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本文關(guān)鍵詞 腦洞 菲尼斯蓋奇 前額葉 情緒 神經(jīng)外科 提到“腦洞”，相信大多數(shù)人肯定和“豐富的想象力或者創(chuàng)造力”聯(lián)系在一起。 但如果說真的在腦袋上開個洞，那第一反應(yīng)肯定是—— “這腦袋上開個洞肯定沒命了吧？？？” 最近有一部叫做《異度侵入 ID:INVADED》的動漫，里面的連續(xù)殺人犯就給自己和被害者腦袋上都開個洞，嗯，物理意義上的腦洞。 這位被觀眾稱為“洞哥”的角色，對自己的腦洞有一種非常“美好”的表述：  截圖自《異度侵入》第2集，洞哥指的地方就是自己用電鉆鉆開的一個貫通的腦洞（害怕.jpg） 他提到被開了腦洞的人并不會立刻死亡，動漫里很多的角色在及時的治療后還能活下來。 而在后面也有出現(xiàn)帶有腦洞的嫌疑人做出了奇怪的舉動（這里不劇透了hhh），被女主角認為是由于頭部的損傷導(dǎo)致的情感損傷。  截圖自《異度侵入》第五集，此時的女主頭上也…… （閉嘴不要劇透了） 而在后面最新更新的劇情來推測，這個腦洞可能還起到了非常關(guān)鍵的作用（不能再劇透了！）。 咳咳，我們是個科普公眾號，所以這些只是個引子（不，其實是安利）。 拋開這部動漫精彩的劇情，在看的時候想必不少觀眾和我有一樣的疑問：這腦袋上開了個洞真的沒事嗎？如果沒事，這個洞除了能讓大腦通風之外，還有什么影響嗎？ 回答這個問題，我們可能要從172年前的那場意外事故說起。 一場“不可能發(fā)生”的意外 1842年9月13日下午四點，在美國佛蒙特州鐵路建設(shè)工地上，一位叫做菲尼斯·蓋奇（Phineas P. Gage）的25歲年輕工頭，正在指揮工人們有序地進行巖石爆破工程。 此時的他還不知道，半小時后他的人生即將改變； 也不知道自己的頭骨在死后，會被放在哈佛醫(yī)學院的展覽柜上； 更不知道自己將在神經(jīng)科學史上留下濃墨重彩的一筆。  當時的那段鐵路（圖源：Wikipedia） 四點半，蓋奇開始準備炸開面前的這塊巖石。 他往已經(jīng)鉆好的孔洞里依次塞進炸藥粉末和粘土等惰性材料，拿起手上那根長度大約1.1米，直徑32毫米的鐵棍開始搗弄。 被老板稱為“最精明能干的工頭”的蓋奇，對于手頭的工作已經(jīng)輕車熟路。此時他看到隔壁的手下好像有什么小動作，張嘴準備喊話，嘴巴不經(jīng)意間正對著手頭的鐵棍—— “Boom！”炸彈爆炸。 鐵棍，從嘴里直接插穿了他的腦袋，高高飛起，落在了地上。  事后負責治療的哈洛醫(yī)生畫的示意圖 （圖源：John M Harlow） 但是，他沒有死亡。 蓋奇抽搐了幾分鐘，就可以開口說話了。在同伴的幫助下，他坐著牛車回到了1.2公里外的住處。 半小時后，當?shù)氐尼t(yī)生威廉姆斯來到旅館，看到了可能是醫(yī)學史上最魔幻的一幕： 蓋奇坐在下榻的旅館門口，看到醫(yī)生到來后向醫(yī)生問好，并開始描述自己的情況；在醫(yī)生檢查傷口的時候還在和旁人描述當時的事情；并對醫(yī)生堅持說，鐵棍真的從自己的腦袋穿了過去…… 想象一下，這個在滔滔不絕的人腦袋上還有一個“像漏斗”一樣的大洞，你可能就能理解醫(yī)生的震驚。 而后到來的哈洛醫(yī)生（Dr. J. M. Harlow），看到已經(jīng)躺在床上的蓋奇，雖然嚴重出血，但是卻能認出醫(yī)生，并和他說：“我的病不嚴重吧？” 在醫(yī)生包扎好傷口后，他甚至還和醫(yī)生表示：自己過幾天就可以去上班。  當時的醫(yī)療技術(shù)只能進行簡單的包扎 （圖源：Wikipedia） 當然事情沒那么順利，但也不算很糟。 幾天后蓋奇頭部的血止住了，但之后腦部出現(xiàn)了真菌感染，使蓋奇又去鬼門關(guān)邊上晃了晃。 總共經(jīng)過了不到兩個月的治療，11月初的時候，蓋奇已經(jīng)可以在大街上晃蕩了（雖然是別人攔不住他自己跑出去了）。第二年頭骨基本愈合，算是恢復(fù)正常了。 這仿佛就是個奇跡，給當時的醫(yī)學界帶來了極大的震撼。 哈佛大學的比奇洛教授（Prof. H. J. Bigelow）表示“這個病例最大的特征就是它的不可能”。  那位名叫蓋奇的奇男子。 在他出事之后的十二年，他手上的那根鐵棍一直陪伴左右，上面還印有他的名字；而其實蓋奇沒有留下什么照片，這張照片還是2008年才被發(fā)現(xiàn)是蓋奇——原來他沒有變成傳聞中的流浪漢，還長的蠻帥的。（圖源：Wikipedia） 對于蓋奇為什么會活下來，負責治療的哈洛醫(yī)生提了四點可能：
事故后的蓋奇似乎沒有留下什么后遺癥，他能和常人一樣正常地走路、呼吸，智力也很正常，能正常地和別人溝通交流，也沒有失憶什么的。 但是他的老板和朋友們發(fā)現(xiàn)，事故前那個“精明能干的工頭”，現(xiàn)在性格大變：受傷前他表現(xiàn)得非常聰明能干，會尊重別人，是個很好相處的人；但受傷之后他變得不尊重人、固執(zhí)且多變、不耐煩、有“動物情懷”，甚至有報告說他非常粗魯。蓋奇也因此失去了手頭的工作。 他的朋友們說，蓋奇再也不是蓋奇了（'no longer Gage'）。  給蓋奇治療的哈洛醫(yī)生，在匯報時自稱是“不知名的鄉(xiāng)村醫(yī)生”；他在之后的十幾年間斷地跟進蓋奇的后遺癥，并在蓋奇死后獲得了他的頭骨捐獻，陳列在了哈佛醫(yī)學院，哈洛醫(yī)生也因為這件事名聲大噪（圖源：Wikipedia） 后來的十二年，蓋奇先是四處游歷，而后又離開美國去了智利，在那當了七年的馬車車夫，最終因癲癇發(fā)作去世。 但是這個“蓋奇不再是蓋奇”的結(jié)論，卻在眾口相傳中流轉(zhuǎn)了上百年。 持續(xù)百年的傳聞是真是假 這個事件發(fā)生的同時，正是人們關(guān)于大腦思維最原始的爭論進行的時候——到底是什么決定了我們的情感、意識、思維？ 18世紀末，一位德國醫(yī)生提出，我們腦袋的形狀決定了我們是個什么樣的人——我們只要測量頭顱的形狀和大小，就能預(yù)測這個人的品格。這個學說叫做“顱相學”。 用我們現(xiàn)在的想法來看，這顯然是無稽之談，畢竟我們現(xiàn)在也沒人會去測量頭顱來判斷你是個好人還是壞人，而我們現(xiàn)在也知道是頭顱里復(fù)雜的大腦，才決定了我們的感覺、思維、意識和行為。 但是在19世紀這個學說一直存在，甚至到了20世紀還有復(fù)興的趨勢，原因之一是用這個方法可以很“科學”地鑒定人種的差異（比如1930年代盧旺達就曾經(jīng)借助顱相學判別種族的好壞）。  1848年的美國顱相學期刊封面，看起來這個顱相的描述非常有想象力（圖源：Wikipedia） 其實當時負責治療的哈洛醫(yī)生，就對顱相學比較認同：他們認為蓋奇負責“仁愛”的一部分被鐵棍撞沒了，所以才會有之前的情緒變化。 當時的科學還沒有對大腦有一個比較清晰的認識，只有類似顱相學這樣的各種假設(shè)與學說。蓋奇的例子被各種學說拿來引用，自圓其說地解釋為什么“蓋奇不是蓋奇”。 于是當初哈洛醫(yī)生關(guān)于蓋奇簡單的不到200詞的描述，在科學家、媒體、公眾一傳十、十傳百之下，就變了味道： 蓋奇最初的形象必然是一個充滿正義、偉大的正人君子，而事故之后的蓋奇有了千奇百怪的變化——精神病、像個白癡、暴力、衣冠不整、像個流浪漢、虐待妻兒等等（Wikipedia詞條歸納），甚至有人傳聞他腦袋上頂著那根鐵棍，行走天下20年。 突然想了想，回看當下疫情四起的謠言，不管哪個時期，三人成虎這種事真的很常見呢。  百科上歸納的關(guān)于蓋奇故事的夸張化描述 （圖源：Wikipedia） 直到二十世紀70年代，一位叫馬爾科姆·麥克米倫（Malcolm Macmillan）的心理學家和歷史學家開始為蓋奇還原真相，當我們追尋到哈洛醫(yī)生最初的記載，才算是得到了一個相對客觀的第一手資料。 其實事故后的蓋奇雖然性格大變，但是隨著時間的流逝這種改變并非不可逆的。 他在智利的那段時期當了五到七年的馬車夫，每天需要趕馬車、和顧客交談，能在這份工作上持續(xù)這么久，說明了他精神狀態(tài)的問題不大。而當時在智利見過他的醫(yī)生也表示蓋奇表現(xiàn)正常。 現(xiàn)代對于大腦可塑性的研究似乎也印證了這一點——比如剪掉小鼠的胡須，管理這根胡須的腦區(qū)也隨之消失了，而當胡須長回來的時候，對應(yīng)的腦區(qū)又重新出現(xiàn)。 看來所謂“蓋奇不是蓋奇”，應(yīng)該只是暫時的。 可能是蓋奇駕駛的馬車型號（圖源：Wikipedia） 不過現(xiàn)在很多科普，甚至是科學會拿蓋奇舉例，往往只是描述到了性格大變那里，就截然而止了。 該怎么看待這個問題，就交給諸位讀者來判斷了。 科學家能解答什么 科學的進步也在推動腦科學的發(fā)展，科學家們認識到大腦有著明確的分區(qū)和分工（這關(guān)于大腦語言區(qū)的發(fā)現(xiàn)，這個故事我們曾經(jīng)講過，可以點擊文末圖片回顧一下）。 而大腦前額葉（也就是蓋奇大腦被扎穿的地方）主要負責人的情感、決策等等，前額葉的大小也是人與動物不同的地方之一。 二十世紀人們還發(fā)現(xiàn)切割一部分，甚至半個大腦，人也仍可以正常生活。 而切除左右腦的連接處，大腦也仍然能正常運作，后來這個技術(shù)被用到了癲癇的治療，也開創(chuàng)了神經(jīng)外科手術(shù)（不過具體的手術(shù)內(nèi)容也有很大的改變）。 時間快進到21世紀前后，回想起一百多年前的蓋奇事件，科學家們覺得現(xiàn)在對大腦的理解可以來解釋這個事件了。可惜，蓋奇死后沒有尸檢，沒有保留大腦（像愛因斯坦的大腦就得到了較好的保存）只留下一個頭蓋骨，這個可不好研究。 這個頭骨和當時的文獻還在給我們講述著那場故事，和它給神經(jīng)科學帶來的啟示 （圖源：Wikipedia） 1994年，結(jié)合當時出現(xiàn)的不少前額葉功能障礙的患者的性格變化，科學家開始分析蓋奇的頭骨。 通過X光掃描頭骨并計算鐵棍穿過的頭骨損傷大小，再結(jié)合已知的大腦結(jié)構(gòu)，研究者推測鐵棍雖然是從左上顎插入的，但是不止是左腦受傷，也傷到了右腦； 而根據(jù)對前額葉相關(guān)的患者研究，表示損傷的區(qū)域主要和人類情緒、決策的產(chǎn)生有關(guān)，這似乎就和蓋奇發(fā)生的性格變化相吻合了。 這篇研究還是當時Science雜志的封面文章，不過這篇文章關(guān)于蓋奇的描述和哈洛醫(yī)生有一定的出入（作者比較相信蓋奇性格變化非常大，且和自己治療的患者情況相似），因此也有不小的爭議 （圖源：Science） 而在2004年另一項研究，對頭骨進行CT掃描，并構(gòu)建了頭骨、大腦、血管的三維模型，重新分析后發(fā)現(xiàn)鐵棍可能只是影響到了蓋奇的左腦。 再結(jié)合我們前面提到的關(guān)于半腦、裂腦的研究，研究者對蓋奇的傷有了另一種解讀——可能并沒有特別嚴重。 再結(jié)合對血管的分析，研究者認為鐵棍并沒有傷及主要血管，而這也符合哈洛醫(yī)生關(guān)于脈搏、止血情況的描述。 2004年關(guān)于蓋奇頭骨的重新掃描 （圖源：Ratiu P, et al.） 2012年則又有一項研究，利用核磁共振的技術(shù)掃描了110個頭骨和蓋奇相似的志愿者，再結(jié)合連接組學的方法，來探究蓋奇的損傷程度。 所謂連接組學，就是神經(jīng)細胞之間會互相連接，才能產(chǎn)生大腦的各種反應(yīng)，比如情感、身體動作、感覺等等，而連接組學簡單來說就是整個大腦的細胞連接情況。 他們發(fā)現(xiàn)蓋奇雖然主要是傷到了左額葉，但是這個損傷包括4%的灰質(zhì)（神經(jīng)細胞）和11%的白質(zhì)（細胞連接），這就意味著基本上整個左額葉和其他大腦區(qū)域的連接都斷掉了。 蓋奇的傷口可能比我們之前知道的更加嚴重。 2012年結(jié)合了連接組學的模擬 （圖源：Van Horn J D, et al.） 百年來陸陸續(xù)續(xù)有著不少的研究，希望借助蓋奇這個著名的案例，給神經(jīng)科學一些參考。科學家們用著各自的方法評估，描述蓋奇的大腦傷口，互相辯駁。 可惜僅靠這個頭骨，再加上蓋奇除了鐵棍的損傷，還有真菌感染和腦出血等傷害，現(xiàn)在的科學家只能做出自己的猜測，難有定論。 百余年間出現(xiàn)了十幾項的關(guān)于蓋奇大腦損傷程度的研究，其結(jié)果也是眾說紛紜 （圖源：Van Horn J D, et al.） 還有人被開腦洞嗎？ 我們說了好久的蓋奇，不妨最后再來看看，還有沒有人腦袋被開過洞。 像類似蓋奇這樣的事件其實還有很多，1999年有人總結(jié)了過去150年發(fā)生的12起類似蓋奇的“金屬管開腦洞事件”，其中大部分人都存活了下來 2007年有個17歲男孩在車禍中頭顱被鐵管穿透，救治九年后的隨訪中發(fā)現(xiàn)他恢復(fù)正常且狀態(tài)很好，這也要歸功于醫(yī)學的幫助。 模擬因車禍而被開腦洞的男孩 （圖源：Shetty S R, et al.） 而開洞其實更多還和醫(yī)學相關(guān)聯(lián)，從神秘的醫(yī)術(shù)再到現(xiàn)代的神經(jīng)外科，要對大腦直接操作，就不可避免地要開洞。 最早的與醫(yī)學沾點邊的開顱手術(shù)除了《三國》里的華佗，其實國外更多。 在14-16世紀的秘魯，就有通過給腦袋開一個小洞，放出來一些“邪惡的”東西，以此達到某些治療目的的做法。 而這一方法到了20世紀的歐美國家也仍然存在，甚至還一度廣為流行。醫(yī)生的說法是通過開孔可以治療偏頭痛，驅(qū)逐腦袋里的“魔鬼”。 后來考古學和人類學的研究發(fā)現(xiàn)，在原始時期好像就有這種開腦洞治療的神奇操作。 但是這些神秘醫(yī)術(shù)并沒有切實的理論根據(jù)。 15世紀荷蘭畫家Hieronymus Bosch的 《取出瘋狂之石》 而在上個世紀到今天，也仍存在著少數(shù)像《異度侵入》里洞哥那樣自己給自己開腦洞的人。這些人相信腦洞可以給自己驅(qū)魔、增強血液代謝、開發(fā)大腦天性等等。 在此聲明，這些都是這些人自愿的行為，但強烈不建議任何人進行這種嘗試。 用電動牙醫(yī)鉆給自己開洞的Hugo Bart Huges，他堅信這能改善因為直立行走導(dǎo)致的血液流動減緩問題（圖源：Wikipedia） 現(xiàn)代最經(jīng)常被開腦洞的，是在外科手術(shù)上。 比如微創(chuàng)血腫清除術(shù)開個小洞，去除腦血管中的腫塊，減少其對于大腦的壓迫；還有去骨瓣減壓術(shù)則是去除掉一部分的頭骨骨瓣，以此來減輕大腦的壓迫。 也有根據(jù)具體的神經(jīng)疾病，如癲癇、帕金森等癥狀，或者是腦部腫瘤等等進行的神經(jīng)外科手術(shù)，可能需要給頭顱進行或大或小的切口，以進行手術(shù)治療。 而在CT、核磁等掃描成像技術(shù)，經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的外科醫(yī)生，以及越來越規(guī)范的手術(shù)流程的幫助下，這類手術(shù)的安全性也相對得到了保障，不過仍然會存在細菌感染等并發(fā)癥。 馬爾科姆·麥克米倫認為，蓋奇事件百年的歷史，是“關(guān)于一個民間小故事如何輕易演變成流行的科學神話的大故事。” 從意外事故、神秘醫(yī)術(shù)再到腦科學、神經(jīng)外科的逐步發(fā)展，腦洞可能在這其中還是發(fā)揮了舉足輕重的作用的。 你覺得呢？ （我覺得異度侵入很好看，安利給在家的大家） 參考資料
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