人類的行為不是完全對稱的。我們大多數人更喜歡並且更擅長使用一隻手而不是另一隻手；用一條腿而不是另一條腿保持平衡；對於我們這些會旋轉的人（例如，體操運動員、舞蹈演員或跳水運動員），也更喜歡朝一個方向旋轉而不是另一個方向。
大腦的功能也不是完全對稱的。這種想法的一個版本長期存在於大眾心理學中，人們有時被描述為要麼是左腦型（分析型），要麼是右腦型（創造型）。儘管這種流行心理學版本可能基於可疑的資料，但大腦功能不對稱（科學家稱之為側化）的潛在思想是確鑿的。例如，在人類中，語言通常在左半球處理，而空間資訊在右半球處理。
由於大腦的每一側控制著身體的不同側，因此研究不對稱行為可以為我們提供有關大腦功能不對稱的資訊。如果我們研究動物的這種現象，它可能會為我們提供有關大腦進化的見解。
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沒有手的慣用手
人們最熟悉的側化型別無疑是慣用手。人們透過觀察猴子用哪隻手抓東西，狗用哪個爪子將食物從容器中敲出來等等來研究動物的慣用手。但是，當您研究的動物沒有手（或爪子）時，您該怎麼辦？您如何在像海豚這樣的動物身上研究側化現象？
事實證明，行為不對稱有多種型別，不僅包括慣用手和慣用腳等肢體偏好，還包括感覺不對稱，即我們根據使用的眼睛（或視野）在不同型別的任務中表現更好，以及轉向偏好，即我們更喜歡朝一個方向而不是另一個方向轉彎。
由於不同型別的偏好可能來自不同的潛在原因，因此研究許多不同型別的行為，跨越許多不同的動物，可以為我們提供對大腦側化及其進化的更全面的理解。
對海豚不對稱行為的研究揭示了需要一種新的旋轉方向編碼系統。
圖片來源：Tony Wu 自然圖片庫 和 Alamy
旋轉的新視角
這就是棘手的地方。在跨動物進行比較時，我們必須考慮到身體結構和典型的移動方式可能不同。例如，如果動物直立行走（如人類和鳥類），則其身體的長軸是垂直的，但如果它四肢著地行走，則其身體的長軸是水平的。這意味著“轉彎”可能涉及非常不同型別的運動。對於四肢著地的動物來說，轉彎涉及將身體的長軸向一側或另一側彎曲。對於兩條腿行走的動物來說，轉彎涉及繞身體的長軸旋轉，而身體的長軸保持筆直。而對於像海豚這樣在三維空間中運動的動物來說，兩種型別的轉彎都是可能的。
當我們著手研究海豚的側化現象時，我們小心地將這兩種不同型別的轉彎區分開來，但是當我們的研究人員一直對什麼是“向右”（或向左）旋轉存在分歧時，我們遇到了另一個問題。經過大量的討論（有時甚至是爭論），我們意識到我們偶然發現了一個人類感知的奇怪怪癖。顯然，人類根據動物的朝向以相反的方式解釋旋轉方向。
為了對此有所體會，請嘗試以下操作：首先，站起來並“向右”旋轉。然後，臉朝下躺在地板上並“向右”滾動。如果您和大多數人一樣，在直立的情況下，您的右肩會向後移動，而在水平的情況下，您的右肩會向前胸或前側移動。也就是說，您做了完全相反的旋轉。（如果您想知道，不，您無法透過將旋轉描述為順時針/逆時針而不是向右/向左來解決這個問題。如果您在上面的示例中用“順時針”代替“向右”，您會得到相同的結果。）
在此之前，幾乎所有關於轉向或旋轉運動側化的科學研究都研究了單一方向的單一物種，例如人類轉向（直立）或鯨魚躍出水面（水平）——因此這個問題從未出現過。然而，這意味著已發表的研究實際上一直在為不同方向的動物使用相反的編碼系統。在人類和行走的鳥類的研究中，動物右側向前的旋轉通常被編碼為向左/逆時針，但在海豚和鯨魚的研究中則被編碼為向右/順時針。當然，如果我們想跨不同物種觀察轉向側化，我們都需要就轉彎方向達成一致，這意味著我們需要一個新的編碼系統。
我們提出的系統實際上受到了我們許多人在高中或大學物理中學到的電磁學“右手定則”的啟發。根據該規則，如果將右拇指指向電流在導線中流動的方向，則手指的彎曲方向會顯示磁場繞導線流動的方向。我們採用了這個示意模型的總體輪廓，建立了右手手指旋轉 (RiFS) 與左手手指旋轉 (LeFS) 編碼系統。在該系統中，當編碼員伸出的拇指沿動物的長軸定向，指向其頭部時，相關手的手指彎曲描述了旋轉方向。這使我們能夠快速而明確地編碼旋轉/轉向行為，而無需考慮動物的方向或運動方向。
全新視角的益處
一些之前的科學論文聲稱，海豚表現出強烈的向右行為不對稱性，類似於人類的右撇子，因此左半球具有動作專業化。但是，由於在早期的編碼系統中，“向右”並不總是意味著同一件事，因此尚不清楚這種說法是否真的成立。為了驗證這一點，我們檢查了 26 只海豚的不同型別的行為不對稱性，例如“它們在瀉湖周圍朝哪個方向游泳？”、“它們用身體的哪一側觸控物體？”以及“如果它們向上方和側方潛水，它們會朝哪個方向旋轉？” 透過確保區分不同型別的運動並使用明確的 RiFS/LeFS 編碼系統，我們發現——與之前的說法相反——海豚畢竟沒有普遍的向右不對稱性。
人們通常認為，當我們學到以前不知道的新事物時，科學就會進步。另一種科學進步發生在當我們意識到我們一直以來看待事物的方式存在問題時。在這些情況下，想出不同的看待方式可以更清楚地看到事物。正如科幻小說作家艾薩克·阿西莫夫曾經指出的那樣，“在科學領域聽到的最令人興奮的短語，預示著新發現的短語，不是‘尤里卡！’而是‘真奇怪……’