大家知道神經科學史上最知名、被研究最透徹的一顆人腦,是誰的腦嗎?答案不是大腦已被大卸百塊的愛因斯坦,也不是額葉被鐵棒穿過而不死的美國工人蓋吉,而是一位名叫 H.M. 的病人。
在 2008 年病人 H.M. 過世之前,由於科學家要保護他的身份,因此在各大期刊論文中提到關於他的研究時,都是以其名字的縮寫 H.M. 來相稱;直到他過世之後,他的名字才正式解密,大家才終於知道他的本名叫做亨利莫雷森(Henry Molaison)。
莫雷森是何許人也?他對大腦的研究有什麼貢獻?現在我們就從頭來幫大家說起。
《大腦好好玩》第七集語音+文字檔:
https://www.mirrormedia.mg/story/20191230cul002
莫雷森在 1926 年出生在美國的康乃狄克州。10 歲前,他的生活風平浪靜一切正常;但在 10 歲那一年,莫雷森出現了第一次的癲癇發作。這一次的發作,是一種小發作癲癇,也叫做「失神型癲癇」。
當這種「失神型癲癇」發作時,病人看起來會像是突然恍神;他們會停下動作,兩眼無神發呆,持續數十秒後,病人會恢復正常,然後繼續她原本在做的事情或動作。
在莫雷森 15 歲時,他的情況更加惡化,開始出現大發作癲癇,也叫做「強直陣攣型癲癇」。
這種「強直陣攣型癲癇」發作的狀況比較誇張,也就是大家常常會在電影中或電視劇中看到的癲癇狀況;病人發作時會突然倒地,眼睛上翻、牙齒緊閉、口吐白沫、四肢僵直、抽動、抽筋,有時還會大小便失禁。發作完之後,還會出現意識不清和失憶的現象。
由於莫雷森的癲癇狀況日益嚴重,他的父母便帶她四處求醫,在莫雷森 17 歲那一年,他見到了史科威爾醫師(William Scoville),並在莫雷森 27 歲那一年(1953年),接受了史科威爾的大腦手術建議。
這場手術,徹底改變了莫雷森和記憶的認知科學研究。
--
切除海馬迴的大腦手術
--
莫雷森所接受的大腦手術,和我們在第 5 集(https://www.mirrormedia.mg/story/20191204cul002/)曾經介紹過的惡名昭彰的額葉切除術非常類似,差別只在於:史科威爾要切除不是莫雷森的額葉,而是他的「海馬迴」(hippocampus)。
那為什麼要切除海馬迴呢?這是因為史科威爾根據當時的科學文獻研判,莫雷森的癲癇可能是海馬迴異常放電所引起的。
想要切除海馬迴,就要先知道海馬迴是位於顳葉的深處。想要切除一個位於大腦深處的組織,勢必要找到好的方法才行;畢竟,如果隨便把手術器具插入大腦內部,很容易就會破壞到大腦表面的組織。
比方說,如果我們直接從頭的側面刺穿顳葉,那顳葉表面跟聽覺有關的大腦皮質可能就會受損,也就會因此造成不必要的困擾和傷害。
到底要怎麼做,才能以最小的傷口,取出最多的海馬迴呢?關於這個問題,史科威爾醫師想到了一個好方法:從額頭前面下刀。因為海馬迴是長條形的,而且海馬迴的頭部是位於顳頁的最前端,也就是額葉的下方。因此從額頭下刀,就可以只挖出一個小洞,破壞海馬迴的頭部,然後再一路深入破壞長條形海馬迴的中段和後段。
這個概念,就有點像是我們在切除鳳梨心的做法一樣,如果要去除鳳梨心,但是又要保留所有鳳梨肉的完整,那最好的作法就是從頭切開一個開口,然後直接垂直挖掉鳳梨心,因為如果從旁邊切開,就一定會破壞掉鳳梨的肉。
所以同樣的道理,從額葉下刀,就可以只開一個小洞,然後保留顳葉的完整性。但是從額頭動刀會有一個問題,就是會先遇到額葉。不過沒關係,史科威爾已經想好了對策,我們現在就來看看他的妙計是什麼。
首先,史科威爾先在莫雷森的額頭上鑽了兩個洞;接下來,用勺子插到洞裡面,放到額葉的下方,然後把額葉稍微舉起然後推向旁邊。換句話說,這就有點像是用一個迷你的千斤頂把額葉頂起來,一旦額葉被頂起來,我們就可以看到顳頁的最前端。
接下來,史科威爾就把吸引器(類似牙醫吸口水的管子)從顳葉前端穿刺進去,然後把深處的海馬迴直接吸出來。
莫雷森在整個手術的過程只被局部麻醉,因為基本上大腦不會痛,所以只要對前額骨穿孔的部位進行局部麻醉就可以了。簡單來說,就是先在前額骨的進行局部麻醉,挖出兩個洞後放入迷你千斤頂舉起額葉,然後插入牙醫吸口水的吸引器,吸出海馬迴,最後再消毒縫合,輕鬆搞定。
手術完成後的隔天,醫生就來探視莫雷森,結果看起來狀況似乎不錯!
從治療癲癇的角度來看,這個手術可以說是完全成功,因為莫雷森的癲癇沒有再發作了。而且他的認知能力、語言溝通、智力,也都沒有明顯的異常,所以可以說是手術大成功。
但是,在仔細進一步檢查之後才發現,原來問題大條了!
--
長期記憶 vs. 短期記憶
--
第一個問題,就是莫雷森記不起手術前的一些事情;用精確的術語來說,就是他出現了「逆向性失憶」。
這種逆向性失憶有一個特點:越靠近手術的事件,忘得越乾淨。
比方說,手術前 1 到 2 年前的事情,莫雷森忘得一乾二凈;手術前 3 到 5 年的事,大概忘了一半;手術前 10 年的事情,大概就都還記得。
第二個問題,更大條。醫生發現雖然莫雷森可以聽得懂指示,也能順利的對話,但是只要醫生離開病房幾分鐘再回來時,莫雷森就已經把剛剛發生的事情全都忘光。
換句話說,手術之後,他不但忘記了一些手術前的事件,更特別的是,手術後他在日常生活中所遭遇的事件,他都再也記不住。也就是說,莫雷森出現了「順向性失憶」,他無法形成新的事件記憶!
這兩個現象是科學家第一次有辦法明確區辨出「短期記憶」和「長期記憶」。在莫雷森身上,他的短期記憶沒問題,但是長期記憶卻出現異常。
之所以說莫雷森的短期記憶沒問題,是因為他的可以聽懂醫生的指示、可以把指令暫時記在腦中然後進行思考和對談,這就是所謂的短期記憶。
但是他出問題的地方就在於,這些短期記憶中的訊息,並沒有被長期的儲存下來,一旦莫雷森分心了、一旦短期記憶中的資訊更新了,之前的資訊馬上就會消失得無影無蹤。
由於以上的現象,我們知道當海馬迴受損時,短期記憶不受影響,但是過去的一些長期記憶卻消失,而且還無法再形成新的長期記憶,因此海馬迴必然和長期記憶有關,而和短期記憶無關。
--
陳述性記憶 vs. 程序性記憶
--
當莫雷森的海馬迴被切除之後,他的長期記憶出了問題。這裡所謂的長期記憶,主要是「陳述性的記憶」,也就是可以陳述出來的記憶;例如現任美國總統叫做川普,或是法國的首都是巴黎這一類的「語意記憶」;還有第一次搭飛機的感覺、第一次和男女朋友牽手時的情境這一類的「事件記憶」。
「語意記憶」和「事件記憶」這兩種記憶都是屬於陳述性記憶;而莫雷森出問題的,就是這種陳述性記憶。
但是,有趣的地方在於,有一些東西,莫雷森似乎沒有忘記。比方說,他還記得怎麼說話、他還記得怎麼拿筆寫字、他也還記得怎麼騎腳踏車。
這就讓科學家開始懷疑,莫雷森的腦中是不是存在某些形式的記憶沒有被破壞,這些非陳述性的記憶,可能仍然存在他的腦中,而且也可以繼續正常的形成。
關於這一點,科學家想出了一個方法來進行測試。他們要求莫雷森去對一些圖形進行描邊,比方說看著一個三角形,然後拿筆去描這個三角形的邊。
這個作業特別的地方,就在於莫雷森必需是要看著鏡子中的三角形和手來描邊。這個作業大家可以對著鏡子試試看,其實算是有點難度的,因為透過鏡子,我們的視覺訊息會和動手的體感覺方向相反,所以一開始會錯誤百出;但是經過訓練幾次之後,就可以學會並校正這些錯誤。
科學家想要知道,這種學習作業,對於無法記住新東西的莫雷森,到底有沒有辦法做到?結果發現,莫雷森竟然學得會!
好玩的地方就在於,由於莫雷森失去長期記憶,因此科學家每天讓莫雷森的學習鏡子作業時,莫雷森都不知道自己昨天曾經練習過,每天他都覺得這是一個新的作業。但是結果卻顯示,他的表現隨著每天的練習變得越來越好。
換句話說,雖然莫雷森沒有關於鏡子作業的長期陳述性記憶,但是關於鏡子作業的程序性記憶,他似乎可以順利記得。
而這也是第一次,科學家找到了明確的證據,可以區分「陳述性記憶」和「程序性記憶」。這種「程序性記憶」,就是與身體動作程序相關的記憶,失去了海馬迴的莫雷森,依然保有「程序性記憶」,而且可以學習新的「程序性」動作。因此,海馬迴和「程序性記憶」無關,而只和「陳述性記憶」有關。
--
克拉帕瑞德的惡作劇
--
莫雷森這種失去「陳述性記憶」,但是確保有「程序性記憶」的現象,其實和 1911 年另外一位醫生克拉帕瑞德(édouard Claparede)的發現很像。
克拉帕瑞德當年也有一位順向性失憶的病人,他當時發現這位病人有一些有趣的行為,就是這位病人因為失憶而無法說出廁所和病房的位置,但是去廁所和回病房時卻不會迷路。克拉帕瑞德因此懷疑,這位病人是不是隱約還記得某些事情。
有一天,克拉帕瑞德心血來潮,決定要惡作劇測試一下,於是他就在和病人握手時,手裡藏了一個大頭針。病人握手之後痛得縮手哇哇大叫。不過由於病人有失憶症,當然很快就忘了這件事。
隔天克拉帕瑞德醫生又來找病人握手,這次病人立馬拒絕握手。醫生問他為什麼不握手,病人就回答「我難道不能拒絕握手嗎?」醫生又再繼續追問原因,病人最後終於回答「因為有人可能會在握手時惡作劇,用隱藏的大頭針刺人」。
從這個小故事我們也可以看到,「陳述性」的語意知識記憶和「程序性」的身體動作記憶的確不同。當我們因為海馬迴受傷而喪失「陳述性」記憶時,其他的腦區依然可以儲存「程序性」記憶。
我們現在也把「陳述性」的這一類記憶稱為「外顯記憶」,然後把「程序性」的這一類記憶稱為「內隱記憶」。
最後總結一下。今天我們介紹了亨利莫雷森的故事。這位病人的大腦,可以說是神經科學史上被研究最透徹的一顆人腦。莫雷森在被切除了海馬迴及周邊組織後,科學家觀察到兩個非常重要的現象:
第一,莫雷森喪失了長期記憶,但卻保有短期記憶。由此可知海馬迴和長期記憶有關,而和短期記憶無關;
第二,莫雷森喪失了陳述性記憶,但是卻沒有喪失程序性記憶。由此可知海馬迴負責的是陳述性記憶,而和程序性記憶無關。
在下一集的節目中,我們將繼續介紹深入海馬迴,看看海馬迴究竟是透過什麼樣的方式參與了記憶的運作!
癲癇會影響智力嗎 在 謝伯讓的腦科學世界 Facebook 八卦
大家知道神經科學史上最知名、被研究最透徹的一顆人腦,是誰的腦嗎?答案不是大腦已被大卸百塊的愛因斯坦,也不是額葉被鐵棒穿過而不死的美國工人蓋吉,而是一位名叫 H.M. 的病人。
在 2008 年病人 H.M. 過世之前,由於科學家要保護他的身份,因此在各大期刊論文中提到關於他的研究時,都是以其名字的縮寫 H.M. 來相稱;直到他過世之後,他的名字才正式解密,大家才終於知道他的本名叫做亨利莫雷森(Henry Molaison)。
莫雷森是何許人也?他對大腦的研究有什麼貢獻?現在我們就從頭來幫大家說起。
《大腦好好玩》第七集語音+文字檔:
https://www.mirrormedia.mg/story/20191230cul002
莫雷森在 1926 年出生在美國的康乃狄克州。10 歲前,他的生活風平浪靜一切正常;但在 10 歲那一年,莫雷森出現了第一次的癲癇發作。這一次的發作,是一種小發作癲癇,也叫做「失神型癲癇」。
當這種「失神型癲癇」發作時,病人看起來會像是突然恍神;他們會停下動作,兩眼無神發呆,持續數十秒後,病人會恢復正常,然後繼續她原本在做的事情或動作。
在莫雷森 15 歲時,他的情況更加惡化,開始出現大發作癲癇,也叫做「強直陣攣型癲癇」。
這種「強直陣攣型癲癇」發作的狀況比較誇張,也就是大家常常會在電影中或電視劇中看到的癲癇狀況;病人發作時會突然倒地,眼睛上翻、牙齒緊閉、口吐白沫、四肢僵直、抽動、抽筋,有時還會大小便失禁。發作完之後,還會出現意識不清和失憶的現象。
由於莫雷森的癲癇狀況日益嚴重,他的父母便帶她四處求醫,在莫雷森 17 歲那一年,他見到了史科威爾醫師(William Scoville),並在莫雷森 27 歲那一年(1953年),接受了史科威爾的大腦手術建議。
這場手術,徹底改變了莫雷森和記憶的認知科學研究。
-\-\
切除海馬迴的大腦手術
-\-\
莫雷森所接受的大腦手術,和我們在第 5 集(https://www.mirrormedia.mg/story/20191204cul002/)曾經介紹過的惡名昭彰的額葉切除術非常類似,差別只在於:史科威爾要切除不是莫雷森的額葉,而是他的「海馬迴」(hippocampus)。
那為什麼要切除海馬迴呢?這是因為史科威爾根據當時的科學文獻研判,莫雷森的癲癇可能是海馬迴異常放電所引起的。
想要切除海馬迴,就要先知道海馬迴是位於顳葉的深處。想要切除一個位於大腦深處的組織,勢必要找到好的方法才行;畢竟,如果隨便把手術器具插入大腦內部,很容易就會破壞到大腦表面的組織。
比方說,如果我們直接從頭的側面刺穿顳葉,那顳葉表面跟聽覺有關的大腦皮質可能就會受損,也就會因此造成不必要的困擾和傷害。
到底要怎麼做,才能以最小的傷口,取出最多的海馬迴呢?關於這個問題,史科威爾醫師想到了一個好方法:從額頭前面下刀。因為海馬迴是長條形的,而且海馬迴的頭部是位於顳頁的最前端,也就是額葉的下方。因此從額頭下刀,就可以只挖出一個小洞,破壞海馬迴的頭部,然後再一路深入破壞長條形海馬迴的中段和後段。
這個概念,就有點像是我們在切除鳳梨心的做法一樣,如果要去除鳳梨心,但是又要保留所有鳳梨肉的完整,那最好的作法就是從頭切開一個開口,然後直接垂直挖掉鳳梨心,因為如果從旁邊切開,就一定會破壞掉鳳梨的肉。
所以同樣的道理,從額葉下刀,就可以只開一個小洞,然後保留顳葉的完整性。但是從額頭動刀會有一個問題,就是會先遇到額葉。不過沒關係,史科威爾已經想好了對策,我們現在就來看看他的妙計是什麼。
首先,史科威爾先在莫雷森的額頭上鑽了兩個洞;接下來,用勺子插到洞裡面,放到額葉的下方,然後把額葉稍微舉起然後推向旁邊。換句話說,這就有點像是用一個迷你的千斤頂把額葉頂起來,一旦額葉被頂起來,我們就可以看到顳頁的最前端。
接下來,史科威爾就把吸引器(類似牙醫吸口水的管子)從顳葉前端穿刺進去,然後把深處的海馬迴直接吸出來。
莫雷森在整個手術的過程只被局部麻醉,因為基本上大腦不會痛,所以只要對前額骨穿孔的部位進行局部麻醉就可以了。簡單來說,就是先在前額骨的進行局部麻醉,挖出兩個洞後放入迷你千斤頂舉起額葉,然後插入牙醫吸口水的吸引器,吸出海馬迴,最後再消毒縫合,輕鬆搞定。
手術完成後的隔天,醫生就來探視莫雷森,結果看起來狀況似乎不錯!
從治療癲癇的角度來看,這個手術可以說是完全成功,因為莫雷森的癲癇沒有再發作了。而且他的認知能力、語言溝通、智力,也都沒有明顯的異常,所以可以說是手術大成功。
但是,在仔細進一步檢查之後才發現,原來問題大條了!
-\-\
長期記憶 vs. 短期記憶
-\-\
第一個問題,就是莫雷森記不起手術前的一些事情;用精確的術語來說,就是他出現了「逆向性失憶」。
這種逆向性失憶有一個特點:越靠近手術的事件,忘得越乾淨。
比方說,手術前 1 到 2 年前的事情,莫雷森忘得一乾二凈;手術前 3 到 5 年的事,大概忘了一半;手術前 10 年的事情,大概就都還記得。
第二個問題,更大條。醫生發現雖然莫雷森可以聽得懂指示,也能順利的對話,但是只要醫生離開病房幾分鐘再回來時,莫雷森就已經把剛剛發生的事情全都忘光。
換句話說,手術之後,他不但忘記了一些手術前的事件,更特別的是,手術後他在日常生活中所遭遇的事件,他都再也記不住。也就是說,莫雷森出現了「順向性失憶」,他無法形成新的事件記憶!
這兩個現象是科學家第一次有辦法明確區辨出「短期記憶」和「長期記憶」。在莫雷森身上,他的短期記憶沒問題,但是長期記憶卻出現異常。
之所以說莫雷森的短期記憶沒問題,是因為他的可以聽懂醫生的指示、可以把指令暫時記在腦中然後進行思考和對談,這就是所謂的短期記憶。
但是他出問題的地方就在於,這些短期記憶中的訊息,並沒有被長期的儲存下來,一旦莫雷森分心了、一旦短期記憶中的資訊更新了,之前的資訊馬上就會消失得無影無蹤。
由於以上的現象,我們知道當海馬迴受損時,短期記憶不受影響,但是過去的一些長期記憶卻消失,而且還無法再形成新的長期記憶,因此海馬迴必然和長期記憶有關,而和短期記憶無關。
-\-\
陳述性記憶 vs. 程序性記憶
-\-\
當莫雷森的海馬迴被切除之後,他的長期記憶出了問題。這裡所謂的長期記憶,主要是「陳述性的記憶」,也就是可以陳述出來的記憶;例如現任美國總統叫做川普,或是法國的首都是巴黎這一類的「語意記憶」;還有第一次搭飛機的感覺、第一次和男女朋友牽手時的情境這一類的「事件記憶」。
「語意記憶」和「事件記憶」這兩種記憶都是屬於陳述性記憶;而莫雷森出問題的,就是這種陳述性記憶。
但是,有趣的地方在於,有一些東西,莫雷森似乎沒有忘記。比方說,他還記得怎麼說話、他還記得怎麼拿筆寫字、他也還記得怎麼騎腳踏車。
這就讓科學家開始懷疑,莫雷森的腦中是不是存在某些形式的記憶沒有被破壞,這些非陳述性的記憶,可能仍然存在他的腦中,而且也可以繼續正常的形成。
關於這一點,科學家想出了一個方法來進行測試。他們要求莫雷森去對一些圖形進行描邊,比方說看著一個三角形,然後拿筆去描這個三角形的邊。
這個作業特別的地方,就在於莫雷森必需是要看著鏡子中的三角形和手來描邊。這個作業大家可以對著鏡子試試看,其實算是有點難度的,因為透過鏡子,我們的視覺訊息會和動手的體感覺方向相反,所以一開始會錯誤百出;但是經過訓練幾次之後,就可以學會並校正這些錯誤。
科學家想要知道,這種學習作業,對於無法記住新東西的莫雷森,到底有沒有辦法做到?結果發現,莫雷森竟然學得會!
好玩的地方就在於,由於莫雷森失去長期記憶,因此科學家每天讓莫雷森的學習鏡子作業時,莫雷森都不知道自己昨天曾經練習過,每天他都覺得這是一個新的作業。但是結果卻顯示,他的表現隨著每天的練習變得越來越好。
換句話說,雖然莫雷森沒有關於鏡子作業的長期陳述性記憶,但是關於鏡子作業的程序性記憶,他似乎可以順利記得。
而這也是第一次,科學家找到了明確的證據,可以區分「陳述性記憶」和「程序性記憶」。這種「程序性記憶」,就是與身體動作程序相關的記憶,失去了海馬迴的莫雷森,依然保有「程序性記憶」,而且可以學習新的「程序性」動作。因此,海馬迴和「程序性記憶」無關,而只和「陳述性記憶」有關。
-\-\
克拉帕瑞德的惡作劇
-\-\
莫雷森這種失去「陳述性記憶」,但是確保有「程序性記憶」的現象,其實和 1911 年另外一位醫生克拉帕瑞德(édouard Claparede)的發現很像。
克拉帕瑞德當年也有一位順向性失憶的病人,他當時發現這位病人有一些有趣的行為,就是這位病人因為失憶而無法說出廁所和病房的位置,但是去廁所和回病房時卻不會迷路。克拉帕瑞德因此懷疑,這位病人是不是隱約還記得某些事情。
有一天,克拉帕瑞德心血來潮,決定要惡作劇測試一下,於是他就在和病人握手時,手裡藏了一個大頭針。病人握手之後痛得縮手哇哇大叫。不過由於病人有失憶症,當然很快就忘了這件事。
隔天克拉帕瑞德醫生又來找病人握手,這次病人立馬拒絕握手。醫生問他為什麼不握手,病人就回答「我難道不能拒絕握手嗎?」醫生又再繼續追問原因,病人最後終於回答「因為有人可能會在握手時惡作劇,用隱藏的大頭針刺人」。
從這個小故事我們也可以看到,「陳述性」的語意知識記憶和「程序性」的身體動作記憶的確不同。當我們因為海馬迴受傷而喪失「陳述性」記憶時,其他的腦區依然可以儲存「程序性」記憶。
我們現在也把「陳述性」的這一類記憶稱為「外顯記憶」,然後把「程序性」的這一類記憶稱為「內隱記憶」。
最後總結一下。今天我們介紹了亨利莫雷森的故事。這位病人的大腦,可以說是神經科學史上被研究最透徹的一顆人腦。莫雷森在被切除了海馬迴及周邊組織後,科學家觀察到兩個非常重要的現象:
第一,莫雷森喪失了長期記憶,但卻保有短期記憶。由此可知海馬迴和長期記憶有關,而和短期記憶無關;
第二,莫雷森喪失了陳述性記憶,但是卻沒有喪失程序性記憶。由此可知海馬迴負責的是陳述性記憶,而和程序性記憶無關。
在下一集的節目中,我們將繼續介紹深入海馬迴,看看海馬迴究竟是透過什麼樣的方式參與了記憶的運作!
癲癇會影響智力嗎 在 謝伯讓的腦科學世界 Facebook 八卦
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
----
額葉與人格
----
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。
----
額葉切除術是什麼?
----
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。
----
顱骨穿孔術
----
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。
----
美國鐵路工人穿顱案
----
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。
----
為何翻案?
----
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。
----
腦白質切除術
----
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。
----
黯然收場
----
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。
癲癇會影響智力嗎 在 【癲癇十問Q11】~ 郭書帆醫師癲癇發作會影響孩子的智力嗎? 的八卦
【 癲癇 十問Q11】~ 郭書帆醫師 癲癇 發作 會影響 孩子的 智力嗎 ? 583 views · 3 years ago ...more. 台灣 癲癇 之友協會Taiwan Epilepsy Association. ... <看更多>
癲癇會影響智力嗎 在 癲癇病人為什麼會智力、記憶力下降? - PTT新聞 的八卦
1、癲癇病發作頻率:每次發作癲癇發作均可導致大腦皮層細胞嚴重損害,大腦皮層細胞健康與否,直接影響記憶力的好壞。據觀察,每天發作一次以上者69.5% ... ... <看更多>
癲癇會影響智力嗎 在 癲癇會影響智力嗎2023-在Facebook/IG/Youtube上的焦點新聞 ... 的八卦
台北榮總神經內科主治醫師關尚勇指出,癲癇學發現,會遺傳的大多是良性癲癇。容易控制、不會影響智力、生活,且成年多半會自動消失。 癲癇發作會影響孩子的智力嗎?真相 ... ... <看更多>