天天看點

諾貝爾獎的"黑曆史":額葉切除術

“你想當一個活着的怪物,還是做一個死去的好人?”

--《禁閉島》

諾貝爾獎的"黑曆史":額葉切除術

1949年,諾貝爾生理學或醫學獎頒給了瑞士科學家沃爾特·赫斯(Walter Hess)和葡萄牙神經科醫生埃加斯·莫尼茲(Egas Moniz),後者因“發現了前腦葉白質切斷術對某些精神疾病的治療價值”而獲此殊榮(圖1)。因為該項技術毀多于譽,是以這個獎項常被稱為是諾獎曆史上最「眼瞎」的一次。

諾貝爾獎的"黑曆史":額葉切除術

圖1. 1949年諾貝爾生理或醫學獎得主莫尼茲(左)與其發明的額葉切除術(右)。

精神病:魔鬼附身?

莫尼茲獲獎原因中的精神疾病指的是由于人腦功能的紊亂,導緻患者在認識、情感、行為和意志等精神活動不同程度障礙的疾病的總稱。常見的精神病有:精神分裂症、躁郁症、持久的妄想性障礙等等。由于發病機制複雜,時至今日,大部分的精神病依然無法被有效治療或預防。

不少精神病患者由于認知和行為異常,常常具備危害自己和他人的能力。是以,長久以來,人們一直都在積極尋找治療精神病的辦法,隻可惜始終找不到。古時候,人們認為精神病是魔鬼附身。是以有人發明了鑽顱術,他們相信通過在腦上鑽一個窟窿就可以将附身于體内的妖魔釋放出來。近代,人們還嘗試過電擊、水療、鴉片、束縛、旋轉療法等奇怪的方法,但都不能達到理想效果(圖2)。百般嘗試都失敗後,精神病人最後往往還是隻能被關起來。

諾貝爾獎的"黑曆史":額葉切除術

圖2.人們一直在試圖治療精神病患者,然而苦苦不得其法。左:鑽顱術;右:束縛裝置[14]。

19世紀,大家已經充分明白大腦就是控制人類思維和意識的器官。彼時,人類對大腦功能的認知還非常的膚淺,對于各腦區具體負責的功能不詳。但是,已經有人開始嘗試通過腦科手術對精神病患者進行治療。1892年,一位名叫Gottlieb Burkhardt的醫生就想通過手術摘除大腦皮層來治療6位出現了幻覺和躁動症狀的嚴重精神分裂症患者。術後,雖然部分患者變得更加安靜,但是還有兩人卻不幸死亡了。Burkhardt随後遭到了當局強烈批評和反對。是以,在接下來的40多年裡,很少再有類似的手術被實施[15]。

額葉切除術的源起

直到美國的數個實驗室在前額葉皮層(Prefrontal Cortex,PFC)對情緒和攻擊性行為的調控上的研究取得了驚人的發現,這一情況才又發生了改變。在1935年8月于倫敦召開的第二屆國際神經學大會上,卡萊爾·雅各布森(Carlyle Jacobsen)等人報告了一項研究成果。他們通過腦葉切割的方法,損毀了兩隻黑猩猩的前額葉皮層。其中一隻名為Becky的黑猩猩似乎出現了“人格”改變。Becky在手術前不好好工作,而且脾氣還挺大,在手術之後變得溫順祥和、人畜無害并且毫不猶豫地參加實驗測試[1]。同樣也參加了這次會議的莫尼斯據此推測特定地切除前額葉也許能給嚴重的精神病患者帶福音。是以,他決定嘗試在人體上進行類似的手術。

同年11月12日,就在從倫敦回去後不久,莫尼斯做了第一次嘗試。在他的指導下,其助手利瑪(Almeida Lima)小心地在病人顱骨上鋸開一個口子,然後再通過這個開口向額葉中注入酒精,通過酒精溶解類脂來破壞那一片的神經纖維,進而損毀前額葉皮層和其他腦區的聯系[2]。随後,他發現用乙醇很容易殃及其他的腦區,故而對手術進行了一系列改進:專門設計了一種被稱為“腦白質切斷器”(leucotome)的器械來機械損毀前腦葉與其他腦區聯系的神經纖維。是以,這套手術方法後來被稱為前腦葉白質切斷術(lobotomy,下文簡稱“額葉切除術”)。

諾貝爾獎的"黑曆史":額葉切除術

圖3. 早期的腦白質切斷器(左)和額葉切除術示意圖(右)。

具體的操作就是:将腦白質切斷器(圖3左側)插入患者顱内,随後延長導絲,通過旋動切斷器來切除前額葉與其他腦區的聯系。圖3右側的三個同心環訓示切斷器的插入位置,虛線表示莫尼斯估計的損壞範圍。在當時沒有任何輔助檢查手段(如影像學技術)的情況下,患者手術後腦區損害的範圍、程度等都是很不精确的[2]。

幸運的是,莫尼斯的第一批20例手術的病人都幸存了下來。患者術後基本上都沒了之前的癫狂、躁動、抑郁等行為,并且也沒有留下任何嚴重的後遺症。而且,由于莫尼斯在早些年因為發明腦血管造影術(另一個諾獎級成果)而在國際上頗有名望。是以,當他于1936年釋出該研究報告之後,立馬就在全世界備受關注。巴西、意大利和美國等國家開始有醫生嘗試這項新手術,并取得了可喜的成功。 是以,莫尼斯草草地下結論說“額葉切除術是一種簡單、安全的手術,很可能是一種可以高效治療精神障礙的外科手術。”

額葉切除術的鼎盛

因為能“治愈”人類數千年都治不好的精神病,莫尼斯立馬成了全世界許多神經外科醫生的偶像。在他的追随者中,最具創造性的當屬美國的弗裡曼醫生。1945年,弗裡曼醫生精細化了這個手術程式,他發展出了一種更加快速和簡單的,甚至任何小診所醫生都能實施的手術方法,即所謂的“冰錐療法”(ice-pick lobotomy,圖4)。

具體的操作就是:先把病人重度電擊麻痹;病人進入無意識狀态後,通過每隻眼睛的上面刺入破冰錐并通過徒手攪動破冰錐來切除前額葉。這種手術不但簡便快捷,而且還不需要很嚴格的消毒措施,隻需要簡單的電擊工具、破冰錐、小錘子和簡易的手術台便可執行,因而一經發明便大受歡迎(圖5)。

諾貝爾獎的"黑曆史":額葉切除術

圖4. 弗裡曼醫生(左)和他發明的經眶前額葉白質切斷術示意圖(右)[16]。

更可怕的是,弗裡曼十分善于宣傳。他成功地說服了新聞界,幾乎是單方面地将這一手術推廣給全美的精神病院、醫院和診所。他還經常帶着包括電擊工具、冰塊和小錘子的便攜工具箱進行巡回演出,以便推廣他的“傑出”發明。這在公衆和科學界引起了轟動。一時之間,這種本該是治療嚴重精神病的最後手段在大衆的心目中俨然成了能解決一切問題的靈丹妙藥。弗裡曼過分簡化手術流程和鼓吹療效的做法在當時也引起了不少業内人士的反對,他的合作夥伴James Watts甚至是以與其分道揚镳。

就這樣,在弗裡曼的推波助瀾下額葉切除術開始慘遭濫用,這正是該手術在今天聲名狼藉的主要原因。20世紀40年代後半段,加之第二次世界大戰導緻了大量精神疾病患者,該手術席卷了歐美各國。令人痛心的是,額葉切除術“治療”的對象主體已經由之前的「嚴重的精神病患者」轉變成了「暴力、弱智、犯罪」等的社會不良分子了。在日本,主要的手術對象是小孩,他們中的許多人僅僅因為調皮搗蛋或者學習成績不佳就被家長送去切除前額葉。在丹麥,政府專門為這類“新型療法”建造了大量醫院,而針對的疾病則是從弱智到厭食症簡直無所不包[3]。

諾貝爾獎的"黑曆史":額葉切除術

圖5. 弗裡曼正在進行教學。從圍觀者的衣着可見手術是多麼的随意。

情況最嚴重的還是美國,由于弗裡曼等人鼓吹“精神病要扼殺于搖籃”,成千上萬的人沒有經過仔細檢查就被拉去做了這種手術[4]。不少暴力罪犯、政治犯和同志也是以無辜躺槍。據統計,1936年到20世紀五十年代之間,美國大約實施了4萬到5萬例這樣的手術,其他國家同樣數以萬計。

弗裡曼本人在一生中就做了約3500例此類手術。他曾誇下海口說,如果用錘子和錐子的話,他可以在10分鐘之内切除額葉,甚至不需要麻醉。他甚至建議用額葉手術治療頭疼。網絡上有關于這種手術的紀錄片,内容殘忍,請慎重決定是否觀看:https://www.youtube.com/watch?v=T7W3Z1_1QMg&has_verified=1

而且,莫尼茲也是以獲得了1949年的諾貝爾生理或醫學獎。這無疑給該手術打上了“綠色無公害”的标志,進一步擴大了這一悲劇。

額葉切除術的衰亡

1

副作用的顯現

早在20世紀30年代末,額葉切除術對人格的負面影響就已經開始零星被報道。随着手術的普及,尤其是“冰錐療法”問世後,情況變得糟糕起來:病人精神病症狀有所減輕的同時也出現了嚴重的後遺症:這些病人進階思維活動被破壞,變得像行屍走肉一般,溫順、昏睡、沉悶、冷漠、無精打采、六神無主、神情呆滞、任人擺布,從此一生就生活在無盡的虛無之中[5]。一位母親甚至這樣描述她接受過前腦葉白質切除術的女兒:“我的女兒完全變成了另一個人,她的身體還在我身邊但她的靈魂卻消失了。”[14]

"She is my daughter but yet a different person. She is with me in body but her soul is in some way lost."

諾貝爾獎的"黑曆史":額葉切除術

圖6.肯尼迪總統姐姐因額葉切除術而終身生活不能自理。

一個很出名的例子是美國肯尼迪總統的親姐姐羅斯·瑪麗·肯尼迪(Rose Marie Kennedy)。為了治療她的智力障礙,1941年弗裡曼為她實施了額葉切除術[6]。手術的結果非常糟糕,肯尼迪小姐手術後智力不增反降,據稱隻擁有 2 歲兒童的智商,最後落得終身生活不能自理(圖6)。

最後,大約在1950年左右,反對額葉切除術的聲音終于引起了全社會的注意。大批學者認為額葉切除術的好處的科學證據還不夠充足。一項對1942年至1954年在英格蘭和威爾士進行了額葉切除手術的9284名患者的調查表明,41%的患者恢複或有明顯改善,28%稍微改善,25%顯示無變化,2%惡化,4%死亡。 這個結果令人心痛,因為即便不進行任何治療,63%左右的精神疾病患者也會自發得到改善,這個比率在精神分裂症患者中大約為30%。是以,這些患者中的大部分人其實是沒有必要去切除前額葉的[15]。

後世有不少文學和藝術作品有讨論額葉切除術的倫理問題。1962年,在《飛越瘋人院》一書問世以後,歐美掀起了一系列反對濫用電擊治療及虐待精神病人的運動,通過了限制精神病院權力的法律條文,精神病人的生存狀況得到很大改善。在不少影視作品,比如著名電影《飛越瘋人院》(圖7)、《禁閉島》和《美少女特攻隊》,美劇《美國恐怖故事》和《西部世界》中均有使用這種手術的情節出現。

諾貝爾獎的"黑曆史":額葉切除術

圖7.電影《飛越瘋人院》中,男主墨菲被實施額葉切除術(額頭有兩道手術刀口)之後行如死灰。酋長在出逃之前,不忍心看他如活死人般活下去,在說完“I wouldn’t leave you here this way. You’re coming with me.”之後,含淚用枕頭将其悶死了。

2

學術界的異見

與這個故事并行的一條故事線,是神經科學學家對前額葉皮層功能的研究。同樣參加了1935年國際神經學大會的雅各布森及其後來的追随者為人類探索進階認知功能的奧秘做出了傑出的貢獻。早在1937年,雅各布森便發表了一篇開創了前額葉皮層功能研究新紀元的論文:靈長類動物腦功能研究IV:額葉損傷對猴延遲交替習慣的影響[7]。

諾貝爾獎的"黑曆史":額葉切除術

圖8. 延遲-反應行為學任務。

在這項研究中,他們訓練猴操作延遲-反應任務(delayed-response tasks,圖8)。在延遲-反應任務中,猴首先看到實驗者将食物放進桌面上左右兩個凹槽中的一個,兩個凹槽分别蓋上蓋闆。然後在猴和桌面之間拉下一張簾子,擋住猴的視線,使猴看不到桌面。這一期間稱為延遲期。延遲期結束,實驗者拉起簾子,讓猴能看得到桌面,可以翻開蓋子取食。要正确完成這一任務,猴需要在延遲期記住放有食物的凹槽的位置。這種對随機位置的短時記憶之後被定義為工作記憶(working memory),被認為是大腦各項進階認知功能的基礎。切除前額葉皮層嚴重破壞猴的延遲反應任務的操作能力,延遲期越長,猴的操作成績越差。這表明前額葉皮層在工作記憶中發揮者至關重要的作用。

後續的部分工作:https://www.zhihu.com/question/59280144/answer/174195133

随着神經科學研究的深入,額葉皮層與丘腦以及邊緣系統的功能聯系逐漸被揭秘。在這些新證據下,越來越多科學家意識到,簡單地損毀前腦葉與大腦其他部分的聯系會對人格造成不可逆且不可知的損害。早在1944年,就有學者撰文認為前腦葉白質切除術會導緻病人出現暴力傾向或是奴性和盲從[8]。1947年,瑞典精神病理學家斯諾裡·沃法特(Snorre Wohlfahrt)更是多次強調“前腦葉白質切除術過于危險,不适合用來治療精神分裂症或是其它精神症狀。” 然而,這些零星的反對聲隻是激起了一丁點漣漪,根本阻擋不了這一風暴[9]。

時至今日,我們已經明白,如果說大腦是人體的“司令部”的話,前額葉則是司令部裡的“總司令”。人類的前額葉約占大腦皮層總面積的三分之一,直到25歲左右才基本發育完全。前額葉與其他腦部結構的之間的神經聯系非常複雜,功能繁多,涉及的範圍遠超精神病患者們所需改善的行為。但大緻說來,前額葉主要負責進階認知功能,比如注意、思考、推理、決策、執行任務等等[10](圖9)。

諾貝爾獎的"黑曆史":額葉切除術

圖9. 前額葉皮層負責進階認知功能,對人類的行為、思想和情緒提供“自上而下”的控制[10]。

前額葉主管的是人類的進階認知功能,它的有無以及功能的好壞,影響的是人最進階的思維能力。但是,前額葉卻并不會主動控制呼吸、心跳等與人類生存至關重要的生理特征。是以,即便通過手術切除前額葉皮層,也隻是會使人喪失進階認知、情緒方面的能力,并會不影響一個人作為一個生命體而活着。這就是為什麼精神分裂症患者經過額葉切除手術之後一般都能乖乖地存活的原因。

3

新方法的興起

學界和民間的呼聲的确加速了額葉切除術退出曆史舞台的步伐。然而,真正終結該手術的原因當屬新型治療方法的興起,特别是新型藥物被研發出來了。

1950年,一種新的抗精神病藥——氯丙嗪——被成功合成,并應用于精神分裂症和躁郁症的治療。自此,精神疾病走向了藥物治療時代,額葉切除術很快便失去了市場[11]。氯丙嗪的發明在西方國家掀起了非住院化運動,使許多精神病患者不必被終身強迫關鎖在醫院裡。到1960年左右精神分裂症患者的數量已經遠少于之前了。現今,新一代的抗抑郁藥與抗精神病藥作用選擇性更強、副作用更小,精神疾病的治療條件與精神外科手術興盛時期相比已經有很大的進步。盡管在藥物治療時代,仍有部分患者的症狀得不到有效緩解,但至少他們不必去面對殘酷的手術了。

諾貝爾獎的"黑曆史":額葉切除術

圖10.藥物治療時代的到來終結了額葉切除術。

終于,在1950年,蘇聯政府率先宣布全面禁止額葉切除術。到1970年,絕大多數國家,以及美國許多州都已立法禁止額葉切除術。剩下的一些還沒禁止該項手術的國家,也制定了極其嚴格的監管制度[2]。

反思

現在的我們很難想象這種野蠻殘忍的手術居然會在世界上大行其道十數載,甚至還摘得了号稱科學桂冠的諾貝爾獎。但是,當靜下心來審視這一手術的興衰榮辱,我們不難發現,額葉切除術的出現,某種意義上可以說是一種曆史的必然。

嚴重的精神疾病患者由于人格轉變,常常對自身和家庭帶來巨大的災難。這時,突然一種新興的技術号稱可以治愈這個人類數千年都束手無策的頑疾,學者們當然會喜大普奔,以至于趨之若鹜。對于患者的家屬而言,這項技術,更是給他們瀕臨毀滅的家庭帶來了無限的希望:或許,隻要簡單的割上幾刀,家庭就會變得幸福美滿。而對那些嚴重的精神疾病患者而言,該手術的确也能消除癫狂、躁動、抑郁等情緒相關症狀,讓他們逃脫終日的夢魇。畢竟,對于他們中的某些人而言,活着可能比靈魂更重要。而且,如果隻是部分切除前額葉的話,患者并不會喪失所有的進階認知功能。

從該手術興盛的曆程中,我們知道真正值得我們批判的,應該是該手術在全球遭到濫用的背後推手。首先,當年腦科學的研究尚且膚淺,外科專家常依靠個人的經驗進行手術,對術後效果的評價也沒有客觀、可信的标準。畢竟,正是由于莫尼斯輕率地說出“額葉切除術是一項安全可靠的手術”,才開啟了這一悲劇。然後,某些學者私心膨脹、過分吹噓。弗裡曼醫生過分簡化手術流程,在受到業内人士廣泛質疑的情況下,依舊四處鼓吹、推銷他所改進的“冰錐療法”。這無疑加速了悲劇的發生和擴大了悲劇的傷害範圍。最後,特殊的時代背景造成了特殊的悲劇。第二次世界大戰,不但在戰場上吞噬了數千萬的生命,在戰争之外也殺人無數。要不是二戰導緻的大量精神疾病患者讓原本條件艱苦的醫療系統不堪重負、讓家庭支離破碎,額葉切除術恐怕也不會那麼流行。

同樣,通過回顧該技術衰退的曆程,我們也能明白科學技術進步對人類的重要性。在可靠的藥物被開發出之前,并沒有有效的治療方法可以治療精神疾病。即便額葉切除手術的副作用再大,即便科學家和公衆如何猛烈地抨擊這項手術,都依舊會有無路可走的患者去選擇這最後一個稻草。而且,這一悲劇的終結也正是科技進步的結果。同時,比較可惜的是,其實在該手術流行的期間,已經有不少學者揭示了前額葉皮層對于人類進階認知功能的重要性,并呼籲停止執行該手術。奈何,理智的聲音被淹沒于狂熱情緒的洪流。可見,推進學術思想的交流和傳播是多麼重要的一件事情啊!

時至今日,額葉切除術已然被摒棄,并被作為經典案例寫入了各類教材中,警醒着世人科學技術不發達可能會帶來怎樣的災難。今天的我們很容易就會否定額葉切除術,并且調侃将科學桂冠頒發給發明該技術的莫尼斯是諾貝爾獎的“黑曆史”。但我們也需要謹記,目前的美好生活是建立在很多過往科技發展的“黑曆史”基礎上的。而且,我們現在能有這種調侃的覺悟和資本,也正是科學技術進步的結果。

The end!

諾貝爾獎的"黑曆史":額葉切除術

參考文獻

  1. Miller, B.L. and J.L. Cummings, The human frontal lobes: Functions and disorders. 2017: Guilford Publications.
  2. Feldman, R.P. and J.T. Goodrich, Psychosurgery: a historical overview. Neurosurgery, 2001. 48(3): p. 647-659.
  3. Kragh, J.V., Shock therapy in Danish psychiatry. Med Hist, 2010. 54(3): p. 341-64.
  4. Swayze, V.W., 2nd, Frontal leukotomy and related psychosurgical procedures in the era before antipsychotics (1935-1954): a historical overview. Am J Psychiatry, 1995. 152(4): p.505-15.
  5. Hoffman, J.L., Clinical observations concerning schizophrenic patients treated by prefrontal leukotomy. New England Journal of Medicine, 1949. 241(6): p. 233-236.
  6. Rowland, L.P., Walter Freeman's psychosurgery and biological psychiatry: a cautionary tale. 2005, LWW.
  7. Jacobsen, C.F. and H.W. Nissen, Studies of cerebral function in primates. IV. The effects of frontal lobe lesions on the delayed alternation habit in monkeys. Journal of Comparative Psychology, 1937. 23(1): p. 101.
  8. Kisker, G.W., Neuropathological and psychopathological implications of bilateral prefrontal lobotomy. The Journal of Nervous and Mental Disease, 1944. 99(1): p. 1-21.
  9. Ögren, K. and M. Sandlund, Psychosurgery in Sweden 1944–1964. Journal of the History of the Neurosciences, 2005. 14(4): p. 353-367.
  10. Berridge, C.W. and A.F. Arnsten, Catecholamine mechanisms in the prefrontal cortex: proven strategies for enhancing higher cognitive function. Current Opinion in Behavioral Sciences, 2015. 4: p. 33-40.
  11. Freedman, R., Schizophrenia. N Engl J Med, 2003. 349(18): p. 1738-49.
  12. https://www.guokr.com/article/439324/
  13. blog.sciencenet.cn/blog-262915-247053.html
  14. nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1949/moniz-article.html
  15. http://www.cerebromente.org.br/n02/historia/lobotomy.htm
  16. https://alchetron.com/Walter-Jackson-Freeman-II-1301901-W

(來源:腦人言微信公衆号)

繼續閱讀