认识自己,从大脑开始

2022-06-02 13:11张雨晨
科学Fans 2022年5期
关键词:医学家中枢人脑

张雨晨

在长期的狩猎和战争实践中,世界各地的先民们都本能地意识到,大脑和心脏,是人体最致命的两处要害,并为战士优先装备保护头和心脏的头盔和胸甲。但大脑和心脏究竟哪个才是意识活动的中枢,一度让古人“摸不着头脑”。我国的古代先人,对这个问题一直持一种模糊、但偏向心脏主导意识活动的态度,并因此衍生出“心理”“心惊”等一系列用语。而欧亚大陆西侧的古希腊自然哲学先贤们,同样对这个问题充满好奇。

作为古希腊文明巅峰期的代表人物,亚里士多德认为心脏是意识活动的中枢。他的观点虽然错误,但在当时的研究水平下并非毫无根据。首先,那时人们还无法清晰区分“生命活动”与“意识活动”之间的概念差异。其次,心脏有目共睹的泵血功能,是其“总司令”身份最有力的证据。最后,亚里士多德曾亲自解剖过海胆等各种神经系统并未聚集形成大脑的动物。

不过,以现代医学的先驱者希波克拉底①为代表的古希腊医学家们,通过总结行医过程中的经验,尤其是头部损伤与精神疾病间的相关性,依然得出了“大脑是精神活动中枢”的正确结论。到了古罗马时代,医学家盖伦更是通过大量的动物解剖和临床病例分析,明确了大脑作为意识活动中枢的论断。

现代医学:脑损伤病例研究

到了19 世纪,经过文艺复兴洗礼的科学技术浴火重生,思路完全不同于传统医学、高度追求科学实证精神的现代医学应运而生。对各种脑损伤病例的研究,成为人类探索大脑奥秘的重要手段。

1860 年,法国医生布洛卡解剖了一名死者的大脑。这名死者在生前一直患有一种难以主动开口说话的怪病,但他的智力、语言听读写能力和喉部发声器官都没有问题,让当时的医学家们摸不着头脑。不过,布洛卡医生在患者大脑的左前侧位置发现了一块明显的病变损伤后,做出了合理的推测:就是这一块大脑皮层的损伤,导致了患者的语言功能障碍。这个脑区后来被命名为“布洛卡区”,以纪念布洛卡医生对人脑损伤研究的开创性贡献。

从此之后,医学家和神经生物学家逐渐意识到,人脑就像一栋办公大楼,不同的区域分管着不同的职能。比如位于后脑勺的枕叶,就有负责对双眼传入的视觉信号进行初步加工的初级视皮层,在頭部受到剧烈冲击后产生的“眼冒金星”,就是大脑后部撞击颅骨内壁导致的视皮层活动异常。而位于头顶的顶叶,则与触觉、运动息息相关,如果在这里出现中风或者脑梗,就有可能导致患者出现不同程度的瘫痪。而人脑最致命的“要害”,就是位于人脑底部靠近后颈位置的脑干。作为极其重要的生命调节中枢,一旦出现损伤,很有可能导致机体瞬间进入不可逆的死亡。

虽然人类对大脑的探索一直在持续,但直到20 世纪早期,还有一部分皮层,比如位于“脑门”的额叶,依然没被观察出明确的功能,只是模糊显示了一些与情绪、认知有关的能力。随着科学家发现额叶损伤对于黑猩猩起到明显的镇静作用,其中一些人开始“逆向思维”,尝试进行故意损毁额叶的手术,以期能够治疗各类精神疾病。经过“优化”,这种手术最终只需通过将一根探针从眼眶上部敲进大脑额叶即可完成。这种极其简便而且短期效果立竿见影的额叶切除手术,立刻在西方风靡开来。发明手术的神经外科医生甚至获得了1949 年的诺贝尔奖,但在后来这却被视为有史以来最糟的诺奖。

通过这类手术,人们知道了额叶是人脑中最复杂独特的部分,“自我意识”“智慧”“理性”等精神特质,都与额叶息息相关。夸张点说,额叶切除手术真正切除的,是人的“灵魂”。在这项手术被叫停之前,有的孩子仅仅因调皮捣蛋,就被父母送去手术,从此成为废人。

时间进入20 世纪后半叶,随着技术发展的突飞猛进,医学家开始认识到更多脑部疾病的真正病灶和病因。比如,让人“迈不开步,稳不住手”的帕金森症,是由于大脑深处的“基底神经节”系统出现了病变。至于随着人均寿命大幅增长而逐渐高发的“阿尔茨海默症”,则是基于神经细胞代谢异常,导致脑部的神经细胞持续批量死亡,并进一步导致患者逐渐丧失记忆和智力。

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