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被铁夯刺穿头颅的菲尼亚斯・盖奇

2015-11-14 Sam 利维坦

利维坦按:据我所知,脑科学历史上,除了爱因斯坦和亨利·莫莱森(H.M.)的大脑,就属今天说的这位了。菲尼亚斯·盖奇的特殊性在于他的神奇遭遇——在一场意外事故中,被一支长铁棍由左下脸颊直接刺入,穿越左眼后方,再由额头上方头顶处穿出脑壳。后来盖奇又活了12年,这12年也是治疗医师对他进行大脑与行为研究的时期。



瞬间情景再现:盖奇已经成为一个科学神话


这位盖奇之所以引人关注,我想主要是神经科学之外的野史:人们首先觉得一根铁棒插入大脑居然能幸存下来,本身就已足够神奇了。除了那些血腥的现场画面,盖奇的确成为了神经系统科学认知上最为鲜活的案例之一。和亨利·莫莱森不同(莫莱森是集中在内测颞叶和海马体,导致了其之后40多年的顺行性遗忘,但他对神经科学的贡献极其重大,比如,正因为莫莱森,我们才得出了如下结论:形成新记忆的区域位于海马体部分),盖奇的焦点集中在前额叶受损,则有了今天这篇详尽的故事报道。



莫莱森死后,其大脑被切割为2401片70微米厚的薄皮,整个操作过程都由网络直播,有上百万人实时观看


不过话说回来,盖奇不仅被动地成为了一只医用的“小白鼠”,他在那剩下的12年里,还要活在人们的舆论和好奇中,当我看到他环游新英格兰走穴挣钱、“只需付额外的10美分,心存怀疑的参观者就可以‘扒开盖奇的头发,在头皮下看到正在颤动的大脑’”时,真的是不胜唏嘘。


盖奇引人关注的另一个重要原因还在于,如果如此严重的前额叶损伤都能够恢复,这将会是对于人类大脑一个非常积极的前景。如今我们大体知道,人类的大脑具有非常惊人的适应性和可塑性,它可不像掉颗牙、截个肢那么简单,毕竟它主管着我们的意识。具体案例,可以参见之前利维坦推送过的《大脑被取走一半的男孩》、《幻肢,到底是怎么回事儿呢?》(点红字直接阅读)。


另外,对脑科学有兴趣的,还可以看利维坦之前推送的《爱因斯坦的大脑到底有何神奇之处?》,《几种罕见的大脑病症》(点红字直接阅读)。



文/Sam Kean

译/黄小吉、徐嬷嬷、blue sun、郭斯塔、zhang

校对/blue sun、郭斯塔、小赵

原文/www.slate.com/articles/health_and_science/science/2014/05/phineas_gage_neuroscience_case_true_story_of_famous_frontal_lobe_patient.html


从善良的工头到反社会的游荡者


被挖掘出的盖奇的头骨和刺穿其头骨的铁夯,1870年


1848年9月13日,大约下午4点半,一天中人最容易走神的时候,一个名叫菲尼亚斯·盖奇的铁路工头往钻孔里填满了火药,并转过头去看了看他的工人们。这是他一生中最后一个平常的时刻。


医学记载的其他受害者几乎都是以名字的首字母或假名被提起,但盖奇却不是:他的名字是神经系统科学最著名的名字。这多么讽刺啊,我们对这个男人的其他事情知之甚少,而我们以为我们知道的,尤其是在他意外发生后,揭露的有关他生活的事情,或许都是胡说罢了。


鉴于盖奇是附近最好的工头,那年秋天,拉特兰郡和伯灵顿铁道部门就雇盖奇的一队人马去清理佛蒙特州卡文迪许市附近的一些硬质黑岩。执行任务时,由工头向爆破孔中放入火药,然后用铁夯轻轻将粉末夯实。完成这个后,助手把沙子和黏土倒进孔中,再用力地把它们捣实,这样就把爆炸限制在了一个狭小的空间。盖奇特意委托一个铁匠为他制作了捣固铁,光滑得像一杆标枪,重达13.25磅,有3.7英尺长(盖奇身高5.6英尺,约合1.7米)。长到他在捣固时抓握的地方也已经靠近脑袋。虽然在最末端的一英尺,铁夯呈锥状一直收缩到两头,但它最粗的地方的直径还是达到了1.25英寸(约合3.2公分)。


盖奇的员工们正在把一些石头装载到运货马车上,而他们显然分散了他的注意力。对于盖奇扭头以后的情况,大家众说纷纭,一个说盖奇头转过去后还在砸实火药,然后他的捣固棒刮到了钻孔的边缘,引起了火花。另一个人说盖奇的助手(也许也分心了)忘记把沙子填进去,而当盖奇转过头去时,他用力地把铁夯捣了下去,还以为压实的是沙子泥土这种不会点燃的材料。不管怎么说,一点儿火星在黑暗里闪现,点燃了火药,把铁夯炸得向上飞了出去。


铁夯击中了他的左颧骨,径直穿进了他的脑袋。铁夯打烂了他上颚的一颗臼齿,从他的左眼后擦过,并戳穿了大脑左额叶的下部。然后扎过头骨,在他发际线开始的中线上方穿了出去。正如飞杆上升时的抛物线所计算的,铁夯落了20码(约合18米)远,然后以钉桩的姿势笔直地扎在了泥土中。目击者将过程描述为铁夯是从满是脂肪的脑组织中,夹带着鲜血和油脂飞落的。


这是一张佛蒙特州卡文迪许市1869年的地图,图中标明了两处人们猜测意外发生的地点:T,Joseph Adams的小酒馆,还有H,Dr.Harlow的房子。


铁夯的冲劲将盖奇往后甩,他被重重地丢在地上。令人惊奇的是,他说他一直都有意识。他仅仅在地上抽搐了一会儿,没过几分钟就能重新走路说话了。他觉得他的身体还能够平稳地爬上一辆牛车,赶车的人抓着缰绳叫了一声“驾”之后,他挺直地坐了一英里长的路到了卡文迪许市。到了他住的出租房,他还坐在门廊边的一把椅子上,和路人聊天。第一个到达酒店的医生,甚至坐在马车上就可以看到,一大块朝上的头骨像火山一样从盖奇的头皮上秃噜出来。盖奇面无表情地斜着头朝医生打招呼,“这一大摊子可够您忙活了。”他不知道这些话有怎样的预示性。而盖奇这杂乱的“一大摊子”也一直延续到了166年后的今天。


大多数人第一次听到盖奇的名字都是在神经科学或心理学课上,而从他的故事得出的结论也是显而易见的:前额叶掌控着大脑的最高功能;它们是人性的立足之本,我们最高认知能力的物质化身。所以当盖奇的前额叶变成肉浆时,他就从一个轮廓鲜明的善良工头,变成了一个肮脏可怕、反社会的游荡者,道理就是这么简单。这个故事对人脑的科学性和通俗性的理解产生了巨大的影响。最令人不安的是,这意味着无论何时,当人的前额叶遭受了重大的损伤——就像战争中士兵、中风的人、老年痴呆症的患者可能会遇到的那样,实际上,人最重要的灵魂就消失了。


尽管如此,最近的历史研究表明,大部分关于盖奇的描述都混杂着科学偏见,添油加醋,甚至完完全全的虚构。事实上,每一代人都凭着自己的想象去改编着盖奇的故事,以至于我们很难知道有关他事故后生活和其所作所为的真实情况。一些科学家甚至现在还认为,盖奇在遭遇这个事故后就恢复了,并且重新开始有了正常生活的样子,而不是从此流浪汉堕落了下去。而这种可能性如果是真的,它或许可以改变我们对大脑自我恢复能力的理解。


盖奇“再也不是以前那个盖奇了”


一个故事表明盖奇犯了一个错误。事故发生的第二天,当地报纸误报了铁夯的直径。一个小小的错误,却引来了一连串的大麻烦。


如今,墨尔本大学的心理学家和历史学家马尔科姆·麦克米兰,在40年里一直记录着盖奇病况的谬误。他还有一段游学生涯:在其他课题中,他还研究了残疾儿童、科学论派、催眠术和法西斯主义。20世纪70年代,他对盖奇的案例产生了兴趣,并决定查找有关这个案例的原始材料。在他发现这些记载是如此惊人之少后,他便意识到,有关盖奇的大多数科学依据其实是多么的站不住脚。


因为盖奇依然可以走路、说话、看得到、听得清,比奇洛认为他的大脑肯定没问题。


麦克米兰有关盖奇遭遇的事故和其后故事的学术专著:《奇怪的名声》


从那以后,麦克米兰便开始从这些虚构中筛选事实,他最终出版了一本有关盖奇遭遇的事故和其后故事的学术专著:《奇怪的名声》。麦克米兰因为一次髋关节置换术出了些差错而因此变得行动迟缓,以至于他现在连拿到图书馆书架上最下面一格的书都很困难——但麦克米兰仍继续为盖奇的声誉在努力,他因为过多地与这个课题搅在一起,以至于现在提到盖奇,他都亲切地直呼他“菲尼亚斯”。最关键的是,麦克米兰强调了我们对盖奇真正了解的和对于盖奇的通俗看法其实是不匹配的:“尽管证明盖奇有何改变的描述不超过几百字,但是他帮助我们得出大脑前额叶功能的普遍看法。”


约翰·马丁·哈洛,事故现场照看盖奇的医生


一名自称为“无名乡村医生”的约翰·哈洛提供了第一手资料,他在事故发生那天下午六点左右抵达事故现场,是第二个接触盖奇的医生。哈洛看到盖奇缓缓地挪到楼上自己的房间,浑身满是鲜血地躺在了床上,弄脏了床单。至于后面发生了什么,反胃的读者请自动跳到下一个章节。哈洛把盖奇的头皮剃干净,并弄掉已凝固的血块和脑浆。他接着戴起中式手指网套,用手指从伤口两端把头骨碎片挑出。在这个处理过程中,因为血块和少量滑腻的脑浆滑到了他喉咙后面,使得他反胃,盖奇大概每20分钟就要干呕一次。难以置信的是,整个过程盖奇竟能眉头一皱不皱地保持清醒和理性,他甚至声称两天内要继续回到爆破的工作岗位上。


晚上11点左右伤口才停止出血,盖奇休息了一整晚。第二天早晨他的头被绷带层层围住,左眼球依旧突出了足足半英寸。一个好消息是,在哈洛允许了家属探望后,盖奇还能够认出他的母亲和叔叔。但没过几天,他的病情开始恶化,两颊浮肿,大脑隆起,并开始胡言乱语,有一次他还要求别人帮他找裤子穿以便于出门。他的大脑被真菌感染,开始陷入昏迷状态。当地的棺材铺子甚至已经帮他量了尺寸以备制作棺材。


危机持续了14天后,哈洛进行了紧急外科手术,对盖奇的鼻子进行穿刺以便疏通伤口。危险情况持续了几周,盖奇被缝上的左眼失明了,而且余生也无康复的可能,但他的病情最终稳定了下来。11月底,他带着他的铁夯回到了坐落在莱巴嫩新罕布什尔的家。在他的病历报告中,哈洛谦虚地表示他在盖奇恢复过程中没有起什么大的作用,他这样写道:“我只是给他换了件衣服而已,上帝保佑了他。”


在盖奇康复期内,各种各样有关他的故事开始在报纸上流传开来。大部分都只是简要报道了这个故事,重点强调了他存活下来的概率有多低。医生对于这个事情的发生也是持怀疑态度,众说纷纭。一个内科医生把盖奇的故事看作是“一个美国佬的杜撰”,并且哈洛说其他人就像圣托马斯怀疑耶稣复活一样,“除非是他们曾亲自把手指伸到盖奇的头里,否则他们是不会相信他的复活的”。


亨利·比奇洛


1849年,医生亨利·比奇洛把盖奇带到了哈佛医学院做了一次正规的体检。比奇洛像对待珍宝一样对待盖奇——他曾在一个会议上送给盖奇一个“因与石化阴茎出奇相似而出名”的石笋。通过这次检查,他得到了除哈洛的报告之外的另一份关于盖奇的一手资料,以及其事故描述的详细过程。出人意料的是,比奇洛的报道断言盖奇“身体和精神功能已完全恢复”。但是,在通用的神经检测测试中,比奇洛可能只检测了盖奇的感知和运动功能。因为盖奇仍然能够行走、听说和观察,所以比奇洛断定他的大脑一定是好的。


比奇洛的诊断和当时的医学主流观点一致:那时人们认为,某种程度上大脑额叶部分并不起多大作用,因为即便是人们的额叶遭受严重的伤害,对人也没有什么大的影响。如今科学家已经认识到,额叶几乎与大脑的所有内部活动有关。脑叶的最前面,称为额前区的那部分,在神经冲动的控制和分析中起重要的作用。


但是即便是现在,科学家对前额叶如何实现控制功能也只是有一个模糊的了解。前额叶受到损害的受害者,仍然能够成功通过大部分神经方面的测试。几乎所有你能在实验室检测到的东西,比如记忆力、语言、运动技能、推理逻辑、智力等方面,都证明这些人似乎从未受过伤。问题只有在结束实验后才会出现,尤其是性格可能会改变。前额叶受伤的人通常会流露出一种志向、远见、同情心和其他一些难以描述特质的缺失。一个陌生人在短暂的交流沟通过程中很难发现这些问题,但是家人和朋友却能清醒地认识到一些东西已经不一样了。


虽然哈洛对盖奇精神状态的描述只有几百字,但他确信盖奇已经莫名其妙地发生了一些变化。在事故发生前,盖奇很果断,如今却有点反复无常,经常随意变更计划;之前通常尊重别人的意愿,如今却在任何一家餐厅随心所欲地发怒;之前是一个聪明机灵的商人,如今却失去了金钱的概念;之前很有礼貌,令人敬畏,如今却“间歇性的粗鲁无礼,经常爆粗口”。哈洛总结了盖奇的性格变化之后说:“在他的理性和本能之间的平衡似乎遭到了破坏。”朋友们对盖奇的评价则更简短扼要:“不再是原来的盖奇了。”


盖奇手拿1848年事故中凿穿他脑部的铁棍


因为性格上的这些变化,铁道公司拒绝恢复盖奇的领班职位。于是他开始环游新英格兰,通过展示他自己和铁夯来赚钱。期间有一段时间呆在纽约的巴纳姆博物馆——而不是一些机构宣称的巴纳姆旅行马戏团。只需付额外的10美分,心存怀疑的参观者就可以“扒开盖奇的头发,在头皮下看到正在颤动的大脑”。盖奇最后在新罕布什尔州找到了一份驾驶四轮大马车的稳定工作。


除了对他这些活动的大概描写以外,我们就再也找不到任何有关盖奇在事发后几个月的记录了——更不知道他的所作所为。哈洛的病例报告里,并没有说明盖奇的心理病症是什么时候发作的,或者这些病是否随时间推移有好转或恶化的记录。甚至就算仔细阅读,有关他的行为的细节描述都仍然很含糊,甚至是神秘的。比如,哈洛提到了盖奇突如其来的“动物习性”以及之后的“动物激情”。这些字眼看上去很令人震惊,但它们到底是指的什么?过度的食欲,强烈的性冲动,还是会冲着月亮咆哮?哈洛还说盖奇有时候会骂骂咧咧,但“有时”是多久?还有,他是到处说些无礼的“见鬼”或“该死”之类的话,还是有比这些更粗鄙的?哈洛记录道,盖奇会开始把他想象出的那些自己狂野的冒险故事讲给他的侄子侄女们听。到底是他前额叶受损才表现出爱编故事的症状,还是说他只是沉醉在自己的大话当中?甚至那个盖奇“再也不是以前那个盖奇”的结论,其含义也是扑朔迷离的。


走出实验室,问题就出现了。


的确,这个结论已经让事实变得扑朔迷离。前额叶损伤很难诊断的一个原因是,人和人的基线行为注:所谓基线行为是指人们在自然情形下,陈述真实内容的行为表现。一旦知道这种基线行为,人们就可以将自己观察到的行为与基线行为进行比较,有助于帮助判断人们是否在说谎)差异巨大:我们中的一些人天生就很无礼,粗鲁,心狠手辣,轻浮狂躁,或者有其他各种恶习。要想判定一个人有没有在事故之后发生改变,我们必须要知道他之前是什么样子。遗憾的是,和盖奇熟络的人当中,没有一个留下任何记录。正是由于没有什么铁一般的事实来束缚这之后人们的想象,关于盖奇身世的谣言就开始传播,并最终催生出了一个全新的盖奇。


直到现在,有关盖奇的漫画仍然层出不穷


甚至拍成了电影(2014)


麦克米兰将这幅有关盖奇的讽刺漫画总结为“一个性格动荡,没有耐心,满口胡言,懒于工作的废物,他游荡在马戏团和游乐场,生活无法自理并身无分文地死去”。有时候,关于他的新特点的传言会互相矛盾:有消息称盖奇是性冷淡,而在另外的描述中,他又变得十分滥交;有人说他性格易怒,有的却说他像被割了脑叶一样,没有任何的情绪。还有一些轶闻,那就像是在彻底捏造了。其中有一个是说,盖奇把自己死后骨骼的唯一出版权,卖给了一家医学院——然后又将其卖给了另一家医学院,接着一家又一家,走过一座座城市,将所有的收入都揣进了自己的腰包。还有最为离谱的一个是,盖奇的脑袋里始终插着那根铁夯,一直生活了20年。


而更加令人不安的是,有的科学家质疑起了盖奇的人性。出版于1994的流行书籍《笛卡尔的错误》就引用了很多耳熟能详的隐喻:如,不管盖奇出现在哪儿,女性都不能忍受和他同处一地,又比如他开始“在问题场合酗酒并与人争吵”,再如他爱吹牛,爱撒谎,还不爱社交。而身为神经系统学家的作者,也变得哲学味十足。他推测,盖奇的自由意志早已被损害殆尽,而更可能的是“他的灵魂已经减弱,或者,不复存在了”。


人们无时无刻不在践踏历史。不过,盖奇这事却不一样。麦克米兰把这叫“科学性的写意思维”。“当你看到菲尼亚斯的故事时,”他说,“你会产生一种印象,觉得‘科学家’都沉迷在一种诗意之中——他们都想让故事更加鲜活精彩,想让故事符合他们的偏见。”此外,科学史家道格拉斯·阿尔钦也指出了偏见的力量:“就算那些(科学性的)故事讲的都是确实发生过的历史,”阿尔钦写道,“它们有时候还是会变成人们认为它‘应有’的样子。”


回到盖奇的事情上,本着对现代病患的了解,科学家们就把他们认为“本该”发生的事情润色了一番。前额叶损伤会导致发生犯罪及反社会行为的可能性轻微提高。即便当事人没有损伤得那么深,他们中许多人确实会变得令人不安:他们会当众小便,打翻停车标识牌,当面嘲笑他人的生理缺陷,或者把婴儿丢在一边自顾自地看电视。麦克米兰说道,不能避免的,这种强大的坊间轶闻会影响科学家,影响他们回顾案例时对盖奇的看法:“他们会看到一个病人然后说,‘噢,他不正是和盖奇的样子差不多吗。’”为了明确事实,哈洛从不报道任何有关盖奇的违法犯罪或公然发生精神错乱的行为。不过如果你是一个脑损伤方面的专家,你可能会因科学性写意思维的引导,体会出文章的言外之意,从“粗野的脏话”和“动物的激情”联想出更多的行为。


谎言如果说了一千遍,也会变成真理。“不管任何类型的谣言,科学上的也好,其他方面的也好,一旦你接触到了,”麦克米兰说道,“那它基本上就不可能被澄清了。”尤其令麦克米兰的叹息的是“课本内容的死板程度”,已经波及了一大批易受影响的受众,在一个接一个更新的版本中依旧重复着这样虚假的轶闻。“编课本的都是一群懒鬼,”他说道。


历史学家也已经注意到,无疑,如果谣言本身是一个好故事,它就会有更强大的生命力——盖奇的故事就十分有看点:从前有一个人,他名字很滑稽,被铁夯打爆了骨头穿透了脑袋,却还活了下来。跟其他的科学谣言对比,盖奇的故事更是一波三折,引人入胜。大部分的科学谣言会把主人公(通常都是科学家)抬高成上帝般彻头彻尾纯洁善良的生物,从而背离了现实,但是,盖奇却是被妖魔化的。他是撒旦,是堕落的天使。盖奇的谣言能显示出这么顽强的生命力,某种程度上,还是因为眼看着人变坏是件很吸引人的事情吧。


铁夯插入头盖骨的轨迹


着新的扫描技术和计算机技术的发展,早在25年前,人们对盖奇案例的研究就已经进入了新的篇章。遗憾的是,盖奇死的时候并没有人把他的大脑保存下来,科学家们唯有检测从他妻子那里得到的一点点遗骸,特别是现在来自哈佛医学院华伦解剖学博物馆展出的他的头盖骨和那根贯穿他头骨的铁夯。


当了博物馆馆长六年,多米尼克·霍尔已经成为研究盖奇的专家了。他经常向学生们展示盖奇的头盖骨,他还发现人们并不介意听到盖奇受伤的生动细节。“那只是他故事的一部分,”馆长说。


一张1883年的“颅相学”示意图。颅相学家们认为大脑是心灵的器官,而心灵则由一系列不同的官能构成,其中每一官能便对应了大脑某一特定的区域。


拥有盖奇头盖骨和那根铁夯基本上是华伦博物馆依然存在的唯一原因,霍尔说,尽管“博物馆”听起来有大量藏品,哈佛医学博物馆的五楼只有两个8英尺高放在中庭两边的木柜。盖奇头骨放在其他陈列的古董之间,头骨周围放着贴着颅相学标签的头部雕塑,一个塞缪尔·泰勒·柯勒律治的脸模塑像和死产连体婴儿。



盖奇头骨的左眼窝,接近入口处的伤口处看起来参差不齐。顶上的刺出口由两个不规则孔组成,一块骨头卡在它们之间,像一团扁平的白胶。铁棍就放在头骨下面一个架子上。霍尔生动地形容说,这条大铁夯在头盖骨下苦苦挣扎。“这不像棒球棍或者铲,”他说,“因为整个重量是分布均匀的。”最后他说:“这感觉很真实。”铁的尖端看起来迟钝,像是一只被轻轻使用的蜡笔,柄上有白色手写硬笔书法的碑文,讲解着盖奇的案例。


头骨上明显的出入口伤吸引着科学家们用数字化的方法重现铁夯穿入头骨的经过。他们希望搞清楚到底是大脑的哪一部分受损了,从而更清楚地了解盖奇脑功能的缺失。精密的计算机模型帮助科学家研究正常的脑功能,无疑,重现医学史上最著名的事故有着巨大的吸引力。


神经系统学家安东尼奥


最著名的事故重现是由一对夫妻档安东尼奥和汉娜·达马西奥完成的。这两位神经系统科学家现在在加利福尼亚州南部的一所大学里任教。安东尼奥·达马西奥发表了有关情感是如何工作的著名理论,特别是情感如何补充和提高我们的推理能力的。为了完成这套理论,他借鉴了许多他自己的额叶缺失患者的病例。


但他也借鉴了盖奇的病例(达马西奥,《笛卡尔的错误》的作者,他将盖奇描述为流浪的反社会者)。为了寻找证据去证明是因为他的大脑左右半球均受到损伤,才使得他的人格发生翻天覆地的变化,达马西奥夫妇分块模拟盖奇的事故。最终他们找到了证据,并且这项研究在1994年登上了《科学》杂志的封面。


在博物馆,人们并不介意听到更加具体的关于盖奇受伤细节的描述。


2012年,神经影响学专家杰克·范霍恩领导了另一个对盖奇头盖骨的研究项目。不同于麦克米伦的研究,范霍恩把菲尼亚斯称作“盖奇先生”。第一次深入研究盖奇的案例时,他正住在土豆路老盖奇农庄附近的新汉普郡。


范霍恩现在在南加州大学,和达马西奥夫妇在同一个部门工作。


范霍恩的研究筛选了成千上万种铁夯砸进盖奇头骨的可能轨迹,排除了大部分,除了少数几个“没有打破他的下巴,没有打爆他的头,没有做一切其他事情”的轨迹外几乎所有的可能轨迹,他说(相比之下,达马西奥的研究只关注了六个轨迹)。总之,范霍恩的研究支持雷迪的观点:那条铁夯没有穿过盖奇的大脑右半球。


范霍恩和他的同事把数据汇总,将健康大脑和盖奇大脑的“联结图谱”可视化,环状图描述了大脑主要白质神经束。在这些图表中,主要大脑区域——大脑额叶,岛叶,边缘系统,颞叶,顶叶,枕叶,脑干和小脑——为彩色编码,并根据它们与前部的距离排列在外环表上。



范霍恩和他的同事们估计,铁夯大概摧毁了盖奇4%的灰质,以及约占总数11%的额叶白质。根据他们的模型,事故损坏了左额叶的一些主要白质神经束,包括钩束,连接额叶皮层和大脑的边缘系统,以及超长的纵向束,长度穿过整个大脑,连接每个半脑中的四个脑叶。它也损坏了额叶皮层的连接枢纽,即包含到其他区域的高密度连接的定位区。


盖奇的脑功能联结图谱与平均健康大脑的相比看起来很不一样,主要是白质神经束,在铁夯穿过的旁边,要么完全没有(下图所示灰色阴影),要么部分重创(棕色阴影)。


范霍恩引入了一个好的观点,然而,在研究大脑连通性时,他想到一个新兴的意识,神经元对于大脑功能很重要,但神经元之间的连接同样重要。具体而言,在大脑中计算事物的神经元的补丁(灰质)只有连通网络,通过轴突电缆(白质),到达神经计算的其他中心,才能充分发挥它们的全部潜力。范霍恩总结说,当时盖奇大脑4%的灰质,11%的白质受到损伤,两个脑半球之间的链接也受到损伤,总之,他所受的脑损伤“比我们想象的更严重”。


这个电脑绘制出来的图片重建了铁夯(灰色圆柱体)在贯穿头颅时可能出现的路径,这些彩色的纤维状细丝代表着大脑中的白质,你可以看到那些被铁夯切断的白质。右侧的是俯视图,你可以从另一个角度看到那些被铁夯严重损伤的白质纤维。


很难推测这些损伤到底是如何影响了盖奇的行为。范霍恩近期读到麦克米伦的研究,他说,这个研究让他远离了不正当的猜测。“我并没有想让麦克米伦滚开,”范霍恩开玩笑说。然而,当范霍恩将白质的损害与神经退行性疾病如阿尔茨海默氏症所造成的损害进行比较。他说,盖奇甚至可能有典型的阿尔茨海默氏症症状,如情绪低落、无法完成任务。约翰·哈洛对这个案例的原始记录确实表明盖奇改变后是“一点都不像痴呆患者”,范霍恩承认。但哈洛是在盖奇出事故后不久对他进行过测试,霍恩说,不用几个月或几年,痴呆的症状可能就会出现的。


尽管有各自不同的解释,但是达马西奥、雷蒂厄和范霍恩都认同一点:他们的模型基本上都是凭多年经验猜测出来的。显而易见,他的一部分脑组织已被插入的铁夯所伤。但有更多的脑组织则可能因飞洒的骨头碎片和真菌感染而受损——而这些损伤才是不可估量的。或许更重要的是,正如每个人的相貌各不相同,人与人的大脑在颅骨内的位置,以及大脑本身各种组织的位置其实也是各有不同的。要给脑损伤分门别类,几毫米就是一个坎儿。而盖奇的脑组织里到底在哪里有多少毫米的损伤,却没有人知晓。


而正因这种不知情,人们的猜测才从未放慢脚步。菲尼亚斯·盖奇的案例每隔一代就要被重新讨论,但是因为每一代都会把他的症状和缺陷阐释得不同,所以他就变得一代一个样。例如,在十九世纪中叶,颅相学家在阐明盖奇的那些粗话时就提出,他“受人崇拜的器官”早就被打得粉碎了。而当今科学家们则引用盖奇的例子来支持多元智能理论、情商理论、自我社会性质理论、脑可塑性理论以及关系每个现代人神经痴迷的脑连接理论。即使是麦克米兰,在研究了盖奇的人生结局后,也已经不仅仅是揭露别人的故事,而是对菲尼亚斯·盖奇的救赎提出了自己的理论。



“我知道这个根本说不通”


以置信的是,在新汉普郡的马房工作了18个月后,盖奇于1852年转头去了南美。他的旅途是在晕船中度过的。他曾被一位想在智利的淘金热中发财的企业家雇佣,而上岸后,他又立马干起了赶马车的活计。马车所走的路线则是从瓦尔帕莱索到圣地亚哥之间崎岖的山路。你会好奇在得知他们独眼司机身上发生的小事故后,会有多少乘客愿意乘坐他的马车,但是这份工作盖奇一做就是七年。


糟糕的健康状况迫使盖奇离开了智利,1859年他搭上轮船去了旧金山,就在他家人迁到之处附近。休息几个月后,他找了一份农场工人的工作,看起来这份工作他做的比之前的都好,直到19世纪60年代早期的一天,耕作上的惩罚使他破产。第二天晚饭后,他突然发作癫痫,紧接着,他的健康急剧恶化,于同年5月21日去世,那年他36岁。此时,距离他意外受伤已经将近12年了。两天后,他的家人埋葬了他,可能还有他那心爱的铁夯。


如果不是哈洛博士,可能盖奇的故事就此结束了——一个不清不楚的小镇悲剧,几无后话。在这之前很多年,哈洛医生就已经失去了与盖奇的联系,而1866年他又得知了盖奇家人的住址(通过一些未详细说明的“好运”),并且写信给加州告知这一消息。在向其家人套取了具体细节之后,1867年,哈洛医生争取到盖奇的姐姐菲比的同意,打开了盖奇的坟墓并取出了他的头骨。


盖奇的头骨,哈佛医学院华伦解剖学博物馆


发掘工作听起来相当骚乱,菲比和她的丈夫,他们的家庭医生,城市丧葬业从业者,甚至旧金山市长——一个黑人博士都出现在棺材前想要看一眼棺材里面的内容。几个月后,盖奇的家人亲手将盖奇的头骨和铁夯交到纽约的哈洛手中。至此,哈洛才最终完成了一个完整的病例报告,包括我们知道的几乎所有关于盖奇的事情——不管是他的精神状况还是在南美的旅居生活。


关于盖奇生活的大部分记录都忽略了他在智利的生活。甚至麦克米兰过了几十年都不知道盖奇在智利的生活是什么样的。但是近年来,他已经确信,在智利的那一段故事,是了解盖奇的关键。


老式运动员菲利普就像盖奇一样驾驶着马车,其控制缰绳之复杂和操纵之困难,给了麦克米兰重大的启发。


一切的不解,都在那晚在电视上看到伊丽莎白女王的丈夫——菲利普亲王驾驶马车比赛的时候茅塞顿开。老式运动员菲利普就像盖奇一样驾驶着马车,其控制缰绳之复杂和操纵之困难,给了麦克米兰重大的启发。比如,车手得用每一根手指单独操控一根缰绳,因此就算是转个弯,也需要极高的灵巧性。此外,盖奇驾马车行驶的山路非常拥挤,这迫使他必须要急停和闪避,并且因为他有时可能要开夜路,他必须记住哪里要拐弯哪里有陡坡,还要注意路上的强盗。他可能还要照顾马匹和收车票钱。更不要说他可能还要搭载在智利的西班牙人。“同时拥有冲动不受控制的行为和高度熟练的公共马车驾驶技能,”麦克米兰说。“我知道这个根本说不通。”


跟随自己的直觉,在反复解析了哈洛的病例报告中不明确的年表后,麦克米兰目前认为盖奇的行为问题是暂时的,并且他最终恢复了他之前丢失的部分脑部功能。独立的证据也支持这一观点。2010年,一位有时会与麦克米兰合作的计算机学家,同时他也是一名知识产权顾问,马修·莉娜,找到了一份十九世纪生活在“智利”的医生的声明,这位医生十分了解盖奇:“他在享受健康生活,”医生在报告中写道,“他的智力没有受到任何损害。”诚然,麦克米兰不相信盖奇奇迹般的恢复如初并且再一次“变回了盖奇”。但是盖奇有可能基本恢复了正常生活。


如果连菲尼亚斯·盖奇都能恢复——那将是强有力的希望。


现代神经科学知识使盖奇恢复的观点更加合理。神经科学家一度认为,脑损伤会引起永久缺陷:功能一旦失去,就不会回来。而他们越来越认识到,成人的大脑可以重新学习丢失的技能。这种变化的能力,称之为大脑可塑性,它依然有些许神秘,并且过程极其缓慢。但可以确定的是,在特定情况下,大脑是可以恢复失去的功能的。


特别是,麦克米伦认为盖奇在智利受到高度的管制生活有助于其恢复。额叶受损患者通常很难完成任务,特别是开放式任务,因为他们容易分心并且做计划有困难。但是在智利,盖奇从来不需要计划他的生活:每天早上上马车前他做的准备工作是千篇一律的,一旦上路他只需要赶着车直走该转弯时转弯就行了。这项日常工作将“组织”引入他的生活中并使他专注。


理论上,一个相似的政体可以帮助像盖奇一样有脑损伤的受害者。从1999年开始,一份令人惊惧的文件记录了一打这样的案例(在过去150年间由金属杆或管引起的颅脑损伤),包括由一个名为威廉·特尔的人组织的醉酒游戏。另一个案例发生在2012年的巴西,一根从5楼坠落的金属棒,从后面穿透了一名男子的安全帽并留在他的两眼之间。人类脑损伤通常在战争和车祸中更为常见,根据传统的记载盖奇病情的作品,他们的愈后情况并不乐观。而麦克米伦在其著作中则认为情况可能并非如此。因为如果连菲尼亚斯·盖奇都能恢复的话,那真是一个带着强烈希望的信息。


骄傲,穿着考究/衣冠楚楚,令人舒服的帅气


尼亚斯·盖奇可能从未比现在更受欢迎了。几位音乐家为他写了献礼篇。有人开了一个名为“菲尼亚斯·盖奇粉丝俱乐部”的博客,他的另一位粉丝还用钩针编织了盖奇的头盖骨。在YouTube上,有成千上万有关盖奇的视频,包括一些对其意外的案件重演(一个用芭比娃娃,另一个用乐高玩具。在这个视频下面,不可避免的有人评论说“理智被风吹走了”)。但是,他的头骨在现代已经成为中世纪圣人的遗物:最近几年中,哈佛博物馆的来访记录中记录了来自叙利亚、印度、巴西、韩国、智利、土耳其和澳大利亚的朝圣者。记录中的评论包括“一次与众不同的治疗”和“见菲尼亚斯·盖奇在我的遗愿清单上”。


盖吉的第一张肖像画


更重要的是,有关盖奇的新材料陆续出现。已知的盖奇的图片第一次是在2008年出现,黑白照片中他拿着他的铁夯(他的第二张照片也面世了)。照片的主人,收藏家杰克和贝弗利·威尔格斯,最初将照片命名为“捕鲸者”。据此推测,有点像亚哈的那位照片中失去了左眼的年轻人则被称为“愤怒的鲸鱼”。但是,在他们将照片发到网络相册之后,捕鲸爱好者们抗议说铁夯一点儿都不像鱼叉。最后一个评论者说这可能是盖奇。为了证实这一推测,威尔格斯一家将照片中的影像和在1849年做的盖吉的仿真人脸图像进行了比对,发现特征完全符合,包括盖奇前额的一块疤痕。尽管只有一张照片,但是它完全颠覆了传统中盖奇邋遢、衣冠不整的形象。这个菲尼亚斯是骄傲的,穿着考究的,有着令人舒服的帅气。


科学上来说,盖奇遗留下来的故事还有很多疑点。当然,他的故事抓住了人们的想象力并且激发了人们对神经系统科学的热情(每当我在公共场合提到我写过神经系统学上一个最吸引人的受伤事件时,一定会有人脱口而出“噢,好像菲尼亚斯·盖奇!”)。但是他的故事也误导了人们,至少是在其传统领域。基于其访谈和引文,麦克米伦对历史的修订似乎增加了人们对这方面的关注,但是起到的是反作用。“我无数次的问自己,”麦克米伦叹息说,“我到底做了什么?”


至于关于盖奇最新的研究——特别是大脑连通性和大脑可塑性的研究——看起来有效果。但是这得要后人去判断。可能每一个关于盖奇的新理论都确实会让我们更加接近真相。另一方面,也许盖奇注定仍是历史中的一个罗夏测验(注:因利用墨渍图版而又被称为墨渍图测验,是非常著名的人格测验),展现了那个时代的激情和执着。


因为所有的不确定性,布加勒斯特的一位医生雷修建议神经科学家停止教学盖奇事件。“不要管这个该死的家伙,”他说。(像盖奇自己所做的那样,人们谈论盖奇事件时,好像沉溺于“严重亵渎”)但是这看起来并不可能做到。每当老师需要一个关于额叶的轶事,“这个例子就脱口而出了,”雷修说。“就像你提法国大革命就要提断头台一样,因为它太酷了。”


如果没有别的事件,麦克米伦说,“菲尼亚斯的故事是值得被铭记的,因为它阐明了一个小的真实事件是如何轻易地被转化为流行科学神话的”。的确,神话在今天仍被继续创造。“有几个人跟我接触想将此事拍成电影或戏剧,”他说。其中一个版本是盖奇爱上了一名在他流浪生活中救过他的妓女。另一个版本中,盖吉回到了美国,解放了一名奴隶并和他成为朋友,然后和亚伯拉罕·林肯一起赢得了内战的胜利。


尽管其余部分模糊不清,盖奇可能会永远伴随着我们的另一深层次原因是他的生活暗示着一些重要的事情:大脑和智力是统一的。正如一位神经系统科学家所写的,“在其荒诞故事之下,盖奇的故事蕴含了一个基本的真理,在塑造现代神经科学中发挥了巨大作用:大脑是人个性的物理表现和自我感知”。这是一个深刻的想法,是菲尼亚斯·盖奇引导我们走向这个真理。



最后,可以看一个有关盖奇的“故事片”,是的,后人把当年的往事情景还原了:

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