对一些人来说, “只有半个大脑”反而活得更好

“大脑是你最重要的器官”——这是大脑告诉你的。相信很多人,都在网络上见到过这个让人恐惧的段子。

大脑真的那么重要吗?u=482223862,1328548407&fm=26&gp=0
当然啦,如果完全没有大脑,人不死也是一具行尸走肉。但是,在医学史上,也总有一些奇案挑战着人类的认知。

2007年,一起刊登在英国医学权威杂志《柳叶刀》上的病例,就让世人震惊。一名法国男子44岁,是政府公务员。当时,他因为左腿有些毛病才去看的医生。结果医生在为其进行大脑CT和核磁共振扫描后,惊讶地发现他的脑室内充满了脑脊液。那些本该正常的脑组织,因脑脊液的挤压薄得就像一张纸。医生们认为,这名男子的大部分脑组织,在过去的30多年里已经被脑脊液毁掉了。病史显示,他6个月大的时候,就被诊断出患有脑积水(hydrocephalus),并做了分流手术:一根导流管植入颅脑内,以便排出过多的脑脊液。到他14岁时,这个导流管被取出了。或许正是这个原因,该男子的颅内才又开始大量堆积脑脊液,将大脑的灰质与白质都挤压至颅内两侧。

虽然无法计算这名男子丢失了多少脑组织,但主治医师当时就形容“他的大脑几乎不存在”。而更让人匪夷所思的是,这位“几乎没有大脑”的患者,与正常人并无差别。脑力测试显示,他的智商为75,和电影人物阿甘差不多。虽然比普通人的得分略低,但还远不至于被列入智力障碍行列。而且他的生活过得也很美满,几乎没有受到影响。他已结婚并育有两个孩子,而且还是一位政府公务人员。这一案例,就算是时隔十几年的现在提起,依然困扰着科学家。

而在这位“无脑”公务员之前,也有杂志报道过另一起“高智商无脑人”的案例。

1980年12月,英国的谢菲尔德大学神经学教授约翰·罗伯在《科学》杂志上讲述了这么一个案例。谢菲尔德大学的校医发现,一名数学系学生的头比正常人略大。于是,这名学生便被介绍到罗伯教授那里,做了进一步检查。正常人的大脑皮层有4.5厘米厚,并通过基底核与脊髓相连。而在这位男子的大脑里,只有不到1毫米厚的脑组织覆盖在脊柱的顶端。和开头案例类似,他也患有脑积水,颅腔内充满了脑脊液。但不同的是,这是一位数学系高才生,智力测试得分高达126。他不仅生活正常,还获得了一流大学的数学学位。当时,罗伯教授的论文就用了这么一个标题《你的大脑真是必需的吗?》(IsYourBrainReallyNecessary?)。

可惜的是,因为病情属于个人隐私,这两个案例都没有透露患者的信息。

人类大脑中有1000亿个神经元。通过把电信号转化成化学神经递质,脑细胞之间可以实现信息交流并建立起无数复杂的连接。但是大脑并不完全与固定的神经回路“硬接线”。在某些特殊情况下,人类大脑并非不可改变。反而,它能进行自我调节、变更分区功能或结构等以满足现实需求。这也是老生常谈的神经可塑性,以上两个案例就是有力的证明。

但是上述脑积水的案例,并不同于急性的脑损伤。例如,中风的瞬间,大脑区域的供血会被切断,脑细胞很快死亡。可前面两个案例,属于慢性脑积水,多年来病人都与脑积水和谐共处并未见发病的迹象。在这种特殊的情况下,大脑受损的时间是相对漫长的。而其他健康的大脑组织,则能够慢慢适应,并找到补偿受损脑组织的办法。只是,就连神经学家也难以说清道明人类大脑具体是如何实现这一壮举的。

如果说上述案例都属于奇迹,那么那些只有半个大脑的人就显得稀松平常了。他们遍布全球,能正常生活,和普通人没什么两样。因为在对顽固的癫痫进行治疗的方案中,有一项外科手术叫“大脑半球切除”(hemispherectomy)。所谓大脑半球切除,就是切除整个脑半球,并切断胼胝体(连接两个大脑半球的纤维束)。之后,半个颅腔会被空放在那里,通常一天之内脑脊液会流进去充满这个腔体。有的癫痫病人,由于先天发育异常或后天颅脑受伤等原因,导致一侧大脑半球失去正常的功能,并形成癫痫灶。而由于癫痫的频繁发作,患者的健侧脑功能也会不停地受损。如果不及时接受治疗,病人的病变部位会继续扩散。最后,连带本来健康的部分也会开始恶化,癫痫愈演愈烈,直至病人死亡。

尽管癫痫可以通过药物治疗与控制,但仍有大约1/3的癫痫患者的病情无法通过药物得到改善。有的癫痫患者,一天24小时就能发作数十次乃至上百次,严重地影响生活。只有在这种情况下,医生才会考虑对这些患者进行脑半球切除手术。切开人类的颅骨,然后取出半个大脑,这一想法看起来很疯狂。但是,对这部分病人来说,只剩半个大脑可能比拥有完整大脑要好。

在过去的一个世纪里,外科医生已经做了无数次这样的手术。而令人难以置信的是,这种手术如今已经有70%~90%的成功率。患者的癫痫将得到控制,性格和记忆也不会受到明显影响。在手术后,健康的脑半球可以更好地发育,脑功能也会持续改善。如果一个人大脑受到损伤,那健康的部分有时可接管受损部分的功能——甚至是大脑另一半球的区域。

1888年,一个叫弗雷德里希·高尔茨的生理学家,率先给一条狗做了这个手术。这是历史上首例大脑半球切除手术,而且没有危及这条狗的生命。而最早对人类下手的,是一个叫沃尔特·丹迪的神经外科医生。当时一名男子患了脑胶质瘤,丹迪医生在1923年为其切除了一侧颅腔小脑幕上所有解剖结构。术后,他获得了3年的健康,最终因癌症复发去世。到1938年,加拿大人肯尼斯·麦肯锡首次通过切除大脑右半球,治愈了一位16岁女孩的癫痫症。在这之后,越来越多的医生用这种手术治疗顽固癫痫病并取得了较好的效果。而由于并发症的出现(如颗粒性室管膜炎、含铁血黄素沉着症、脑积水等),之后医生也对大脑半球切除术做了各种改良。改良后的手术,不但降低了远期并发症的发生率和死亡率,还能保持大脑半球切除术的效果。

到现在,改良后的大脑半球切除手术很常见。而接受了手术的病人,也成了研究神经可塑性的绝佳模型。

不过,这种外科手术只能是治疗癫痫的最后方案。在手术后,患者需要进行系统的康复训练,以恢复大脑原有的功能。而在手术前,也要经过医生非常严格的评估,需要综合众多因素的影响。一般来说,患者年龄越小大脑恢复效果越好,已知进行该手术最小的患者只有3个月大。儿童时期神经元突触网络的活动增强,使这阶段大脑具有更高的可塑性。进行大脑半球切除术,不但可以控制癫痫发作,还能防止大脑因癫痫导致的发育迟滞。

在TED的一期演讲中,盖里·马森博士就讲了一个半脑男孩威廉的故事。他在一岁时,就接受了脑半球切除手术,当时他的体重只有9.09公斤。在这之前,他就被诊断出脑皮质发育异常。严重的时候,一天下来威廉会经历40多次癫痫与痉挛发作。尽管无法诉说,但威廉痛苦的反应依然让父母揪心。医生给威廉用过许多种控制癫痫的药物,却都宣布无效。经过一番挣扎后,父母接受医生的建议,进行最后的脑半球切除手术。手术后,他的癫痫就不曾复发过。虽然双腿有些不利索,但经过不断练习,威廉已经健康长大,能打篮球,能玩游戏等。他在学习方面的表现也不错,智商能达90分,成绩也能赶上普通同学。从各方面看来,他都是一个再正常不过的正常人——除了脑袋里,缺了半个大脑。

如今在世界范围内,仍有许多“半脑人”混在人群中。他们之中有律师、医生、家庭主妇、教师,甚至还有长跑运动员。尽管不能拥有一个完整的大脑,但拥有半个大脑对他们来说已经足够好了。

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