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生物医学
裂脑手术:从癫痫治疗到意识分裂的科学探索
Deepfire 发表于 2025-02-24 阅读 189 次

1939年,10名饱受严重癫痫折磨的患者来到罗切斯特大学医学中心,成为人类历史上首批接受胼胝体切断术的实验者。这项手术由神经外科主任William Van Wagenen主刀,旨在通过切断连接大脑左右半球的胼胝体,阻断癫痫发作的扩散。尽管手术从未在人体上试验过,但这些患者别无选择,只能冒险一试。

手术的灵感与实施
Van Wagenen的灵感源于两名胼胝体因脑瘤受损的癫痫患者。他发现,随着肿瘤长大、胼胝体被破坏,患者的癫痫发作反而减轻。基于这一观察,他推测切断胼胝体可以阻止癫痫电信号的传播。1940年,他在《美国医学会杂志》上发表论文,报告了手术结果:10名患者中有7人的癫痫发作频率或严重程度显著降低。

术后认知与行为的评估
1941年至1945年,精神病学家A. J. Akelaitis对这些患者进行了跟踪测试,评估手术是否影响了他们的认知或行为。通过智商测试、记忆测试、运动技能检查和访谈,他发现大多数患者的认知功能与术前相当,行为和个性也没有明显变化。Akelaitis在1944年的《神经外科杂志》上写道,尽管这些“裂脑人”的大脑半球已断开联系,但他们看起来依然正常。

然而,表面的正常掩盖了更深层次的变化。1960年,本科实习生Michael Gazzaniga第一次听说这些患者时,既好奇又怀疑。他的导师Roger Sperry在加州理工学院的实验室里,正对猫和猴子进行裂脑研究。Sperry发现,切断动物的胼胝体会显著改变它们的行为和认知。例如,裂脑猫在换眼测试时,无法回忆起之前学过的知识,仿佛两个半球各自独立学习。

裂脑研究的突破
1961年,Gazzaniga以研究生身份回到Sperry的实验室,机会很快到来。神经外科医生Joseph Bogen提议研究一位裂脑患者William Jenkins。Jenkins是一名二战老兵,因头部受伤导致癫痫频发,药物治疗无效。1962年2月,Bogen为他实施了裂脑手术。术后,Jenkins的癫痫症状明显减轻,但手术是否带来其他后果仍未知。

Gazzaniga和Sperry设计了新实验,首次分开测试左右脑的功能。他们让Jenkins盯着一个点,然后在右侧闪现一个正方形图案(由左脑处理),Jenkins能清楚描述所见。但当图案闪到左侧(由右脑处理)时,他却表示什么都没看见。然而,当Gazzaniga让Jenkins用手指指出看到的圆形图案时,无论是左脑还是右脑处理,他都能准确指出。这表明右脑虽然无法用语言表达,但仍能感知视觉信息。

裂脑研究的深入
从1962年到1967年,Sperry和Gazzaniga与Jenkins及其他裂脑患者进行了数十项实验。他们发现,右脑擅长视觉-运动任务,而左脑则主导语言和逻辑推理。例如,Jenkins用左手(右脑控制)能迅速摆对积木,但右手(左脑控制)却完全无法完成任务。更令人惊奇的是,当右手出错时,左手会悄悄干预,试图纠正错误。

1977年,Gazzaniga和助手Joseph LeDoux研究了一位15岁的裂脑少年P. S.。他们发现,左脑会为不完整的信息填补空白,构建出看似合理的解释。例如,当左脑看到鸡爪、右脑看到雪景时,P. S.会编造一个故事将两者联系起来。

左脑的统一功能
这些发现让Gazzaniga提出理论:左脑是我们心理统一感的来源,它将零散信息串联成连贯的故事。这不仅解答了大脑分工问题,还揭示了左右半球如何像两个独立个体共存于一个头颅中。

裂脑研究的意义
裂脑研究不仅为癫痫治疗提供了新思路,还首次用科学证明了“分裂自我”的物理基础。哲学家Patricia Churchland认为,这一发现对神经科学意义深远,表明意识是大脑活动的产物,而非单一的“意识实体”。如今,随着癫痫治疗的进步,裂脑手术已几乎绝迹,但研究仍在继续。例如,神经科学家Michael Miller正探索每个半球是否以独特方式反思自我。他告诉我:“裂脑患者让你窥见一种独特的意识状态,和他们的交流就像与两个不同的人对话。”

裂脑研究不仅改变了我们对大脑功能的理解,还为神经科学和哲学提供了深刻的启示。通过这一系列实验,科学家们揭示了大脑两侧的独立性,以及左脑在构建心理统一感中的核心作用。这些发现不仅解答了大脑分工的谜题,还为我们理解意识与自我提供了新的视角。

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