人类的行为不是完全对称的。我们大多数人更喜欢并且更擅长使用一只手而不是另一只手；用一条腿而不是另一条腿保持平衡；对于我们这些会旋转的人（例如，体操运动员、舞蹈演员或跳水运动员），也更喜欢朝一个方向旋转而不是另一个方向。
大脑的功能也不是完全对称的。这种想法的一个版本长期存在于大众心理学中，人们有时被描述为要么是左脑型（分析型），要么是右脑型（创造型）。尽管这种流行心理学版本可能基于可疑的数据，但大脑功能不对称（科学家称之为侧化）的潜在思想是确凿的。例如，在人类中，语言通常在左半球处理，而空间信息在右半球处理。
由于大脑的每一侧控制着身体的不同侧，因此研究不对称行为可以为我们提供有关大脑功能不对称的信息。如果我们研究动物的这种现象，它可能会为我们提供有关大脑进化的见解。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑支持我们屡获殊荣的新闻报道，方式是 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保未来能够继续产出关于当今世界正在发生的发现和塑造我们世界的想法的具有影响力的报道。
没有手的惯用手
人们最熟悉的侧化类型无疑是惯用手。人们通过观察猴子用哪只手抓东西，狗用哪个爪子将食物从容器中敲出来等等来研究动物的惯用手。但是，当您研究的动物没有手（或爪子）时，您该怎么办？您如何在像海豚这样的动物身上研究侧化现象？
事实证明，行为不对称有多种类型，不仅包括惯用手和惯用脚等肢体偏好，还包括感觉不对称，即我们根据使用的眼睛（或视野）在不同类型的任务中表现更好，以及转向偏好，即我们更喜欢朝一个方向而不是另一个方向转弯。
由于不同类型的偏好可能来自不同的潜在原因，因此研究许多不同类型的行为，跨越许多不同的动物，可以为我们提供对大脑侧化及其进化的更全面的理解。
对海豚不对称行为的研究揭示了需要一种新的旋转方向编码系统。
图片来源：Tony Wu 自然图片库 和 Alamy
旋转的新视角
这就是棘手的地方。在跨动物进行比较时，我们必须考虑到身体结构和典型的移动方式可能不同。例如，如果动物直立行走（如人类和鸟类），则其身体的长轴是垂直的，但如果它四肢着地行走，则其身体的长轴是水平的。这意味着“转弯”可能涉及非常不同类型的运动。对于四肢着地的动物来说，转弯涉及将身体的长轴向一侧或另一侧弯曲。对于两条腿行走的动物来说，转弯涉及绕身体的长轴旋转，而身体的长轴保持笔直。而对于像海豚这样在三维空间中运动的动物来说，两种类型的转弯都是可能的。
当我们着手研究海豚的侧化现象时，我们小心地将这两种不同类型的转弯区分开来，但是当我们的研究人员一直对什么是“向右”（或向左）旋转存在分歧时，我们遇到了另一个问题。经过大量的讨论（有时甚至是争论），我们意识到我们偶然发现了一个人类感知的奇怪怪癖。显然，人类根据动物的朝向以相反的方式解释旋转方向。
为了对此有所体会，请尝试以下操作：首先，站起来并“向右”旋转。然后，脸朝下躺在地板上并“向右”滚动。如果您和大多数人一样，在直立的情况下，您的右肩会向后移动，而在水平的情况下，您的右肩会向前胸或前侧移动。也就是说，您做了完全相反的旋转。（如果您想知道，不，您无法通过将旋转描述为顺时针/逆时针而不是向右/向左来解决这个问题。如果您在上面的示例中用“顺时针”代替“向右”，您会得到相同的结果。）
在此之前，几乎所有关于转向或旋转运动侧化的科学研究都研究了单一方向的单一物种，例如人类转向（直立）或鲸鱼跃出水面（水平）——因此这个问题从未出现过。然而，这意味着已发表的研究实际上一直在为不同方向的动物使用相反的编码系统。在人类和行走的鸟类的研究中，动物右侧向前的旋转通常被编码为向左/逆时针，但在海豚和鲸鱼的研究中则被编码为向右/顺时针。当然，如果我们想跨不同物种观察转向侧化，我们都需要就转弯方向达成一致，这意味着我们需要一个新的编码系统。
我们提出的系统实际上受到了我们许多人在高中或大学物理中学到的电磁学“右手定则”的启发。根据该规则，如果将右拇指指向电流在导线中流动的方向，则手指的弯曲方向会显示磁场绕导线流动的方向。我们采用了这个示意模型的总体轮廓，创建了右手手指旋转 (RiFS) 与左手手指旋转 (LeFS) 编码系统。在该系统中，当编码员伸出的拇指沿动物的长轴定向，指向其头部时，相关手的手指弯曲描述了旋转方向。这使我们能够快速而明确地编码旋转/转向行为，而无需考虑动物的方向或运动方向。
全新视角的益处
一些之前的科学论文声称，海豚表现出强烈的向右行为不对称性，类似于人类的右撇子，因此左半球具有动作专业化。但是，由于在早期的编码系统中，“向右”并不总是意味着同一件事，因此尚不清楚这种说法是否真的成立。为了验证这一点，我们检查了 26 只海豚的不同类型的行为不对称性，例如“它们在泻湖周围朝哪个方向游泳？”、“它们用身体的哪一侧触摸物体？”以及“如果它们向上方和侧方潜水，它们会朝哪个方向旋转？” 通过确保区分不同类型的运动并使用明确的 RiFS/LeFS 编码系统，我们发现——与之前的说法相反——海豚毕竟没有普遍的向右不对称性。
人们通常认为，当我们学到以前不知道的新事物时，科学就会进步。另一种科学进步发生在当我们意识到我们一直以来看待事物的方式存在问题时。在这些情况下，想出不同的看待方式可以更清楚地看到事物。正如科幻小说作家艾萨克·阿西莫夫曾经指出的那样，“在科学领域听到的最令人兴奋的短语，预示着新发现的短语，不是‘尤里卡！’而是‘真奇怪……’