大腦兩半球分區功能之所以能夠左右交叉，是由於兩半球之間密集神經細胞形成的胼胝體所發生的連接作用。在20世紀60年代醫學界采用胼胝體切割法治療癲癇症的手術已成功。癲癇是一種腦神經病變，嚴重時會由大腦的一半球經由胼胝體蔓延到另一半球，使病情更加惡化。此種胼胝體切割手術，等於將大腦分裂為兩半，故而稱之為“裂腦術”，經裂腦術病人的大腦稱為“割裂腦”。斯佩裏的貢獻即在於他對割裂腦的實驗研究。
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割裂腦實驗
斯佩裏的實驗采取對照組方式進行，即參與實驗組的割裂腦患者受試與對照組的正常人，全都是右利手的人，藉以確定他的語言區一定在大腦左半球。斯佩裏實驗研究的目的，旨在探討大腦一分為二之後是否仍然具有統整意識，而受試者的語言與動作表現，就可用以鑒定有無統一意識的根據。斯佩裏要求受試者端坐在桌前，目不轉睛地注視麵前螢光幕中間一點，兩手從螢光幕下伸到桌麵上，可以摸到（但看不到）幕後桌麵上的東西（如剪刀、鉛筆、橡皮等）。此時如螢光幕右側出現“請拿起剪刀並說這是剪刀”字樣時，割裂腦病患受試都能反應正確，拿起剪刀並說“這是剪刀”。但如螢光幕左側出現相同字樣時，割裂腦病患受試則隻能表現動作，不能用口語反應。原因是割裂腦受試左視野刺激引起的網膜神經活動隻能傳至右半球的視覺區，不能經胼胝體傳至左半球。隻有左半球才有職司語言表達的語言區。斯佩裏割裂腦實驗得到的結論是：割裂腦後病患的意識失去統整功能。
大腦的容量有多大
睿智機敏的大偵探福爾摩斯說過：“我認為人的腦子本來像一間空空的小閣樓，應該有選擇地把一些家具裝進去。隻有傻瓜才會把他碰到的各種各樣的破爛雜碎一古腦兒裝進去。這樣一來，那些對他有用的知識反而被擠了出來；
或者，最多不過是和許多其他的東西摻雜在一起。因此，在取用的時候也就感到困難了。所以一個會工作的人，在他選擇要把一些東西裝進他的那間小閣樓似的頭腦中去的時候，他確實是非常仔細小心的。除了工作中有用的工具以外，他什麼也不帶進去，而這些工具又樣樣具備，有條有理。如果認為這間小閣樓的牆壁富有彈性，可以任意伸縮，那就錯了。請相信我的話，總有一天，當你增加新知識的時候，你就會把以前所熟習的東西忘了。所以最要緊的是，不要讓一些無用的知識把有用的擠出去。”
這個小閣樓的理論就是，人的腦容量是有限的，所以不要什麼有用的沒用的東西都往裏麵裝，對自己的事情完全沒有幫助的東西，即便是知道，也要把它忘掉。姑且不論福爾摩斯的“小閣樓”究竟如何，讓我們來看看究竟“腦容量”是怎麼回事吧。
腦容量也稱“顱容量”，指的是脊椎動物的顱骨內腔容量大小，即顱腔的容量，單位是毫升。測定腦容量的方法並不難，就是用細小的顆粒如細沙或芥菜子等作填充物，裝滿整個顱腔；然後把填充物取出，用量杯測得其數值（測定時所用的填充物顆粒愈小，則測得的數值愈為準確）。雖然方法簡單，但遺憾的是不能活體實驗。後來很多人都想了不少辦法對腦容量進行測量。如皮爾遜（Pearson）公式：男性腦容量=顱長×顱寬×顱高×0.000266+524.6，女性腦容量=顱長×顱寬×顱高×0.000156+812.0；還有馬努維列爾（Manouvrier）公式：腦容量=顱長×顱寬×顱高/2.28等；最近比較流行的算法是拉什頓（Rushton）的研究，他共用了磁共振影像、驗屍時檢測腦重量、內分泌腦顱容積以及外部頭顱測量四種方法來計算腦容量。
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一些有關腦容量的數字
通過一些科學家的研究和計算，寒冷的氣候讓人類得到了更大的腦容量。比如東亞人的平均腦容量為1416毫升，歐洲人的腦容量為1367毫升，而撒哈拉地區的非洲人腦容量為1282毫升。直立人與智人在解剖上的差異僅限於頭骨與牙齒上，已發現的直立人的肢骨與智人的差別不大；據此可以推斷直立人是能夠直立行走的中等身材的人類。根據采自爪哇、中國以及非洲的直立人的14個顱骨，測出的平均腦容量是941毫升，其中最小腦容量為750毫升，最大腦容量為1225毫升。現代智人的平均腦容量為1350毫升，而其變異範圍可能在1000-2000毫升之間。
如果腦的“實體大小”是肯定的，那麼其可存儲的信息是否也是有定量的呢？據現有的研究資料顯示，人類的大腦有100多億個神經細胞，每天能記錄生活中大約8600萬條信息。以此來估計，那麼人的一生可以憑借記憶儲存約100萬億條信息。
如果一定要用計算機來類比大腦，試想，人類的上百億個腦細胞中，每個腦細胞都大約有幾百條腦神經，每條神經上又大約存在幾百個突觸（是神經與神經之間的連接處，一個細胞的電信號經神經突觸的一係列生物化學“開關”向另一個細胞傳遞。然而神經突觸不僅僅是神經與神經的連接接頭，它們還是“微處理器”，可使神經係統擁有學習和記憶的特性），每個突觸含有幾百到幾千個蛋白質，一個腦細胞的作用大約相當於一台大型計算機，一個突觸的作用大約相當於計算機的一塊芯片……那麼我們就可以很簡單地推算出來，人的大腦相當於上千億塊或上萬億塊芯片。目前最大型的並行計算機——美國的“白色戰略加速計算機（White ASCI）”也不過是由8000塊芯片組成的，和人類的大腦比，相差將近一億倍。
由於人腦是超級巨大的並行運算係統，所有突觸以及每個突觸上的所有蛋白質，都可以瞬間同時運動，蛋白質之間又隻有幾納米距離，電流在這個距離上一秒可運行幾千億次，人腦運算速度的數量級就大得沒法形容，大約1後麵跟27個零到30個零。要知道，40億次，才不過是4後麵跟10個零而已，差了大約20個數量級。
根據著名的“摩爾定律”，計算機的運算速度每18個月提高一倍，也就是每年大約提高0.57倍，要提高20個數量級就需要100多年。所以，如果用計算機來模擬人類大腦的功能，以目前研究進展的速度而言，大約還要一百年才能實現。
那麼是不是頭大的家夥就會更聰明？因為其“小閣樓”大，所以可存放的“家具”就可以更多。事實恐怕並不是如此，因為經研究結果表明，大象似乎並沒有比人類更加聰明。科學家們通過對各類動物比較發現，腦容量的增長速度為體格增長速度的3/4.也就是說，大型的動物就會擁有更大的腦容量。雖然現在還不能搞清楚，為什麼體格大的動物需要大的腦容量，可能原因之一就是大型動物的肌肉組織更為複雜，因此需要更大容量的腦來協調身體的運動。
如果腦容量的大小主要取決於動物體格的大小，那麼身體小，腦容量又大的物種就會更加聰明總沒錯了吧。遺憾的是，這也要具體問題具體分析。比如螞蟻，它的大腦重量為0.3毫克，可謂占其全身重量的6%，但螞蟻大腦中的神經元隻有50萬個。人類的大腦雖然重2公斤，約占體重的2%，但是我們卻擁有150億之眾的神經元。通過長期的研究，英國科學家公布的研究結果表明，物種的聰明程度並非僅由腦容量大小決定，大腦神經突觸分子結構的不斷複雜化，可能是導致人等物種進化出聰明大腦的主要驅動力。
此前學術界一種比較普遍的看法認為，無論是低級的蠕蟲還是人，多數動物大腦神經突觸的蛋白質成分都是相似的，隻是大型動物大腦的神經突觸數量更多，使得它們具有更複雜的思維。由於腦容量大小是神經突觸多少的最好體現，按照這種看法，腦容量較大的人類比其他物種具有更多大腦神經突觸，因而也更聰明。
但英國韋爾科姆基金會桑格研究所的科學家在《自然·神經學》雜誌上發表看法說，他們的研究結果不支持“更多神經突觸”意味著“更佳智能”的看法。
科學家在研究中發現，不同物種神經突觸中的蛋白質數量明顯不同，無脊椎動物神經突觸中的蛋白質數量隻有哺乳動物的約50%，而單細胞動物神經突觸中的蛋白質數量隻有哺乳動物的約25%。
這項研究的負責人塞思·格蘭特（Seth Grant）說，神經突觸中的蛋白質數量和複雜性在數十億年前多細胞動物出現時首次迅速增加，並在5億年前隨著脊椎動物出現而再次快速增加。他們的研究還顯示，在動物進化出容量較大的大腦之前，一些動物就已經具有複雜的“大”神經突觸。這意味著神經突觸分子結構的不斷複雜化，可能是包括人在內的物種大腦進化的必要條件。
格蘭特比喻說，神經突觸進化猶如計算機芯片升級，逐漸增加的複雜性使芯片具有更強的功能，那些具有“最強功能芯片”的動物就能做最複雜的事。
人類的腦容量一直在變大
在許多科幻作品中，未來的人類常常被描寫為頭顱碩大，軀幹及四肢虛弱的形象。甚至連科學家對於人類進化的趨勢也做出了相應的描繪。是否人類的腦容量真的會不斷地變大呢？
作為生物億萬年進化到一定階段的產物，大腦已成為宇宙中已知最複雜、最精細的體係。在從猿到人的進化過程中，腦容量也在由少變多，由小變大。
根據化石資料顯示的信息，南方古猿（南方古猿是早期人類，大約生活在距今500萬年至150萬年之間，雖然其頭骨要比人類的短，其腦容量也要比人類的小，但腦結構已與人類相近）並沒有比現存的類人猿聰明多少，它們的腦容量隻不過由400萬年前的400毫升增加到200萬年前的500毫升，一點點而已，這隻能算是一個小小的挪步。但相比之下，人屬（Homo，來自拉丁語“人”是靈長目人科中的一個屬。今天生活在世界上的現代人是其唯一幸存的一個種）的腦容積增長速度卻非常快。200萬年前的能人（Homo habilis，亦作直立猿人，是靈長目動物裏第一種被認為屬於人類的生物，是人科人屬中的一個種。生存在約250萬至200萬年前的東非，是最早出現的人屬動物）腦容量為600毫升，僅僅過了30萬年後，到早期直立人（Homo erectus，一般相信是現代人類的袓先，是舊石器時代最早期的人類，特征與現代的人類相差不遠）時期，腦容量便已增加到了900毫升。雖然直立人的腦容量還沒有達到現代人平均約為1350毫升的水平，但也已經超過了現存的非人類靈長目動物的腦容量。諸如黑猩猩等現代類人猿的腦容量約為400毫升，現代人的平均腦容量是它們的3倍多。
一些研究者認為，如同靈長類動物逐漸學會雙足直立行走、使用工具、狩獵等行為的進化過程一樣，腦容量的增大可能也是受一些選擇性因素的影響。不過幾乎可以確定，腦容量的增大是在原始人開始吃富含熱量及營養的食物（以滿足相關的能量消耗）之後，才得以實現的。對於各種動物的比較研究已經證實了上述看法。比較各種靈長目動物後，發現腦容量越大的動物所吃的食物種類就越豐富，而人類無疑是這一相關性的最佳例證：人類吃的食物是經過精挑細選的，我們的腦容量與其他物種相對而言也是最大的。出土的化石證據也表明，飲食質量的改善與進化過程中腦容量的增大是同時進行的。