第六节 神经生理学：赫尔曼亥姆霍兹

1845年，一群年轻的生理学家组织了一个协会，即柏林物理学会。他们以物理原理解释所有的自然现象，包括神经及精神过程。

杜布瓦·雷蒙德给这个学会带来一位新朋友，他就是赫尔曼·亥姆霍兹（Hermann von Helmholtz，1821—1894），一个驻扎在波茨坦附近军团里的外科大夫。这位害羞、不苟言笑的年轻人前额宽阔，眼睛大而有神。仅仅在几年之后，他就成为了学会最激进的旗手，因为他在神经传递、色彩、视觉、听力和空间感等方面所进行的研究，清晰地显示出支撑精神功能的神经过程是物质的，而且还可以通过实验来进行测试。

亥姆霍兹从不认为自己是位心理学家，因为他的最主要兴趣在物理学上。尽管他将职业生涯的最初20年在很大程度上奉献给了生理学，但他在这一时期的目标，却是要用感觉器官和神经系统的物理学术语来解释感知现象。在此过程中，他的努力对实验心理学产生了巨大影响。可笑的是，在他那个时代，亥姆霍兹最着名的科学成就竟是检眼镜的发明。这个小东西总共仅花费他8天时间，且他自己也认为不值一提。然而，正是有了这个小玩意儿，医生们才得以第一次真正地察看活体视网膜。

亥姆霍兹一跃而成为其所处时代中名列前茅的科学家——他所取得的成就使其赢得贵族称号（姓名前的“冯”字即由此而来）。他对其他科学家或同事们既客气又慷慨，在私生活上，表现为一位极为正常的中产阶级教授先生，其生活平淡如水。

他的父亲是波茨坦一所专业学校的哲学和文学老师，薪水很低。他从父亲那里继承了古典文学和哲学的深厚根基；经过医学培训后，他在穆勒的指导下完成了学业论文，入伍后成为一支军团的外科医生，在那里服役5年；他在接到第一份学术职位时娶妻，生育两个孩子后成为鳏夫，再婚，又生三子。他在职业生涯一路攀升，职位越晋越高，学术成果越来越多，社会地位扶摇直上。他从未卷入过名誉权纷争，且只加入过一次学术争论。根据记录，他的业余爱好是古典音乐和登山。

亥姆霍兹在军队服役时即开始了他的研究生涯。当时是在和平时期，他拥有较多的空闲时间，因此，他在营房里搭起一间实验室，进行青蛙解剖实验，目的是支持一种机械主义的行为观点。他测量出青蛙产生的能量和热量，并设法以青蛙摄取的食物的氧化量进行解释。

他以自己对青蛙的实验数据和学到的物理知识为基础，写了一篇论文，题名《论力的守恒》，并于1847年提交给柏林物理学会。他的论点是，所有的机器都遵守能量守恒的法则，因此，永恒的运动是不可能的。然后，他说，有机物的运动过程也是这样。因此可以将生理学建立在牛顿力学的立场上。这篇文章使他赢得较高的声望，普鲁士政府于是不再要求他服兵役，转而让他在柏林艺术科学院任解剖学讲师，一年以后，又指派他担任哥尼斯堡大学的生理学教授。

在余下的20多年里，亥姆霍兹将大部分时间投入对感觉和感知生理学的研究。

他的第一个历史性研究成果是测量神经脉冲在神经纤维上的传递速度。首先他着手测量青蛙运动神经的脉冲速度。由于当时还没有先进的设备，他只能把一台检电计绑在青蛙腿上（青蛙运动神经在腿上），一根在旋转鼓上画直线的指针会显示电流通过神经上半端到青蛙腿踢蹬之间的时间差。得到刺激与蹬腿之间的时间差和距离之后，亥姆霍兹就可以计算神经脉冲的速度，约为每秒90英尺。

他还测量了人类受试者神经脉冲的速度。他请来志愿者，给他们的脚趾或大腿上施放微弱的电流，要求他们在感到电流时，立即举手示意。这些实验得出的数字为每秒165～330英尺不等。亥姆霍兹认为，这些数字没有从青蛙腿上得出的数字准确可靠。

他于1850年将实验结果发表，但初期并不被人们接受，尽管最终还是赢得了广泛认同。即使他一生没有做过任何事情，仅这一点就可使其在心理学史上永垂不朽。

1852年，他开始对彩色视觉产生兴趣。自从牛顿于1672年发现太阳的白光是所有可视彩光的混合之后，生理学家和心理学家争相尝试察看眼睛和思维是如何感知色彩的。最让人困惑的是，当所有色彩的光混合在一起时，我们看到的是白色，而当两种互补色，比如红色的与蓝绿色的光线混合在一起时，同样也是白色。同理，我们看见纯橘红光线的时候会看见橘红，而当红色和黄色光线混合在一起时，也会变成橘红。

作为物理学家，亥姆霍兹知道，三种特别的色彩——红、蓝紫和绿的特别色调，按合适的比例混合在一起时，可以产生其他任何色彩，它们都是原色（所谓颜料的原色是洋红、蓝绿和黄色）。他推想，这就意味着人类视力可能检测出这三种色彩。

他进一步提出假说，视网膜一定有三种不同的接受细胞，每种细胞负责一种颜色。他依靠穆勒特定神经能量的理论推想，从每个接受器伸向大脑的神经不仅传递视觉信息，而且还传递特别的色彩信息。

一位叫托马斯·杨（Thomas Young）的英国科学家曾于1802年提到过类似的理论，但他没有实验证据，因而被人们忽略了。亥姆霍兹收集到大量证据，包括:当不同色彩的光线混合在一起时，