神經科學的黑歷史:前腦葉白質切除術

　　神經科學以其探索智慧本源的特點而備受諾獎委員會的青睞，去年的生理或醫學獎也再次印證了這種觀點，可以說大部分獲獎的神經學家都是實至名歸。然而即使是諾獎委員會也有判斷失誤的時候——1949年的諾貝爾生理或醫學獎被授予了葡萄牙醫師安東尼奧·埃加斯·莫尼斯（António Egas Moniz）以表彰他發明的前腦葉白質切除術（lobotomy），然而僅僅不到一年之後，對莫尼斯的批判就超越了讚許，他賴以成名的前腦葉白質切除術也開始在全世界範圍內遭受抵制。那麼這究竟是怎麼一回事呢？

 

    

    安東尼奧·埃加斯·莫尼斯（António Egas Moniz，1874年11月29日－1955年12月13日），葡萄牙精神病學家和神經外科醫生。他由於發現前腦葉白質切除術對某些心理疾病的治療效果而獲得1949年諾貝爾生理學或醫學獎。他是第一位獲得諾貝爾獎的葡萄牙人。（圖文來自維基）

 

    救命稻草

 

　　中樞神經系統是人類思維和意識的物質基礎，因此中樞神經系統出現功能障礙的最典型症狀就是患者的人格和行為會出現一系列異常，因此許多中樞神經系統疾病被俗稱為「精神病」。這些疾病的發病機制是如此複雜，以至於時至今日，以精神分裂症（Schizophrenia）為典型代表的多種中樞神經系統疾病依然無法被有效治療或預防。而在大半個世紀前的三十年代，人們對於這類疾病簡直可以說是一籌莫展。當時對於一些極具危險性的精神病患者，醫生只好採用束縛或是大劑量使用鎮靜劑乃至鴉片等辦法來暫時緩解^[1]。

 

圖為一套早期用來束縛精神病患者的特殊設備，包括鐐銬、緊身衣、皮帶以及一種特製的「浴桶」。現存於蘇黎世Burghölzli醫院。

圖片來源：nobelprize.org

    面對一種無藥可醫的嚴重疾病，任何一根救命稻草都會成為世人矚目的焦點。在1935年於倫敦召開的神經學大會上，來自耶魯大學的神經學家約翰·弗爾頓（John Farquhar Fulton）與他早期的同事卡萊爾·雅各布森（Carlyle Jacobsen）發表了一項研究成果：他們損毀了兩隻黑猩猩的前腦葉與其它腦區的神經連接，結果發現這兩隻黑猩猩變得溫順了許多^[2]。這個不算很驚人的研究成果卻深深地啟發了與會的一位葡萄牙神經外科醫生，他就是本文的主角，安東尼奧·埃加斯·莫尼斯。莫尼斯迅速意識到這可能為手術治療精神病尋找到了一個突破口。

 

　　通過手術治療精神病並不算是一個很新穎的想法，從十九世紀末就已經有人陸續開始了這類嘗試，但這些手術的效果大多並不盡如人意^[1][3]，不過莫尼斯還是決定要再試一次。1935年11月12日，就在莫尼斯從倫敦回去後不久，他於裡斯本的聖瑪塔醫院（Hospital Santa Marta）做了第一次嘗試，由於他本人的手因為痛風而不太靈活，所以手術實際上是在他的指導下由其助手利瑪（Almeida Lima）完成的。他們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前腦葉當中注射乙醇來殺死那一片的神經纖維^[1][4]。手術之後，病人活了下來，並且症狀有所減輕，儘管病人最終沒有恢復到能出院的地步，但是莫尼斯依然宣稱他的手術取得了成功 ^[4]。受此鼓舞，莫尼斯又接二連三做了更多類似的手術，非常幸運的，莫尼斯前20例手術的病人都倖存了下來並且沒留下太過嚴重的後遺症^[1]。

 

　　莫尼斯由於在早些年因為發明腦血管造影術（cerebral angiography）而在國際上頗有名望，因此他的工作剛一發表就在全世界備受關注。儘管不久後他就發現損傷前腦葉會帶來一些不可避免的影響，比如反應遲鈍以及性格變化等，但他依然相信較之對精神病的出色療效，這些副作用是可以被容忍的^[1]。同時，他也對手術進行了一系列改進，比如他發現用乙醇很容易殃及無關的腦區^[5]，故而專門設計了一種被稱為「前腦葉白質切除器」（leucotome）的器械來機械損毀前腦葉的神經纖維，因此這套手術方法後來被稱為前腦葉白質切除術^[1][6]。

 

 

上圖為莫尼斯的前腦葉白質切除術示意圖，先將前腦葉白質切除器具刺入顱腔，然後搗毀一塊腦區。

圖片來源：The History of Lobotomy

下圖為兩種當時使用的前腦葉白質切除器

圖片來源：nobelprize.org

 

　　很快，前腦葉白質切除術被越來越多的國家所認可，精神病院的醫生終於看到了期待已久的曙光，只要這麼一個小小的手術，那些狂暴的患者就會變得像小寵物一樣任人擺布。

 

　　然而莫尼斯的方法需要給顱骨定位、鑽孔等等複雜的程序，這不但大大延長了手術所需的時間，也對醫生的技術也提出了很高的要求。由於需要接受「治療」的精神病患者實在太多，更何況那時候大部分精神病院都不配備專業的手術室，精神病醫生們迫切需要一種更加好用的方法。1945年，一個美國醫生沃爾特·弗裡曼二世（Walter Jackson Freeman II）對這種「手術」進行了一項「改進」，他發明了所謂的「冰錐療法」（ice-pick lobotomy），這種「手術」真可謂是「觸目」驚心——醫生直接用錘子將一根大概筷子粗的鋼針從病人的眼球上方鑿入腦內，而後徒手攪動那根鋼針以摧毀病人前腦葉^[6]。這種手術不但簡便快捷，而且還不需要很嚴格的消毒措施，當時精神病院裡那些用來對付危險患者的束縛用具稍加改造就可以成為一個臨時的手術臺，因而在發明之初便大受歡迎^[7]。

一個正在接受「冰錐療法」的病人

圖片來源：http://bizzarrobazar.com/2010/01/20/lobotomia-transorbitale/

　　濫用之殤

 

　　不得不承認，一開始，至少在莫尼斯最早的二十例手術後，那些病人的情況確實都有了不同程度的好轉，其中也不乏幾乎痊癒的^[1]。莫尼斯本人對此樂觀地總結道：「前腦葉切除術簡單，高效且毫無危險，很可能是一種高效治療精神錯亂的外科手術。」^[1]

 

　　然而，隨著手術的普及，尤其是「冰錐療法」問世後，越來越多的醫生開始從事這種手術。由於這種手術既沒有精確的定位，也沒有標準的操作流程，醫生往往是憑感覺對著病人大腦亂搗一氣，所以術後病人的表現可謂千奇百怪^[8]。有些病人直接死於手術或是因為手術後遺症而自殺；有些人出現了不同類型的殘疾；也有一些出現了極端的狂躁或是抑鬱症狀^[9]；而最多的情況是，病人精神病症狀有所減輕的同時也出現了嚴重的後遺症：這些病人變得像行屍走肉一般，孤僻，遲鈍，麻木，神情呆滯，任人擺布，從此一生就生活在無盡的虛無之中^[1][6][9]，一個母親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。」^[1]最後即便是前腦葉白質的支持者也不得不承認只有四成病患得到了好轉，剩下的要麼毫無效果要麼變得更糟^[1][6]。

 

　　更可怕的是前腦葉切除術開始遭到濫用，這也是該手術在今天聲名狼藉的主要原因之一。精神病院的醫生為了省事，開始沒節制地給病人實施前腦葉白質切除術；那些飽受患有精神病的家庭成員折磨的家人也熱衷於將他們得病的親人送去接受這種手術^[6]。加上「冰錐療法」的發明人弗裡曼十分善於宣傳，他經常糾集一群記者搞一些「醫療秀」之類的節目來提高這種療法的知名度^[10]。一時之間，前腦葉切除術變得非常流行，由於沒有適當的管理，許多街邊診所也開始打出前腦葉切除術的招牌，用簡陋的工具和只經過簡單培訓的人員來實施手術。同時手術的使用對象也從嚴重的精神病患者擴展到了一切精神或行為有異常的人群，到最後如弗裡曼之流甚至是來者不拒，都不問有病沒病只要給錢就敢做，這種狀況甚至連莫尼斯都有些看不下去^[10]。

 

當時小診所打出的做前腦葉白質切除術的小廣告，有沒有覺得和現在的某些小廣告很相似？

圖片來源：mindfreedom.org；cn.last.fm

　　到20世紀40年代後半葉，情況變得愈發糟糕起來，聲稱可以治療瘋狂的前腦葉切除術本身卻陷入到了一種前所未有的瘋狂和混亂中。由於媒體和廣告的添油加醋，這種本該是治療嚴重精神病的最後手段在一般民眾的心目中儼然成了解決一切問題的萬金油。在日本，許多小孩子被他們的家長送去做前腦葉切除術，而原因僅僅是家長覺得他們「不乖」^[6]。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^[11]。在情況最嚴重的美國，由於弗裡曼等人鼓吹「精神病要扼殺在萌芽狀態」，成千上萬的人沒有經過仔細檢查就被拉去做了這種手術^[12]。更有甚者將這種手術用在了暴力罪犯和政治犯身上^[6]。

 

　　如果翻看那個時代的病歷，不難發現許多令人扼腕的悲劇。

 

　　根據《華爾街日報》在今年早些時候的一篇報導披露，在二戰期間和結束之後，美國政府曾對一批遭受戰後精神創傷的退伍軍人集體實施前腦葉白質切除術，而其中有相當一部分都遭受了伴隨其一生的嚴重後遺症^[13]。

遭受前腦葉白質切除術的退伍軍人之一，羅曼·特裡茨（Roman Tritz），在接受手術後終身都受到包括幻覺和偏執在內的多種後遺症的困擾。

圖片來源：http://projects.wsj.com/lobotomyfiles/?ch=one

　　1941年，當冰錐療法還沒發明的時候，弗裡曼為一個叫做羅斯·瑪麗·甘迺迪（Rose Marie Kennedy）的女病人實施前腦葉白質切除術以治療她的智力障礙，不錯，這位甘迺迪小姐就是著名的美國總統約翰·甘迺迪（John F. Kennedy）的親姐姐^{[1][10][14][15]}。手術的結果堪稱相當糟糕，甘迺迪小姐手術後智力不增反降，成了一個整天只會發呆的「木頭人」。雖然弗裡曼本人也因此遭到了不少指責，但他反倒因此在民間名聲大噪，來向他尋求醫療幫助的民眾更加趨之若鶩^[15]。

羅斯·瑪麗·甘迺迪（Rose Marie Kennedy），甘迺迪總統之姊，美國較早接受前腦葉切除術的人之一，因手術而終身生活不能自理。

圖片來源：en.wikipedia

　　好萊塢明星華納·巴克斯特（Warner Leroy Baxter），曾經因為主演《亞利桑納奇俠》而榮獲奧斯卡獎，他是當時美國片酬最高的男影星之一。1951年他因為長期關節疼痛而接受前腦葉切除術，結果死於手術感染導致的肺炎，享年62歲^[16]。

 

華納·巴克斯特（Warner Leroy Baxter）

圖片來源：en.wikipedia

　　在種種非議聲中，莫尼斯還是因為這種手術獲得了1949年的諾貝爾生理或醫學獎，這無異於是對前腦葉切除術最強大的廣告，將這種癲狂帶向了最高潮。

 

　　合六州四十三縣鐵，不能為此錯也。 

　　亡羊補牢

 

　　面對種種異狀，最先反應過來的也是科學界，早在1944年，《焦慮與心理疾病雜誌》（Journal of Nervous and Mental Disease）就撰文認為前腦葉白質切除術會導致病人出現暴力傾向或是奴性和盲從。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於危險，不適合用來治療精神分裂症或是其它精神症狀。」但是這些彌足珍貴的聲音在一片狂熱的喧囂中猶如蒼茫大海中的浪花，很快就湮滅無聞了^[17]。

 

　　但是隨著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繫逐漸被揭秘。在這些新證據下，越來越多的科學家意識到，簡單地損毀前腦葉與大腦其他部分的聯繫會對人格造成不可逆且不可知的損害。加之許多真正對精神分裂症有效的藥物，如氯氮平、利培酮等被開發出來^[1][6][10]。終於，在1950年，在蘇聯精神病理學家瓦西裡·加雅諾夫斯基（Vasily Gilyarovsky）的強烈建議下，蘇聯政府最先宣布全面禁止前腦葉白質切除術^[18]。到1970年，絕大多數國家，以及美國許多州都立法禁止前腦葉白質切除術。諷刺的是，直到1977年，卡特總統在任期間，美國國會設立的「國家生物醫學與行為學實驗人類保護項目大會」（National Committee for the Protection of Human Subjects of Biomedical and Behavioral Research）依然認為「在某些情況下限制性地使用一些極端治療手段，如前腦葉白質切除術，可以起到積極的療效。」^[19]

 

　　亡羊補牢了，但病人及其家庭的痛苦卻已經無法挽回。據統計^[6]，單單在1939到1951年間，美國就有超過18000人接受了這樣的「手術」，而全世界範圍內有此遭遇者更是數以萬計。

 

　　更加令人扼腕的是，其實人類本來完全可以避免這一切悲劇的。就在莫尼茲得諾貝爾獎的一百年前，一個名叫菲尼亞斯.蓋奇（Phineas P. Gage）的鐵道工人在施工的時候發生了嚴重的事故——在爆破中，他被一根鐵棍從下往上穿過頭部。受此影響，他的一部分大腦永久性地遭到了損壞，而這個腦區正是後來前腦葉白質切除術重點搗毀的前額葉^[20]。

左圖為菲尼亞斯·蓋奇（Phineas P. Gage），手裡所持為當年穿過它頭部的鐵棒。右圖為鐵棒穿過頭部位置的示意圖。

圖片來源：static.guim.co.uk

　　經過全力搶救，蓋奇奇蹟般地存活了下來。傷愈後，人們驚訝地發現他除了瞎了一隻眼睛（被鐵棒穿過時連帶損傷）以外，其語言、記憶、運動等技能都基本上沒有受到影響。但是他卻性情大變，從一個友善而堅定的好人變成了一個傲慢，專橫，優柔寡斷且沒有絲毫羞恥之心的人渣^[20]。直到一百多年後，科學家才了解到前額葉皮質與人的情緒、價值判斷和複雜決策等高級思維活動直接相關，可以說是大腦的命令中心^[21]。

 

　　儘管蓋奇的案例也名動一時，可是並沒有太多人由此開始了解前額葉的功能，甚至是後來前腦葉白質切除術甚囂塵上的時候，一些病人出現了類似蓋奇的症狀，也沒有幾個人把這兩件事聯繫起來。現在回頭想想，實在感到莫大的遺憾。

 

　　反思與前行

 

　　現在的我們很難想像這樣一種野蠻的手術居然會在世界上大行其道十多年。但考慮到各種精神疾病都是會對病人及其家庭帶來巨大災難的惡性疾病，而在那個時代並沒有什麼良好的對策。加之二戰後世界各國建立起了全面的醫療體系，被收治的精神病患者陡然增加，大量的病人擠在不堪重負的醫院裡卻遲遲不能出院，而這又大大增加了爆發傳染病的概率。在三十年代前，18%的精神病人會死於肺結核等傳染病。不難想像那個時代的精神病醫生面對的是一種怎樣殘酷的工作壓力，前腦葉白質切除術的風靡可以說是一種歷史的必然^[22]。

 

　　退一步說，即便沒有這些問題，在那個年代裡出現這樣的「療法」也不足為奇，因為當時整個社會對神經外科手術的態度都非常輕率。那個時候，各類外科手術都缺乏嚴格的規範，外科醫生做手術還是比較隨意的，加上循證醫學還沒有深入人心，某些療法的副作用也長期得不到重視。當年，因為盲目治療而受害的遠不止遭受前腦葉白質切除術的這些人，比較著名的還有因為切斷大腦胼胝體而產生的「裂腦人」^[23]以及因為切除兩側海馬而喪失記憶能力的亨利·古斯塔夫·莫萊森（Henry Gustav Molaison）^[24]等等。這些神經外科史上的經典案例都被寫入了現在的醫學教材中，目的之一就是以史為鑑提醒人們規範操作與循證醫學的重要性，可以說正是這些悲劇鋪就了通往現代神經外科醫學的血淚之路。

 

　　與所有實用技術一樣，醫學也需要嚴謹的理論基礎，然而醫學的特殊之處在於，面對一些重大疾病的時候，醫學有時候會暫時跳過理論以「經驗技術」的形式去解決燃眉之急。但是沒有紮實理論依託的技術終究是難以完美的，一旦理論跟進，那些經驗技術的短板就會顯露出來。我們今天之所以能夠去反思那段瘋狂的歲月，很大程度上正是因為神經科學早已今非昔比。

 

　　今天，有了對大腦更深入的認識，加上循證醫學的深入人心，在這樣堅實的基礎上建立起了一大批新一代療法：2002年，FDA批准用深度腦刺激（Deep Brain Stimulation）治療帕金森^[25]；2012年，FDA批准用神經幹細胞療法治療乾性黃斑病變^[26]。可以預見，未來還會有更多療效更好，副作用更低，價格更親民的神經學療法相繼問世，神經精神類疾病的患者也將擁有更好的生活質量。然而在我們享受這一切的時候也不要忘記，神經外科手術也是經歷了無數磨難，付出了巨大代價，走了許多彎路才發展到今天的。

 

　　（作者：唐騁 中國科學院上海生命科學研究院神經科學研究所）

　　參考資料：

 

　　[1]nobelprize.org: Controversial Psychosurgery Resulted in a Nobel Prize

 

　　[2]Pressman, Jack D.. Last Resort: Psychosurgery and the Limits of Medicine. Cambridge:  Cambridge University Press; 2002. ISBN 0-521-52459-8.

 

　　[3]Kotowicz, Zbigniew. Gottlieb Burckhardt and Egas Moniz — Two Beginnings of Psychosugery. Gesnerus. 2005;62(1/2):77–101.

 

　　[4]Feldman, Robert P.; Goodrich, James T.. Psychosurgery: A Historical Overview. Neurosurgery. March 2001;48(3):647–57; discussion 657–9. PMID 11270556

 

　　[5]Russell A. Dewey: Psychology: An Introduction

 

　　[6]The History of Lobotomy（http://www.cerebromente.org.br/n02/historia/lobotomy.htm）

 

　　[7]Gary E Cordingley:Walter Freeman's Lobotomies at

 

　　Athens State Hospital

 

　　[8]Cooper, Rachel. On deciding to have a lobotomy: either lobotomies were justified or decisions under risk should not always seek to maximise expected utility. Medicine, Health Care and Philosophy. 2014;17(1):143-154. doi:10.1007/s11019-013-9519-8

 

　　[9]Valenstein, Elliot A.. History of Psychosurgery. In: Greenblatt, Samuel H. (ed.). A History of Neurosurgery: In Its Scientific and Professional Contexts. Contributing editors Dagi, T. Forcht; Epstein, Mel H.. Park Ridge, IL: The American Association of Neurological Surgeons; 1997. ISBN 978-1-879284-17-3. p. 499–516.

 

　　[10]Mo:The rise & fall of the prefrontal lobotomy. Neurophilosophy. ScienceBlogs

 

　　[11]Kragh, J.V.. Shock Therapy in Danish Psychiatry. Medical History. 2010;54(3):341–64. doi:10.1017/S0025727300004646. PMID 20592884. PMC 2889500.

 

　　[12]Swayze II, VW: Frontal leukotomy and related psychosurgical procedures in the era

 

　　

 

　　before antipsychotics (1935-1954): A historical overview. Am. J. Psychiatry 1995, 152 (4):505-515.

 

　　[13]The Wall Street Journal: Forgotten Soldiers by Michael M. Phillips http://projects.wsj.com/lobotomyfiles/?ch=one

 

　　[14]Feldman, Burton. The Nobel prize: a history of genius, controversy, and prestige. Arcade Publishing; 2001. ISBN 1-55970-592-2

 

　　[15]Rowland, Lewis (April 2005). "Walter Freeman's Psychosurgery and Biological Psychiatry: A Cautionary Tale". Neurology Today 5 (4): 70–72. doi:10.1097/00132985-200504000-00020. Retrieved July 9, 2011.

 

　　[16]Cliff Aliperti: Warner Baxter-A Brief Biography. 2010-3-29

 

　　[17]Ogren, K.; Sandlund, M.. Psychosurgery in Sweden 1944–1964. Journal of the History of the Neurosciences. 2005;14(4):353–67. doi:10.1080/096470490897692. PMID 16338693

 

　　[18]Gilyarovsky, Vasily [Гиляровский, Василий]. Избранные труды [Selected Works]. Moscow: Медицина [Medicine]; 1973. Russian.

 

　　[19]Department of Health, Education, and Welfare. Protection on Human Subjects: Use of Psychosurgery in Practice and Research: Report and Recommendations for Public Comment. Part 3

 

　　[20]Macmillan, M.. An Odd Kind of Fame: Stories of Phineas Gage. MIT Press; 2000. ISBN 0-262-13363-6

 

　　[21]en.wikipedia: Frontal lobe

 

　　[22]Swayze II, VW: Frontal leukotomy and related psychosurgical procedures in the era before antipsychotics (1935-1954): A historical overview. Am. J. Psychiatry 1995, 152 (4):505-515.

 

　　[23]Clarke, Dave F.; Wheless, James W.; Chacon, Monica M.; Breier, Joshua; Koenig, Mary-Kay; McManis, Mark; Castillo, Edward; Baumgartner, James E.: Corpus callosotomy: A palliative therapeutic technique may help identify resectable epileptogenic foci. Seizure 16 (6): 545–53. doi:10.1016/j.seizure.2007.04.004

 

　　[24]Arielle Levin Becker: Researchers To Study Pieces Of Unique Brain.2009-11-29

 

　　[25]U.S. Department of Health and Human Services.FDA approves implanted brain stimulator to control tremors

 

　　[26]Clinical Trial of Neural Stem Cell Treatment for Dry AMD Authorized by the FDA