befinder sig i det modsatte synsfelt, og at hver af dem, uafhængigt af den anden, kan styre den arm/hånd, som den kontrollerer, til at give et svar. Det er imidlertid kun den venstre hjernehalvdel, der kan tale om det. Jeg kan knap nok holde mig selv tilbage. Åh, opdagelsens sødme.

Dermed begynder en forskningslinje, der tyve år senere, næsten på dagen, vil blive belønnet med Nobelprisen (3).

Rapporteringen af denne dags resultater, såvel som mange andre dages resultater, blev første gang rapporteret i en nu klassisk artikel, der blev offentliggjort i PNAS i 1962 (4). Det var den artikel, der satte gang i 50 y intens forskning i de hjernemekanismer, der ligger til grund for den menneskelige bevidsthedsoplevelse. Al den efterfølgende viden, der er blevet afsløret, har været et produkt af ideen om at “bare prøve det”, som blev legemliggjort i dette papir.

Da opdagelsen af, at en kirurg tilsyneladende kunne skabe to sind ud af ét, langsomt sivede ind i vores eget sind, vandt tanken om, at selve bevidstheden kunne studeres af psykobiologer, som vi alle blev kaldt på det tidspunkt, frem. Yderligere patienter blev undersøgt, og selv om de altid bekræftede de oprindelige resultater, gav de hver især ny indsigt. Ud over at det visuelle system var opdelt, blev det klart, at det samme gjaldt for det somatosensoriske system, det motoriske system og, mere forbløffende nok, de perceptuelle/kognitive systemer i venstre og højre hjernehalvdel. Vi arbejdede i et feberagtigt tempo. Det var som at fiske i en fyldt dam. Hver gang vi dykkede i det ukendte, fangede vi en fisk.

Mens årene gik, kom mange talentfulde unge forskere uddannet på Caltech, og andre seniorforskere kom på besøg for at studere patienterne. Jeg flyttede videre til østkysten og begyndte, som heldet igen ville have det, at teste en ny serie af patienter ud fra Dartmouth Medical School. Viden om de former for mentale processer, der kunne integreres på tværs af den store kløft, som operationen skabte, f.eks. følelses- og opmærksomhedsprocesser, føjede sig til grundlaget for, hvordan man kunne tænke over den underliggende biologi for bevidst oplevelse. Samlet set afslørede dusinvis og dusinvis af undersøgelser den menneskelige hjernes parallelle og distribuerede organisering, selv om patientens følelse af psykologisk enhed forblev intakt.

Var de oprindelige resultater produktet af en perfekt storm? Caltech-kulturen for opdagelse, risiko og intellektuelle eventyr var helt sikkert håndgribelig. Jeg boede tilfældigvis i et historisk hus, der år forinden havde huset Howard Temin, Matt Meselson og Sidney Coleman. Richard Feynman plejede at dukke op til vores fester, og på en mindeværdig aften kom Feynman hen til mig og sagde: “Du kan dele min hjerne, hvis du kan garantere, at jeg kan lave fysik bagefter”. Jeg grinede og sagde: “Det garanterer jeg.” Feynman var lynhurtig og rakte både sin venstre og højre hånd ud for at give hånd på aftalen! Den atmosfære af forventning om at udføre vigtigt arbejde i disse dage med opdagelser var ikke noget, som jeg nogensinde havde oplevet før eller siden.

Her er vi 50 år senere med et veritabelt Who’s Who inden for biologien, der har iværksat forsøg på at finde ud af, hvordan man kan tænke over bevidsthedens biologi (se Inner Workings: Discovering the split mind på s. 18097). Francis Crick og Gerald Edelman, Wolf Singer og Jean Pierre Changeux, for blot at nævne nogle få, har alle bidraget og tilskyndet til at søge efter forståelse. Jeg ved, at de alle har søgt inspiration hos Sperry og arbejdet med den delte hjerne. I dag er det stadig hjemsøgende og udfordrende at tænke over spørgsmålet: Hvad betyder det, at man kan dele hjernen?