Pesquisa de cérebro dividido no meio do século XX abriu nova ciência. Cientistas começaram a mapear o cérebro ao ver como epilépticos — submetidos a cirurgia para separar hemisférios — funcionavam. A pesquisa mostrou quão notável é o cérebro em adaptar-se a mudanças radicais.
Tentando aliviar sofrimento de pessoas com frequentes convulsões grande mal quando medicação falhava, William Van Wagenen desenvolveu tratamento cirúrgico radical. Em 1940, como neurocirurgião em Rochester, NY, cortou a principal banda de tecido nervoso conectando hemisférios esquerdo e direito. Quando parcial ou completamente seccionada, a banda — corpo caloso — fez convulsões epilépticas cessarem em 50-70% dos epilépticos.
Nos anos 60, no Caltech, Nobel Roger Sperry trabalhou com homem submetido a calosotomia (secção do corpo caloso para prevenir convulsões). Levou mês para recuperar fala, mas mesmo depois, tinha dificuldade persistente em ler ou descrever coisas à esquerda. Pesquisa de Sperry estudou efeitos em animais, continuada por assistente Michael Gazzaniga, "pai da neurociência cognitiva" por mapear áreas de especialização cerebral.
Experimentos com macacos: na maioria dos aspectos, após operação comportavam-se e eram tratados normalmente. Apresentados dois botões com símbolos diferentes, macaco não tinha problema quando via com olho direito e apertava correto para receber comida. Quando via com olho esquerdo, não distinguia mais os botões, ficava confuso e agitado.
Experimentos com humanos: expressão vocal geralmente reside no hemisfério esquerdo, reconhecimento de forma/padrão no direito. Homem com corpo caloso seccionado descrevia verbalmente palavras/imagens apresentadas ao campo visual direito. Alegava não ver as apresentadas ao esquerdo, mas com olhos fechados, desenhava o objeto/palavra visto com olho esquerdo. Gazzaniga apresentou blocos com desenhos diferentes em cada face e pediu para montar conforme figura. Mão esquerda montava fácil e rapidamente. Mão direita completamente incapaz. Usando ambas, pareciam lutar sobre como montar.
Embora hemisférios tenham especialidades que dificultam coordenação quando corpo caloso seccionado/danificado, há evidências que cérebro encontra outras formas de conectá-los com tempo. Em muitos pacientes, apenas primeiros dois terços são seccionados, deixando terço posterior (esplênio) intacto. Pacientes aprendem a dar controle verbal ao hemisfério com informação sensorial pertinente, mesmo que seja o direito. Teoriza-se que esplênio em calosotomia parcial e tronco encefálico em completa tornam-se rota de comunicação inter-hemisférica.
Pacientes com dano cerebral por cirurgia, AVC ou infecção às vezes desenvolvem síndrome onde sentem sensações na mão, mas não se sentem responsáveis nem capazes de controlar seus movimentos. Em calosotomia, manifesta-se mais como movimentos incontroláveis mas propositais da mão não dominante.