你知道早期的精神外科手術有多野蠻嗎?為什麼連前美國總統甘迺迪的妹妹羅斯瑪麗,都難以倖免?超過七萬人淪為刀下喪屍的野蠻手術發明者,憑什麼拿到諾貝爾生醫獎?
還有,1848 年轟動一時的美國鐵路工人蓋吉(Phineas Gage)穿顱案,到底是真是假?蓋吉究竟有無因為額葉受損,而出現人格改變?蓋吉死亡 8 年後,為什麼他的主治醫師哈洛(John Harlow)竟然會跳出來改口翻案?
今天就要來幫大家介紹一下,大腦額葉的驚悚懸疑故事!
《大腦好好玩》第五集語音+文字版:
https://www.mirrormedia.mg/story/20191204cul002
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額葉與人格
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要談到大腦額葉的功能,我們就要先來聽一個非常驚悚且不幸的故事,主角就是美國總統甘迺迪的妹妹羅斯瑪麗(Rosemary Kennedy)。
大家應該都知道甘迺迪家族對美國政治有重大影響力。除了約翰甘迺迪曾擔任美國總統,家族還有多位成員都在法政界擔任重要職務。
甘迺迪家族在政界影響力很大之外,還有一個常被提到的八卦就是,這個家族似乎帶著某種厄運。甘迺迪家族成員中死於非命的就超過 10 位,遭到刺殺、空難、藥物過量、意外、自殺等,真的是非常多災多難。
那約翰甘迺迪的妹妹羅斯瑪麗發生了什麼事呢?羅斯瑪麗出生時,就因為人為因素而大腦受損。因為她的母親生產時醫師來不及趕到,護士就要求她把胎兒夾緊在產道之中先不要生出來,等到醫生來了再生。
可能是因為這樣,導致了羅斯瑪麗在出生時出現暫時性的缺氧而讓大腦受損,使得羅斯瑪麗從小就有智力發展遲緩的問題。除此之外,她到了青春期及 20 歲成年之後,還出現了癲癇、情緒不穩以及暴力行為等狀況。
羅斯瑪麗的社交行為最讓甘迺迪家族頭痛。根據報導指出,羅斯瑪麗 20 多歲時在教會學校,時常會半夜溜出宿舍參加各種派對。她的父親非常擔心她會因此染上性病、懷孕並因此影響到家族的名聲。
因此,1941 年(羅斯瑪麗 23 歲)她的父親就決定讓羅斯瑪麗接受大腦手術,希望能因此治癒羅斯瑪莉的精神問題。
那是什麼樣的大腦手術呢?就是當年大名鼎鼎、盛極一時的「額葉切除手術」。
很可惜的是,手術一結束,醫生和家人馬上就知道手術失敗。羅斯瑪麗的智力和行為表現退化成 2 歲孩童,她無法正常走路和說話,從此住進了精神療養院直到去世。
雖然甘迺迪家族從此不用再擔心羅斯瑪麗會做出什麼不名譽的事影響到家族名聲,但是付出了更慘痛的代價─他們所熟識的羅斯瑪麗從此無法正常和人互動,等於羅斯瑪麗已經提前從這個世界上死去。
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額葉切除術是什麼?
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羅斯瑪麗所接受的「額葉切除手術」到底是什麼?為什麼當年連甘迺迪家族這麼龐大有影響力的家族成員,都會去接受這樣一種手術?
要追溯額葉切除術的來歷,我們就從葡萄牙的莫尼茲(António Egas Moniz)醫師說起。
莫尼茲早在從事額葉切除術之前就已經相當有名氣。當年最為人所熟知的就是發明了腦血管造影術(在血管中打入顯影劑,再透過X光來照出血管狀態的攝影技術。這項技術一直到現在都還是腦血管病變檢查時的重要方法之一)。
此外,當年的莫尼茲還對一件事很有興趣,就是希望透過神經外科手術來治療精神疾病。
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顱骨穿孔術
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其實透過神經外科手術來改變人類行為,已有不少先例。比方說,第一個例子是來自古代的「顱骨穿孔術」(trephination; trepanation)。
考古學家發現,有時候挖出來的古代人類頭骨上面,會有明顯是人為用硬器挖出來的洞;而且有些洞的邊緣骨頭有癒合的痕跡,因此判斷應該不是人類死後才挖的,而是生前就挖的洞;癒合的現象也顯示這些人並沒有在手術中死亡,存活了一定的時間。
這些有洞的頭骨最早可以追溯到史前的新石器時代,顯示顱骨穿孔術的歷史真的非常久遠。
顱骨穿孔術一直沒有在人類歷史上消失過。透過各個時期的歷史文學、繪畫、文獻和器具,都可以發現顱骨穿孔術的痕跡。
比方說,荷蘭知名畫家包士(Hieronymus Bosch)1494年一幅名畫《愚蠢的治療》,就是畫顱骨穿孔術的手術過程。另外,歐洲許多國家博物館中也常常可以看到來自18世紀的一整組顱骨穿孔手術器具。
雖然歷史上的顱骨穿刺術一直都存在,但畢竟不是正規的醫學療法,也沒有確切的醫學療效紀錄,因此很難被醫學界認可。也因此,以外科手術破壞大腦來改變人類行為模式的做法,大家也一直半信半疑。
但在 1848 年,一個知名的案例引起了大家對前額葉的矚目,也開始讓人思索透過手術改變大腦的可能性。
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美國鐵路工人穿顱案
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1848 年,發生了轟動一時的美國鐵路工人穿顱案。因為鐵路施工時發生爆炸,導致一根鐵棍直接從工人蓋吉(Phineas Gage)的左臉頰下方穿入,一路向上刺穿他的左前額骨。
所幸蓋吉活了下來,外傷也復原了,並直到 12 年後才去世。蓋吉沒死是個奇蹟,但這個穿顱案最讓人感到驚訝和津津樂道的,是蓋吉的「人格」似乎因為前額葉的損傷而出現劇變。也因此,這案例常被稱為是「前額葉與人格有關」的第一個神經學案例。
談到蓋吉的前額葉與人格變化案例前,我們需要稍微深入一點,先聊聊這個案例到底正不正確。
這個把人類前額葉與人格相連在一起的第一個神經學案例,我相信很多本來就對大腦有興趣的朋友應該早就聽過,修過心理學或認知神經科學的聽眾也一定都在教科書上讀過這個故事。
但是,最近有一些學者考證文獻之後,發現這個故事似乎有相當大的渲染成份;也就是說,當時在科學上其實沒有足夠的證據支持「前額葉」和「人格」的關係,而是因為媒體的錯誤渲染使得故事以訛傳訛、變本加厲地誇大宣稱。
此話怎麼說呢?我們一起來還原一下歷史。1848 年蓋吉受傷後,立刻接受了哈洛(John Harlow)醫師的診治;同年,哈洛發表論文報告了蓋吉的特殊狀況。
有趣的地方在於,哈洛的第一篇論文中,完全沒有提到蓋吉有人格上的變化;至於認知能力,哈洛提到了蓋吉的記憶力完全正常,但其他的認知能力則沒有多談。
這篇文章一刊出,科學界一片譁然,沒有人相信這是真的。
第一、怎麼可能有人受了這麼嚴重的傷還存活?第二、怎麼可能這麼嚴重的腦傷,竟然沒有損及認知功能?
在眾人滿腹狐疑的罵聲之中,波士頓的另一位醫師─畢格羅(Henry Bigelow,也就是率先引入乙醚當作手術麻醉藥物的醫生之一的醫生),跳出來準備對哈洛補上致命的一刀。
畢格羅一開始根本不相信哈洛的論文,於是親自請病人蓋吉到波士頓徹底檢查一遍。檢查完畢後他發現哈洛似乎沒錯,蓋吉的確沒什麼異常,於是原本想要對哈洛補刀的畢格羅就變成了哈洛的支持者。
於是,畢格羅在哈洛論文發表的兩年後(1850年)也發表了一篇論文,指出蓋吉一切正常。從此以後,這個案子暫時塵埃落定。
在接下來的 20 年間,大家都知道蓋吉就是前額葉受損、但是認知能力一切正常的特殊案例。當時的學術界也常拿這個例子來反對顱相學(即反對大腦功能分區),因為蓋吉的額葉受損,但是認知功能卻完全正常,所以額葉好像不太重要,大腦看似沒有功能分區的現象。
不過,20 年後(1868年)怪事發生了。這個時候病人蓋吉已經去世,但是哈洛醫師卻突然跳出來翻案。那一年哈洛醫師發表了第二篇關於蓋吉的論文,他竟然提到蓋吉的人格其實跟受傷之前有很大的差異。
這篇論文一出,很快就受到當時支持顱相學的學者歡迎,也因此搭上當時的風向,哈洛的新說法,從此變成教科書中關於額葉與人格的經典案例。
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為何翻案?
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大家聽到這邊,應該會覺得很奇怪吧。為什麼哈洛會在 20 年後才翻案呢?如果蓋吉真的有人格改變的現象,哈洛為什麼不早點說呢?為什麼偏偏要等到蓋吉死後 8 年(1868年)才提出,此時也已經死無對證,再也沒有人可以仔細檢驗他的人格和認知狀況。
還有,哈洛在 1848 年第一篇論文發表時,就表示要找機會再次檢查蓋吉的心理和認知狀態,為何蓋吉接下來活著的 12 年間,哈洛都沒再去檢查呢?
這個謎團我們可能永遠無法解開。或許在 1848 年,哈洛礙於當時學術界反顱相學的氛圍,所以才不敢報告蓋吉的人格變化?是否是因為 1868 年布洛卡語言區已被發現和公佈,學術界的風向開始轉向支持顱相學大腦區域化後,才使得哈洛勇於公開當年看到的現象?
又或許,哈洛只是看到學術界的風向轉向支持顱相學大腦區域化,因此出現了觀察者偏誤?所謂的「觀察者偏誤」指的是當人帶著某個假設去找證據時,很容易只看到支持自己假設的證據。
這個案例中,由於哈洛本身就是顱相學的支持者,因此可能特別容易看到支持顱相學大腦功能區域化的證據,甚至錯誤地回想起蓋吉可能根本從來沒有出現的人格變化。
說哈洛的報告可能有偏誤,也不是空穴來風。有學者發現哈洛 1868 年的報告有至少兩處以上的錯誤:例如,蓋吉是在 1860 年死亡,但卻誤報成 1861 年;另外,蓋吉曾經出國到智利的時間是 1854 年,而不是哈洛所誤報的 1852 年。
而且,哈洛 1868 年報告中論及蓋吉人格變化的證據,其實非常地薄弱且主觀,因為僅僅根據蓋吉的朋友及舊識的口述,其實很難斷定一個人是否人格轉變。比方說:
第一、難道幾個蓋吉的朋友說蓋吉變暴躁,他就是真的變暴躁?這種說詞似乎缺乏客觀判准。
第二、就算真的變得暴躁,這真的算是人格轉變嗎?還是只是暫時情緒不穩?
第三、就算蓋吉真的變得暴躁,有沒有可能是因傷導致行動不便、社交不順利、沒工作沒錢,才讓脾氣改變,所以暴躁的原因其實是因為社交等其他因素,而不是前額葉受傷所致。
總而言之,這個教科書中關於前額葉與人格的經典案例我們應該要稍作保留,帶著批判的質疑態度。哈洛 1868 年的論文出版後,許多媒體報導不斷地加油添醋,最後塑造出大家今天看到不太真實的蓋吉故事。所以,假消息或偏誤的新聞不是今天才有,其實在整個人類媒體歷史之中俯拾即是。
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腦白質切除術
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我們再回到腦葉切除術的發明者莫尼茲。莫尼茲當時已知顱骨穿刺術,也知道鐵路工人穿顱案,但由於欠缺臨床的實證資料,所以莫尼茲想要透過神經外科手術治療精神疾病的想法,也一直遲遲沒有啟動。
直到 1935 年,莫尼茲終於看到他等待已久的實驗結果。這一年,美國神經科學家福爾頓(John Fulton)切除了黑猩猩的前額葉,發現一隻原本脾氣暴躁的黑猩猩,當牠的額葉全部被切除之後,居然變得非常溫馴且行動遲緩,因此福爾頓推論額葉可能和情緒或情緒調控有關。
福爾頓在倫敦第二屆的國際神經學會議上發表時,莫尼茲就在現場。莫尼茲在演講一結束後,馬上上前向福爾頓詢問這樣的手術是否能被用來治療人類的精神疾病。福爾頓當時認為這有點可怕,可能還是要謹慎為妙。
但莫尼茲顯然已有定見,一回到葡萄牙的醫院,馬上就開始了人類的腦葉切除手術。莫尼茲可以說是劍及履及,隔年(1936 年)就完成了 20 個病人手術。
他當時主要在頭顱上穿孔,再用針筒注射入酒精破壞前額葉,或是插入白質切除工具來直接破壞前額葉。他的報告宣稱:20 個病人中,有 7 位病人的精神病徵明顯改善,有 7 位些許改善,另外 6 位則沒有變化。至於觀察到的眾多副作用,他都宣稱只是病人暫時性的適應不良而已。
當時在倫敦第二屆的國際神經學會議上聆聽福爾頓演講的,除了莫尼茲之外,還有另外兩位美國的醫師,分別是弗利曼(Walter Freeman)和華滋(James Walts)。
這兩位醫師回到美國後第二年,就進行了美國第一起腦葉切除手術。隨後,他們更進一步改善且簡化手術程序。
他們的新版手術中,醫師不需要在頭顱上挖洞,也不用藥物麻醉,而是直接透過綁在頭上的電極來電擊大腦,讓病人進入暫時性的昏迷,在幾分鐘之內,透過細長的大腦白質切除針,直接從眼球上方的小空隙穿刺進大腦,把切除針轉一轉,切斷其中的白質。短短兩三分鐘,手術就完成了。
由於新版的手術不再是破壞腦葉中的神經細胞所在灰質,而是去切除神經纖維所在的白質,因此名稱也由原本的「腦葉切除術」,變成了「腦白質切除術」。
當時,弗利曼還透過拍攝廣告和媒體宣傳,盡力推廣這項新的手術,腦白質切除術瞬間風靡一時,變成精神疾病的救星;莫尼茲更在 1949 年因為這項手術而獲得諾貝爾生物醫學獎。
手術過程實拍宣影片(驚悚慎入):
https://youtu.be/ziC9skl2Zn4
我們開頭提到的羅斯瑪麗.甘迺迪,就是在這樣的時代背景下接受了腦葉切除手術。當時操刀的兩位醫師,正是弗利曼和華滋本人。就這樣,額葉腦白質切除術很快便風靡全球,被用來治療重大精神疾病病患。
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黯然收場
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1952 年,莫尼茲進行第1例人類腦葉切除術的 16 年後,有一種叫做CPZ(chlorpromazine)的抗精神病藥物問世。腦葉切除術的需求快速下降,隨之而來的還有各種副作用檢討,以及對這種手術的倫理議題討論。
科學家逐漸發現,腦白質切除術後的患者通常都會喪失行為動機,其智力和認知能力也會受到影響,羅斯瑪麗.甘迺迪就是典型的案例。換言之,這些精神病患等於是被破壞了大腦,而變成行屍走肉,根本不能算是被治癒。
很快的,蘇聯、日本和德國都陸續禁止了這項不人道的手術,美國也在 1967 年禁止腦葉切除術,這項盛行了 31 年的野蠻手術,終於劃下句點。
雖然手術不再存在,但是 31 年來所造成的傷害卻無法抹滅。根據統計,這數 10 年間,美國就有超過 40,000 個病人接受過腦白質切除術,全球則有超過 70,000 個手術案例。
雖然這項手術已經成為不堪回首的一段悲慘歷史,但它也讓科學家從這段負面教材中學習到了額葉的特殊功能:包括動機、行動、思考和調控情緒等等。無奈的是,有好幾萬人的生命,都因此而陷入永不可逆的黑暗之中。
同時也有10000部Youtube影片,追蹤數超過2,910的網紅コバにゃんチャンネル,也在其Youtube影片中提到,...
顱 腦 損傷 的實驗 在 謝伯讓的腦科學世界 Facebook 的最讚貼文
你知道早期的精神外科手術有多野蠻嗎?為什麼連前美國總統甘迺迪的妹妹羅斯瑪麗,都難以倖免?超過七萬人淪為刀下喪屍的野蠻手術發明者,憑什麼拿到諾貝爾生醫獎?
還有,1848 年轟動一時的美國鐵路工人蓋吉(Phineas Gage)穿顱案,到底是真是假?蓋吉究竟有無因為額葉受損,而出現人格改變?蓋吉死亡 8 年後,為什麼他的主治醫師哈洛(John Harlow)竟然會跳出來改口翻案?
今天就要來幫大家介紹一下,大腦額葉的驚悚懸疑故事!
《大腦好好玩》第五集語音+文字版:
https://www.mirrormedia.mg/story/20191204cul002
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要談到大腦額葉的功能,我們就要先來聽一個非常驚悚且不幸的故事,主角就是美國總統甘迺迪的妹妹羅斯瑪麗(Rosemary Kennedy)。
大家應該都知道甘迺迪家族對美國政治有重大影響力。除了約翰甘迺迪曾擔任美國總統,家族還有多位成員都在法政界擔任重要職務。
甘迺迪家族在政界影響力很大之外,還有一個常被提到的八卦就是,這個家族似乎帶著某種厄運。甘迺迪家族成員中死於非命的就超過 10 位,遭到刺殺、空難、藥物過量、意外、自殺等,真的是非常多災多難。
那約翰甘迺迪的妹妹羅斯瑪麗發生了什麼事呢?羅斯瑪麗出生時,就因為人為因素而大腦受損。因為她的母親生產時醫師來不及趕到,護士就要求她把胎兒夾緊在產道之中先不要生出來,等到醫生來了再生。
可能是因為這樣,導致了羅斯瑪麗在出生時出現暫時性的缺氧而讓大腦受損,使得羅斯瑪麗從小就有智力發展遲緩的問題。除此之外,她到了青春期及 20 歲成年之後,還出現了癲癇、情緒不穩以及暴力行為等狀況。
羅斯瑪麗的社交行為最讓甘迺迪家族頭痛。根據報導指出,羅斯瑪麗 20 多歲時在教會學校,時常會半夜溜出宿舍參加各種派對。她的父親非常擔心她會因此染上性病、懷孕並因此影響到家族的名聲。
因此,1941 年(羅斯瑪麗 23 歲)她的父親就決定讓羅斯瑪麗接受大腦手術,希望能因此治癒羅斯瑪莉的精神問題。
那是什麼樣的大腦手術呢?就是當年大名鼎鼎、盛極一時的「額葉切除手術」。
很可惜的是,手術一結束,醫生和家人馬上就知道手術失敗。羅斯瑪麗的智力和行為表現退化成 2 歲孩童,她無法正常走路和說話,從此住進了精神療養院直到去世。
雖然甘迺迪家族從此不用再擔心羅斯瑪麗會做出什麼不名譽的事影響到家族名聲,但是付出了更慘痛的代價─他們所熟識的羅斯瑪麗從此無法正常和人互動,等於羅斯瑪麗已經提前從這個世界上死去。
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額葉切除術是什麼?
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羅斯瑪麗所接受的「額葉切除手術」到底是什麼?為什麼當年連甘迺迪家族這麼龐大有影響力的家族成員,都會去接受這樣一種手術?
要追溯額葉切除術的來歷,我們就從葡萄牙的莫尼茲(António Egas Moniz)醫師說起。
莫尼茲早在從事額葉切除術之前就已經相當有名氣。當年最為人所熟知的就是發明了腦血管造影術(在血管中打入顯影劑,再透過X光來照出血管狀態的攝影技術。這項技術一直到現在都還是腦血管病變檢查時的重要方法之一)。
此外,當年的莫尼茲還對一件事很有興趣,就是希望透過神經外科手術來治療精神疾病。
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顱骨穿孔術
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其實透過神經外科手術來改變人類行為,已有不少先例。比方說,第一個例子是來自古代的「顱骨穿孔術」(trephination; trepanation)。
考古學家發現,有時候挖出來的古代人類頭骨上面,會有明顯是人為用硬器挖出來的洞;而且有些洞的邊緣骨頭有癒合的痕跡,因此判斷應該不是人類死後才挖的,而是生前就挖的洞;癒合的現象也顯示這些人並沒有在手術中死亡,存活了一定的時間。
這些有洞的頭骨最早可以追溯到史前的新石器時代,顯示顱骨穿孔術的歷史真的非常久遠。
顱骨穿孔術一直沒有在人類歷史上消失過。透過各個時期的歷史文學、繪畫、文獻和器具,都可以發現顱骨穿孔術的痕跡。
比方說,荷蘭知名畫家包士(Hieronymus Bosch)1494年一幅名畫《愚蠢的治療》,就是畫顱骨穿孔術的手術過程。另外,歐洲許多國家博物館中也常常可以看到來自18世紀的一整組顱骨穿孔手術器具。
雖然歷史上的顱骨穿刺術一直都存在,但畢竟不是正規的醫學療法,也沒有確切的醫學療效紀錄,因此很難被醫學界認可。也因此,以外科手術破壞大腦來改變人類行為模式的做法,大家也一直半信半疑。
但在 1848 年,一個知名的案例引起了大家對前額葉的矚目,也開始讓人思索透過手術改變大腦的可能性。
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美國鐵路工人穿顱案
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1848 年,發生了轟動一時的美國鐵路工人穿顱案。因為鐵路施工時發生爆炸,導致一根鐵棍直接從工人蓋吉(Phineas Gage)的左臉頰下方穿入,一路向上刺穿他的左前額骨。
所幸蓋吉活了下來,外傷也復原了,並直到 12 年後才去世。蓋吉沒死是個奇蹟,但這個穿顱案最讓人感到驚訝和津津樂道的,是蓋吉的「人格」似乎因為前額葉的損傷而出現劇變。也因此,這案例常被稱為是「前額葉與人格有關」的第一個神經學案例。
談到蓋吉的前額葉與人格變化案例前,我們需要稍微深入一點,先聊聊這個案例到底正不正確。
這個把人類前額葉與人格相連在一起的第一個神經學案例,我相信很多本來就對大腦有興趣的朋友應該早就聽過,修過心理學或認知神經科學的聽眾也一定都在教科書上讀過這個故事。
但是,最近有一些學者考證文獻之後,發現這個故事似乎有相當大的渲染成份;也就是說,當時在科學上其實沒有足夠的證據支持「前額葉」和「人格」的關係,而是因為媒體的錯誤渲染使得故事以訛傳訛、變本加厲地誇大宣稱。
此話怎麼說呢?我們一起來還原一下歷史。1848 年蓋吉受傷後,立刻接受了哈洛(John Harlow)醫師的診治;同年,哈洛發表論文報告了蓋吉的特殊狀況。
有趣的地方在於,哈洛的第一篇論文中,完全沒有提到蓋吉有人格上的變化;至於認知能力,哈洛提到了蓋吉的記憶力完全正常,但其他的認知能力則沒有多談。
這篇文章一刊出,科學界一片譁然,沒有人相信這是真的。
第一、怎麼可能有人受了這麼嚴重的傷還存活?第二、怎麼可能這麼嚴重的腦傷,竟然沒有損及認知功能?
在眾人滿腹狐疑的罵聲之中,波士頓的另一位醫師─畢格羅(Henry Bigelow,也就是率先引入乙醚當作手術麻醉藥物的醫生之一的醫生),跳出來準備對哈洛補上致命的一刀。
畢格羅一開始根本不相信哈洛的論文,於是親自請病人蓋吉到波士頓徹底檢查一遍。檢查完畢後他發現哈洛似乎沒錯,蓋吉的確沒什麼異常,於是原本想要對哈洛補刀的畢格羅就變成了哈洛的支持者。
於是,畢格羅在哈洛論文發表的兩年後(1850年)也發表了一篇論文,指出蓋吉一切正常。從此以後,這個案子暫時塵埃落定。
在接下來的 20 年間,大家都知道蓋吉就是前額葉受損、但是認知能力一切正常的特殊案例。當時的學術界也常拿這個例子來反對顱相學(即反對大腦功能分區),因為蓋吉的額葉受損,但是認知功能卻完全正常,所以額葉好像不太重要,大腦看似沒有功能分區的現象。
不過,20 年後(1868年)怪事發生了。這個時候病人蓋吉已經去世,但是哈洛醫師卻突然跳出來翻案。那一年哈洛醫師發表了第二篇關於蓋吉的論文,他竟然提到蓋吉的人格其實跟受傷之前有很大的差異。
這篇論文一出,很快就受到當時支持顱相學的學者歡迎,也因此搭上當時的風向,哈洛的新說法,從此變成教科書中關於額葉與人格的經典案例。
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大家聽到這邊,應該會覺得很奇怪吧。為什麼哈洛會在 20 年後才翻案呢?如果蓋吉真的有人格改變的現象,哈洛為什麼不早點說呢?為什麼偏偏要等到蓋吉死後 8 年(1868年)才提出,此時也已經死無對證,再也沒有人可以仔細檢驗他的人格和認知狀況。
還有,哈洛在 1848 年第一篇論文發表時,就表示要找機會再次檢查蓋吉的心理和認知狀態,為何蓋吉接下來活著的 12 年間,哈洛都沒再去檢查呢?
這個謎團我們可能永遠無法解開。或許在 1848 年,哈洛礙於當時學術界反顱相學的氛圍,所以才不敢報告蓋吉的人格變化?是否是因為 1868 年布洛卡語言區已被發現和公佈,學術界的風向開始轉向支持顱相學大腦區域化後,才使得哈洛勇於公開當年看到的現象?
又或許,哈洛只是看到學術界的風向轉向支持顱相學大腦區域化,因此出現了觀察者偏誤?所謂的「觀察者偏誤」指的是當人帶著某個假設去找證據時,很容易只看到支持自己假設的證據。
這個案例中,由於哈洛本身就是顱相學的支持者,因此可能特別容易看到支持顱相學大腦功能區域化的證據,甚至錯誤地回想起蓋吉可能根本從來沒有出現的人格變化。
說哈洛的報告可能有偏誤,也不是空穴來風。有學者發現哈洛 1868 年的報告有至少兩處以上的錯誤:例如,蓋吉是在 1860 年死亡,但卻誤報成 1861 年;另外,蓋吉曾經出國到智利的時間是 1854 年,而不是哈洛所誤報的 1852 年。
而且,哈洛 1868 年報告中論及蓋吉人格變化的證據,其實非常地薄弱且主觀,因為僅僅根據蓋吉的朋友及舊識的口述,其實很難斷定一個人是否人格轉變。比方說:
第一、難道幾個蓋吉的朋友說蓋吉變暴躁,他就是真的變暴躁?這種說詞似乎缺乏客觀判准。
第二、就算真的變得暴躁,這真的算是人格轉變嗎?還是只是暫時情緒不穩?
第三、就算蓋吉真的變得暴躁,有沒有可能是因傷導致行動不便、社交不順利、沒工作沒錢,才讓脾氣改變,所以暴躁的原因其實是因為社交等其他因素,而不是前額葉受傷所致。
總而言之,這個教科書中關於前額葉與人格的經典案例我們應該要稍作保留,帶著批判的質疑態度。哈洛 1868 年的論文出版後,許多媒體報導不斷地加油添醋,最後塑造出大家今天看到不太真實的蓋吉故事。所以,假消息或偏誤的新聞不是今天才有,其實在整個人類媒體歷史之中俯拾即是。
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腦白質切除術
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我們再回到腦葉切除術的發明者莫尼茲。莫尼茲當時已知顱骨穿刺術,也知道鐵路工人穿顱案,但由於欠缺臨床的實證資料,所以莫尼茲想要透過神經外科手術治療精神疾病的想法,也一直遲遲沒有啟動。
直到 1935 年,莫尼茲終於看到他等待已久的實驗結果。這一年,美國神經科學家福爾頓(John Fulton)切除了黑猩猩的前額葉,發現一隻原本脾氣暴躁的黑猩猩,當牠的額葉全部被切除之後,居然變得非常溫馴且行動遲緩,因此福爾頓推論額葉可能和情緒或情緒調控有關。
福爾頓在倫敦第二屆的國際神經學會議上發表時,莫尼茲就在現場。莫尼茲在演講一結束後,馬上上前向福爾頓詢問這樣的手術是否能被用來治療人類的精神疾病。福爾頓當時認為這有點可怕,可能還是要謹慎為妙。
但莫尼茲顯然已有定見,一回到葡萄牙的醫院,馬上就開始了人類的腦葉切除手術。莫尼茲可以說是劍及履及,隔年(1936 年)就完成了 20 個病人手術。
他當時主要在頭顱上穿孔,再用針筒注射入酒精破壞前額葉,或是插入白質切除工具來直接破壞前額葉。他的報告宣稱:20 個病人中,有 7 位病人的精神病徵明顯改善,有 7 位些許改善,另外 6 位則沒有變化。至於觀察到的眾多副作用,他都宣稱只是病人暫時性的適應不良而已。
當時在倫敦第二屆的國際神經學會議上聆聽福爾頓演講的,除了莫尼茲之外,還有另外兩位美國的醫師,分別是弗利曼(Walter Freeman)和華滋(James Walts)。
這兩位醫師回到美國後第二年,就進行了美國第一起腦葉切除手術。隨後,他們更進一步改善且簡化手術程序。
他們的新版手術中,醫師不需要在頭顱上挖洞,也不用藥物麻醉,而是直接透過綁在頭上的電極來電擊大腦,讓病人進入暫時性的昏迷,在幾分鐘之內,透過細長的大腦白質切除針,直接從眼球上方的小空隙穿刺進大腦,把切除針轉一轉,切斷其中的白質。短短兩三分鐘,手術就完成了。
由於新版的手術不再是破壞腦葉中的神經細胞所在灰質,而是去切除神經纖維所在的白質,因此名稱也由原本的「腦葉切除術」,變成了「腦白質切除術」。
當時,弗利曼還透過拍攝廣告和媒體宣傳,盡力推廣這項新的手術,腦白質切除術瞬間風靡一時,變成精神疾病的救星;莫尼茲更在 1949 年因為這項手術而獲得諾貝爾生物醫學獎。
手術過程實拍宣影片(驚悚慎入):
https://youtu.be/ziC9skl2Zn4
我們開頭提到的羅斯瑪麗.甘迺迪,就是在這樣的時代背景下接受了腦葉切除手術。當時操刀的兩位醫師,正是弗利曼和華滋本人。就這樣,額葉腦白質切除術很快便風靡全球,被用來治療重大精神疾病病患。
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黯然收場
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1952 年,莫尼茲進行第1例人類腦葉切除術的 16 年後,有一種叫做CPZ(chlorpromazine)的抗精神病藥物問世。腦葉切除術的需求快速下降,隨之而來的還有各種副作用檢討,以及對這種手術的倫理議題討論。
科學家逐漸發現,腦白質切除術後的患者通常都會喪失行為動機,其智力和認知能力也會受到影響,羅斯瑪麗.甘迺迪就是典型的案例。換言之,這些精神病患等於是被破壞了大腦,而變成行屍走肉,根本不能算是被治癒。
很快的,蘇聯、日本和德國都陸續禁止了這項不人道的手術,美國也在 1967 年禁止腦葉切除術,這項盛行了 31 年的野蠻手術,終於劃下句點。
雖然手術不再存在,但是 31 年來所造成的傷害卻無法抹滅。根據統計,這數 10 年間,美國就有超過 40,000 個病人接受過腦白質切除術,全球則有超過 70,000 個手術案例。
雖然這項手術已經成為不堪回首的一段悲慘歷史,但它也讓科學家從這段負面教材中學習到了額葉的特殊功能:包括動機、行動、思考和調控情緒等等。無奈的是,有好幾萬人的生命,都因此而陷入永不可逆的黑暗之中。
顱 腦 損傷 的實驗 在 謝伯讓的腦科學世界 Facebook 的最佳貼文
今天要幫大家介紹的大腦區域,是額葉中的「布洛卡語言區」,以及顳葉中的「維內基語言區」。
《大腦好好玩》第四集語音+文字版:https://voice.mirrorfiction.com/single/20191119cul001
首先,先來看看布洛卡語言區的故事。提到布洛卡語言區,就要把時間拉回 1840 年的法國。這一年,有一位年紀 30 歲的中年人叫做 Louis Victor Leborgne,大家可能會覺得名字聽起來很熟悉,因為就像是兩個高檔歐洲名牌的結合── Louis Victor 聽起來就像是 LV 的 Louis Vuitton,而 Leborgne 聽起來就像是藍寶基尼 Lamborgini。
很可惜的是,這位 LV 藍寶基尼先生雖然名字自帶名牌,但卻沒什麼人記得他的本名(畢竟 LV 和藍寶基尼都是 1960 年代以後才成名的品牌,所以當時沒有人記得他的本名),但他的暱稱倒是成了心理學教科書中的經典。他的暱稱就是「小唐」,patient Tan,這是一位無法說話、但卻革新了心理學語言研究歷史的頭號人物。
為什麼這位 LV 藍寶基尼先生的暱稱叫做小唐、patient Tan呢?這是因為他完全無法說話,唯一能發出的聲音就是 Tan 的聲音。通常他想要說話的時候,都只能發出一聲的 Tan,或是兩個連音 Tan Tan,僅此而已。
1840 年時,他因為無法說話而來到法國的一家精神醫院檢查。在那之前,他已經有好幾年的癲癇病史,失去語言能力也已經有兩三個月的時間。當時他唯一的病徵似乎就只有語言問題;初步的檢查發現,他的智力及一般行為表現都算正常。例如,他聽得懂醫生的指示;在試圖溝通的時候,也可以透過大量手勢來傳達他的意圖,唯獨發音時只能發出「唐」的聲音。
不過接下來的幾年時間,小唐的情況開始逐漸惡化。比方說,他的右手癱瘓了,後來右腳也癱瘓,最後連視覺和其他認知功能也都變得越來越差。最後到了 1861 年的四月,他的身體出現褥瘡,右半側身體開始發炎腐爛。1861 年的 4 月 11 號,他被安排接受手術。這時候,小唐終於第一次見到了布洛卡醫生。
布洛卡登場
布洛卡一見到小唐,就知道自己挖到寶了。當時正是布洛卡所創辦的巴黎人類學會的例會召開時間。而就在幾天之前的 4 月 4 號,也就是布洛卡遇到小唐的七天之前,布洛卡才剛剛在會議上聽到了大腦中究竟有沒有語言區的爭議。
這個爭議起始於第二集提到的「顱相學」。當時我們提到,高爾 1808 年提出顱相學,並主張人類的認知能力有區域化的現象,也就是大腦每個功能各自佔了一塊地區的現象。
當時顱相學在民間和學界引起兩種截然不同的極端反應:顱相學在民間有如秋風掃落葉,橫掃歐美,深受一般民眾和政商上流社會人士的喜愛;另一方面,科學界則視之為偽科學,認為它缺乏證據,也因此使得科學家們大多避之唯恐不及,不想跟顱相學沾上任何關係。
但俗語說,樹大必有枯枝,人多必有白癡。在科學界一面倒反顱相學的同時,就偏偏有幾位科學家對顱相學的說法情有獨鍾。不過雖說人多有白癡,但如果我們把這句話更擴大一點來看,應該可以把它看成是「人多必有異類」的意思;換句話說,人多雖然必有白癡,但人多也必有先知。
接下來我們來看看,當初這幾位在眾人一面倒的反顱相學的時候,跳出來橫眉冷對千夫指、且義無反顧支持顱相學功能區域化的科學家,究竟是白痴,還是先知。
顱相學支持者
最早提出類似顱相學的功能區域化主張的人之一,應該是德國醫師蓋斯納(Johann Gesner)。蓋斯納早在 1770 年就發表了一篇論文,記載一位叫做 KD 的病人聽不懂別人說話,自己卻可以流利地說話。他說的話有時候有意義,有時卻會是別人聽不懂的、沒有意義的詞句組合和聲音。
根據蓋斯納當時的觀察,這位 KD 病人的病徵,就只有語言認知異常,而其他認知功能都完全正常;也因此他當時就推論,語言的理解能力可能是位於腦中的某個特定部位。他認為 KD 這位病人應該只有大腦的語言理解區受損,才會出現只有語言理解異常而其他認知能力完好的現象。
事實上,蓋斯納發現的這個病例,根本和一百年後(1874 年)維內基發現的接收型失語症是一樣的,還早了一百年!不過,雖然早了一百年,但是蓋斯納沒有解剖病人KD的大腦,因此沒有獲得證據而錯失了這個可以名留千史的機會。
雖然蓋斯納錯失了以自己名字來命名接收型失語症的機會,但他提出的大腦功能區域化想法卻在數十年後影響高爾,促使高爾提出顱相學。同時,蓋斯納也影響了另外一位法國醫生布依由(Jean Baptiste Bouillaud)。
布依由其實是高爾的學生,因此他支持顱相學,我們一點都不意外。他 1824 年提出了兩個想法:第一個想法和高爾的顱相學一樣,認為大腦功能區域化,主張我們可以從病人的病徵去推論出大腦病變的位置;第二個想法就是大腦側化,特別以語言為例,認為人類的語言區就位於左腦的前額葉。
到了 1848 年,布依由甚至公開提出賭金挑戰,只要有人能找到語言障礙的案例,而且發現大腦的受傷處不在左腦前額葉的話,他就認賠 500 法郎。不過,他的賭金挑戰始終沒有人提出回應,有可能是沒有人找到反例,也有可能是多數科學家都不想理會這種支持顱相學的主張。原因究竟為何,我們現在也不得而知。
布依由的賭金挑戰沉寂了一段時間之後,時間來到 1861 年的四月四號,也就是布洛卡遇到小唐的前七天。這天是巴黎人類學會的例會。這個學術界的活動一如往常,有許多科學家提出了反對顱相學功能區域化的立場。
反對顱相學功能區域化的立場是什麼呢?就是他們主張認知功能在大腦中不可區分。他們認為,整個大腦應該是以分散式的方法同時處理各種認知功能才對;也就是說,應該是大腦每個部分都參與了所有功能。
當這一天眾人持續撻伐顱相學的同時,有一位學者奧布爾丹(Simon Aubertin)跳出來支持顱相學。為什麼他敢力排眾議獨尊顱相學呢?原來奧布爾丹就是布依由的學生,而且還同時是布依由的女婿。這個學生兼女婿的身份,一邊面對來自同儕反對顱相學的壓力,一邊面對來自老師兼岳父的壓力的時候,很顯然老師兼岳父比較重要。不過,有立場而選邊站沒關係,重點還是要看到底有沒有拿出證據。
奧步爾丹四月四號當天不但出面力挺顱相學的功能區域化假說,還把岳父在 13 年前的賭局又再次搬出來和大家嗆聲;此外,他更加碼提出了臨床證據:一位病人因舉槍自殺未遂而把自己的額骨打出一個洞,所幸的是並沒有傷及大腦,但是額骨已經不見了且裸露出大腦。
醫生們對這位病人做了一個簡單的實驗:拿了一塊鐵片在病人在說話的同時對著左前額葉進行按壓,結果發現只要在他講話講到一半時按壓他的左前額葉,講話就會終止;一放開鐵片馬上又開始說話。其他的認知功能則都不受到影響。
這項證據公布時,布洛卡剛好就在場,因而對此印象深刻。七天之後,布洛卡就遇到了小唐這個千載難逢的機會。由於布洛卡對於奧布爾丹的實驗以及整個顱相學功能區域化的爭議都記憶猶新,於是他就決定採取進一步的行動。
很不幸的是,小唐在六天之後(4月17日)就因為敗血病過世。但很幸運的是,布洛卡抓緊機會,隔天親自操刀解剖拿出了小唐的大腦,並馬上把大腦實體標本拿到巴黎人類學會中發表。果然,小唐的前額葉有著一個巨大的壞死區域。
接下來的四年中,布洛卡又持續地搜集病例,最後一共找到了 25 位類似的病人,他們的大腦受損區域也都十分接近。布洛卡在 1865 年才正式提出論文,主張語言表達功能有區域化的現象,而且是側化在左腦的前額葉。
現在回頭來看,這四位早期支持大腦功能區域化的學者究竟是白痴,還是先知呢?最早的蓋斯納,應該可以說是先知無誤,畢竟他提出這個想法的時間比顱相學的高爾還要早。第二位學者布依由,因為他是高爾的學生,而且他只有開賭盤但卻沒提證據,因此我們暫時不予置評。第三位奧步爾丹雖然是布依由的學生兼女婿,但是他提出了新證據,因此還算是精神可嘉。最後的布洛卡實事求是、求證嚴謹,而且是第一位以大量數據和大體解剖來讓證據說話的學者,因此可算是先知一位。
布洛卡是對的嗎?
現在我們知道了布洛卡語言區的發現史,也知道布洛卡所主張的語言表達區位於左腦的前額葉。這一切聽起來,好像是科學歷史美談一樁,好像一切塵埃落定了對吧?但是事實上,案情並不單純。現在我們再來仔細檢視一下,到底布洛卡的主張和證據是否完全正確。
首先我們要看的一項反例,是法國學者莫瑞(Pierre Marie)的發現。莫瑞其實是布洛卡的學生,但是他對語言區的意見卻和布洛卡大相逕庭。1906 年,他在研究後發表論文指出,布洛卡失語症(也就是表達型失語症)的病變腦區,其實比布洛卡所主張的區域更廣。
到了 1980 年代,也有更多的證據顯示,有時候包括腦島、基底核、和顳葉前端等腦區的位置受損時,都有可能出現表達型失語症。這些腦區的名稱和位置,大家不必去深究,重點只是要告訴大家,語言表達能力的區域化,可能並不只侷限在左腦前額葉,而是涉及了更廣泛的區域。
2007 年時,美國加州大學戴維斯分校的一位科學家 Nina Dronkers,用MRI磁振造影來掃描小唐的大腦,結果發現了小唐大腦損傷程度,比布洛卡所觀察到的損傷程度更大。例如,磁振造影發現,小唐腦中的一條叫做上綜束(superior longitudinal fasciculus)的神經纖維受損,由於布洛卡當年沒有將小唐的大腦做切片,因此無法觀察到這個大腦內部的損傷。
除此之外,我先前在麻省理工學院的同事費德藍科(Evelina Fedorenko)也透過 fMRI 功能性磁振造影發現,布洛卡語言區其實可以再被細分成兩個不同的子區域,其中一個子區域和語言有關,另一個子區域則和數學與工作記憶有關。
所以總結來說,布洛卡的研究大致上是正確居多,但仍有一些微小錯誤。正確的地方在於,大腦確實有功能區域化、也有語言表達功能側化在左腦的現象,布洛卡他確實是發現明確證據的第一人。小錯誤就在於,語言表達區並不是只位於左腦前額葉中的單一腦區,更精確一點來說,應該是語言表達區雖然偏重在左腦前額葉,但還涉及了其他多個腦區。
顳葉中的維內基語言區
相較於額葉的布洛卡語言區的故事,顳頁的維內基語言區,就相對簡單多了。
在布洛卡發現語言表達區之後的十三年,維內基又發現了另一個語言區,我們現在稱之為「維內基的語言接收區」,位於左腦顳葉和頂葉的交界。當此區出現損傷時,病人的語言理解能力會受損,但仍能流利的說話。不過,由於病人的語言理解能力受損,所以他們說話時,自己也聽不太懂自己說什麼,有時會出現流利但不知所云的說話內容。
維納基語言區的發現大致上和布洛卡語言區一樣,算是大方向正確,但是細節仍有爭議。比方說,我和 MIT 的學者費德藍科一起合作發表的一篇 fMRI 腦造影論文就發現,和語言有關的腦區並不是只有左腦中的布洛卡區和維內基區,還包括了兩側大腦至少 13 個以上的區域。
同樣的,2016 年的一篇文獻回顧論文也指出,傳統文獻中的布洛卡和維內基語言區的定義其實太過籠統,先前大家所建立的理論模型也都太過簡單。例如,很多理論都忽略了皮質下腦區的貢獻,也沒有注意到區域之間的互動關係。
最後總結一下,今天介紹了布洛卡語言區和維內基語言區的發現歷史。布洛卡發現了「表達型失語症」,就是一種無法順利說話表達,但是卻可以正常聆聽和理解語言的病例;維內基則發現了一種相反的失語症,叫做「接收型失語症」,就是可以流利說話,卻聽不懂別人和自己說話的病例。
簡單來說,布洛卡表達型失語症,就是語言的表達過程異常,導致病人無法順利說話。而維內基接收型失語症,則是語言的理解過程異常,導致病人聽不懂語言。布洛卡和維內基所找到的語言區位置大致上正確,但最主要的錯誤在於他們都誤以為自己發現的語言區就是唯一的語言區。
無論如何,他們的發現仍算是瑕不掩瑜,我們可以從這些故事中學到四件事。第一,大腦功能確實有區域化;第二,大腦功能確實有側化;第三,做科學研究要有紮實的證據,才能讓人信服;第四,或許是最重要的一點,永遠不要以為現在的科學知識就一定完全正確。科學研究其實是一個不斷修正錯誤的過程,隨時保持懷疑和批判的態度,大膽假設,小心求證,我們才有機會一步步逼近真相。
《大腦好好玩》第四集語音+文字版:https://voice.mirrorfiction.com/single/20191119cul001