海生
人類的大腦,既讓人驚嘆,又讓人困惑。一方面它像一架精密的機(jī)器,稍有點異常即不能正常工作。與此同時,它又似乎可有可無,哪怕丟掉半個或者更多,也能照常運轉(zhuǎn)。正是它的這種雙重屬性,讓我們備感困惑。
英國有一個男孩,小時候被切除了半個大腦,卻仍能正常地長大。這個男孩叫馬修,他6歲的時候,得了一種奇怪的病。這種病每天都會多次引發(fā)“癲癇”(俗稱“羊癲風(fēng)”,是大腦神經(jīng)元突發(fā)性異常放電,導(dǎo)致短暫的大腦功能障礙的一種慢性疾?。?,只能通過切除半個大腦來進(jìn)行治療。
手術(shù)后的兩個月內(nèi),他無法正常走路,也不能正常說話,每天睡覺時都會大小便失禁。然而,經(jīng)過持續(xù)的物理療法和特別的語言學(xué)習(xí),三個月后,他恢復(fù)了走路、說話等各種原有的能力。與此同時,他的癲癇也不再發(fā)作了。
現(xiàn)在,馬修已經(jīng)是成年人了,據(jù)腦部掃描儀顯示,他的頭骨里有一半是空的。自手術(shù)以來,一直有相關(guān)人員對他進(jìn)行追蹤和觀察,他們發(fā)現(xiàn),只有半個大腦對他的正常生活幾乎沒有影響,唯一可見的只是他有一只手顯得有些笨拙,偶爾會微微顫抖。
2020年,英國《新科學(xué)家》雜志又報道了天生就缺半個腦的例子。這位叫C1的女孩,當(dāng)她長到10個月大的時候,檢查出左半個大腦完全缺失,取而代之的是一個液囊。但今年19歲的她,智商中等偏上,除了在移動身體右側(cè)時確實有些不便,在生活中總體表現(xiàn)良好。她還打算上大學(xué)呢。
對于缺半個腦還表現(xiàn)基本正常的現(xiàn)象,科學(xué)家目前的解釋是,我們的大腦具有高度的適應(yīng)性,很多時候所缺那半個大腦負(fù)責(zé)的一些主要功能,都可以由另外半個大腦接管。
雖然這樣的解釋并不能完全令人信服,但也可以接受??墒?,以下的例子,又該如何解釋呢?
1980年代,一位英國神經(jīng)學(xué)家對腦水腫患者進(jìn)行了一系列研究。在他的研究中,這些患者里一半的人的大腦中超過95%的區(qū)域都是腦脊液,但他們的智商仍然超過100。
其中一個案例:一名數(shù)學(xué)專業(yè)的高材生,智商高達(dá)126,社交表現(xiàn)也完全正常,但腦部掃描顯示,他實際上沒有大腦。正常人的大腦皮層厚度一般為4. 5毫米,但他的只有薄薄的1毫米,顱腔中充滿了水樣腦脊液。正常大腦重1.5千克左右,而他的大腦僅有50~150克。
我們的神經(jīng)學(xué)理論經(jīng)常說,大腦皮層上分布著許多處理信息的腦區(qū),比如感覺皮層、運動皮層、聽覺和視覺皮層等。與之相關(guān)的還有一些其他功能,如抽象能力,計算,邏輯思維和記憶等。現(xiàn)在,所有這些腦區(qū)似乎都被擠壓至1毫米厚的皮層上,而且仍然能夠正常運轉(zhuǎn),這著實讓人驚訝。
尤其還要考慮到,當(dāng)大腦皮層變得如此扁平、腦容量縮得如此之小時,神經(jīng)元肯定會受到極大的損傷,神經(jīng)元之間建立新連接的能力也會嚴(yán)重削弱,而建立新連接是學(xué)習(xí)和記憶的基礎(chǔ)。不能建立新連接,這些“無腦人”怎么工作和學(xué)習(xí)的呢?
2019年,科學(xué)家在另一項研究中也發(fā)現(xiàn),一只患嚴(yán)重腦積水的小鼠存活了下來,不僅如此,其空間記憶能力、嗅覺、聽覺、觸覺等均和普通小鼠無異。
這些發(fā)現(xiàn)在科學(xué)界引發(fā)了一場爭論:我們真的需要大腦嗎?如果需要,需要到什么程度?
長期以來,科學(xué)家一直認(rèn)為意識是由于大腦神經(jīng)元之間廣泛存在的活動引起的。簡言之,意識誕生于大腦。但是,“無腦人”的意識又從何而來呢?
有一種非主流的觀點認(rèn)為,意識可能既非取決于大腦的某個部位(比如大腦皮層),也非取決于大腦的復(fù)雜程度,而可能是遍布我們?nèi)淼纳窠?jīng)共同完成的。
有一個證據(jù)似乎支持這種觀點??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),一些接受了心臟移植的患者會發(fā)展出新的愛好,或者性格有了變化,而這些愛好或性格都來自心臟捐贈者。這里不妨舉幾個例子。
美國一位47歲的白人男建筑工人接受了一位17歲黑人男學(xué)生的心臟。手術(shù)后發(fā)現(xiàn),他對古典音樂產(chǎn)生了濃厚的興趣。后來他了解到,捐獻(xiàn)者是一位古典音樂愛好者,他正是在去上小提琴課的路上被車撞死的。
1988年,一位名叫克萊爾·西爾維亞的美國婦女在一家醫(yī)院接受了心臟移植手術(shù)。她被告知,心臟捐獻(xiàn)者是一位美國緬因州的18歲男子,他剛剛死于一場摩托車事故。手術(shù)后不久,西爾維婭說她想喝啤酒,而之前啤酒不是她喜歡喝的飲料。后來,她發(fā)現(xiàn)自己有一種無法控制的想吃雞塊的沖動。她還吃起了以前不太喜歡吃的青椒。此外,西爾維亞還反復(fù)夢見一個名叫蒂姆的神秘男子。她覺得他就是器官捐獻(xiàn)者。她在緬因州出版的報紙上搜索訃告,并認(rèn)出了那位年輕人。他的名字確實是蒂姆。在拜訪了蒂姆的家人后,她發(fā)現(xiàn)他過去喜歡吃雞塊、青椒和啤酒。
另有一個更離奇的例子。一位8歲的小女孩移植了一名10歲女孩的心臟。這位女孩是被人謀殺的。手術(shù)后,小女孩開始反復(fù)做關(guān)于謀殺的噩夢。她母親安排了一位精神病醫(yī)生給她診斷。幾次診斷后,醫(yī)生斷定她一定親眼目睹過謀殺事件。他們打電話給警察。警察根據(jù)小女孩提供的關(guān)于謀殺案的詳細(xì)描述(時間、地點、兇手的穿著、武器、小女孩死前對兇手說的話),終于找到了兇手。
這些例子說明記憶也可以存儲在心臟里。我們平常說“記在心上”,按字面理解,似乎也不無道理的。
此外,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),存在于人體腸道中的腸神經(jīng)系統(tǒng)對于我們的精神狀態(tài)影響很大,因此被稱為我們的“第二個大腦”。之前,科學(xué)家只是謹(jǐn)慎地說大腦受它影響,但如果原先被認(rèn)為由大腦從事的一些事情,確實是由“第二個大腦”完成的呢?
還有一種說法,認(rèn)為我們的某些記憶儲存在遍布全身的神經(jīng)肽中。神經(jīng)肽是大腦神經(jīng)元釋放的一類蛋白質(zhì)分子,它們通過血液、組織液和中樞神經(jīng)系統(tǒng)在神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)和骨骼系統(tǒng)之間傳遞信息。目前,已知哺乳動物大腦中的神經(jīng)元會釋放大約100種不同的神經(jīng)肽。在心臟中也發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)肽,這可以解釋接受心臟移植的患者報告的某些“移植”的記憶。
當(dāng)然,目前還很難判斷這些“異端學(xué)說”在多大程度上靠譜。但人類大腦的這些特例,確實發(fā)人深省,也許會為意識研究指出一條新路子。