科学网博文:对一些人来说,“只有半个大脑”反而活得更好

邓文龙

张磊  科学网博客  博文

对一些人来说，“只有半个大脑”反而活得更好  精选

已有 2139 次阅读 2019-3-15 21:34 |系统分类:科普集锦

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　　“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细思恐极的段子。

　　那么问题来了，大脑真的那么重要吗？

　　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。

　　这名法国男子44岁，是一名政府公务员。

　　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，就惊讶地发现，他的脑室内充满了脑脊液。

　　那些本该正常的脑组织，则因脑脊液的挤压薄得就像一张纸。

　　

　　左边为这名法国男子的大脑，中间黑色部分都是脑脊液；右边为正常人的大脑

　　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14岁时，这个导流管就已经被取出了。

　　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道“他的大脑几乎不存在”。

　　而更匪夷所思的是，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。

　　虽然比普通人低分略低，但还远不止于被列为智力障碍行列。

　　而且他的生活过得也很美满，几乎没有受影响。

　　事实上，他早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，还曾报道过另一起“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（John Lorber）在《Science》上就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，他便被介绍到罗伯教授那里，并做了进一步检查。

　　

　　因为囟门未闭合，患有脑积水的婴儿头会因挤压变大

　　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，这是一位数学系高材生，智力测试得分高达126。他的生活何止正常，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“Is Your Brain Really Necessary?”。

　　但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。

　　

　　智商126数学高材生的大脑CT扫描

　　人类大脑中有1000亿个神经元。

　　通过把电信化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了无数复杂的连接。

　　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下需求。

　　这也是老生常谈的神经可塑性，以上两个就是有力的证明。

　　

　　事实上，上诉脑积水案例，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。

　　但前面两个案例，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，就连是最顶尖的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。

　　

　　“半脑人”

　　如果说上述案例都属于奇迹范畴，那么那些只有半个大脑的人就显得稀松平常了。

　　他们遍布着全球，能正常生活和普通人没什么两样。

　　因为在顽固的癫痫治疗中，有一项外科手术叫大脑半球切除（hemispherectomy）。

　　所谓大脑半球移除，在解剖学意义上就是字面意思切除整个脑半球，并切断胼胝体（链接两个大脑半球的纤维束）。

　　之后，半个颅腔会被空放在那里，通常一天之内脑脊髓液会流进去充满这个腔体。

　　

　　有的癫痫病人，由于先天发育或后天等原因，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，癫痫愈演愈烈最后死亡。

　　

　　尽管癫痫可以通过药物治疗与控制，但仍有大约三分之一的癫痫患者对药物无效。

　　有的癫痫患者，一天24小时就能癫痫发作数十次乃至上百次，严重地影响生活和正常发育。

　　只有在这种情况下，医生才会考虑对这些难治的癫痫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，这种手术在当今的已经有70%至90%的成功率。

　　不但癫痫得到控制，患者的性格和记忆等也不会有明显的影响。

　　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。

　　如果一个人受到大脑损伤，健康的部分有时可接管受损部分的功能——甚至是大脑另外半球的区域。

　　

　　弗雷德里希·高尔茨（Friedrich Goltz）

　　1888年，一个叫弗雷德里希·高尔茨（Friedrich Goltz）的生理学家，就率先给一条狗做了这个手术。

　　这是历史上首例大脑半球移除手术，而且没有危及到这条狗的生命健康。

　　而最早对人类下手的，是1923年一个叫沃尔特·丹迪（Walter Dandy ）的神经外科医生。

　　当时一名男子患了脑胶质瘤，丹迪医生便为其切除了一侧颅腔小脑幕上所有解剖结构。

　　在手术后，他获得了三年的健康之后，还是因癌症复发去世。

　　

　　沃尔特·丹迪（Walter Dandy ）被认为是神经外科的创始人之一

　　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，越来越多的医生用该手术治疗顽固癫痫病取得较好效果。

　　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死亡率和发生率，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，也成为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，患者需要经系统的康复训练，以恢复大脑原有的功能。

　　而在手术前，也得在医生非常严格的评估下开展，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（Dr.Gary Mathern）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，一天下来威廉癫痫与痉挛发作能达40多次。

　　尽管无法诉说，但威廉痛苦的反应依然让父母揪心。

　　而医生给威廉用过许多种控制癫痫的药物，也都宣布无效。

　　

　　经历了9小时手术后的半脑男孩威廉

　　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，他的癫痫就未曾复发过。

　　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。

　　他在学习方便的表业也不错，智商能达90分，成绩也能赶上普通同学。

　　反正，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。

　　

　　四年级的威廉正在打篮球

　　现在在世界范围内，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。

　　看来，大脑确实是个好东西。

　　尽管不能拥有一个完整的大脑，但拥有有半个大脑对他们来说已经足够好。

　　*参考资料

　　Lionel Feuillet,Henry Dufour,Jean Pelletier.Brain of a white-collar worker.The Lancet.2007

　　Lewin, R. Is your brain really necessary? Science.1980

　　Sean M. Lew.Hemispherectomy in the treatment of seizures: a review.Transl Pediatr.2014

　　杜秀玉.大脑半球切除术后脑可塑性的研究进展.中国临床神经外科杂志.2017

　　Michael Rubino.The boy with half a brain.Indianapolis.2015



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