Ayrık beyin (İng: split brain), sağ ve sol beyin yarım kürelerini birbirine bağlayan korpus kallozumun cerrahi olarak kesilmesi sonucu ortaya çıkan durumu ifade eder. Bu ameliyat tarihsel olarak şiddetli epilepsi nöbetlerini kontrol altına almak amacıyla uygulanmıştır.
Roger Sperry ve Michael Gazzaniga’nın 1960’lardaki öncü ayrık beyin araştırmaları, iki yarım kürenin farklı işlevlere sahip olduğunu çarpıcı biçimde göstermiştir. Sol yarım küre genellikle dil, mantıksal düşünme ve analitik işleme ile; sağ yarım küre ise mekansal algı, yüz tanıma, müzik ve bütüncül işleme ile ilişkilidir (lateralizasyon).
Ayrık beyin hastalarında şaşırtıcı olgular gözlemlenmiştir: sol görsel alana sunulan bir nesneyi sözel olarak adlandıramazlar (dil sol yarım kürededir) ancak sol elle dokunarak tanıyabilirler. İki el bazen birbirine zıt davranışlar sergileyebilir — “yabancı el sendromu” olarak bilinen bu durumda bir el diğerinin yaptığını bozmaya çalışır.
Sperry bu çalışmaları nedeniyle 1981’de Nobel Ödülü almıştır. Araştırmaları bilinç, lateralizasyon ve beyin işlevselliği anlayışımızı derinden etkilemiştir.
Ayrıca bakınız: Serebrum, Lateralizasyon, Korpus Kallozum, Nöropsikoloji, Beyin, Bilinç