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随笔:用H.M.的脑子开窍

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发表于 2014-1-24 13:53:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 retro 于 2014-1-24 05:59 PM 编辑

(一)

我爱读书。阅读让我认识了亨利·莫里森(Henry Moleison),应该说认识了他的脑袋。这也让我开始认识自己的脑袋。以前听说里面是一堆乱得像麻绳样的神经,很想眼见为实,却苦于没法子打开盖子往里瞧瞧。读书,让我碰到了H.M.;查书,方知那是亨利·莫里森的Initial。以前麻省理工的医学院管得很严,不让外人知道他是何人,医生只叫他这两个字母。到他死的时候,NYT给他上了讣告“H. M., an Unforgettable Amnesiac, Dies at 82”。这才让我这号外人知道他,知道他有一个非常重要科学价值的脑袋——脑神经科学家们老是往他那里探头探脑,总想弄点什么东西瞧瞧。

古人云:“天不生仲尼,万古如长夜。”这是说孔子的历史光芒;当我略知亨利之一二的时候,脑子轰的一下:如果天不降斯大任,脑子里发生了什么,嘿嘿……现在科学家的两眼也可能仍是一抹黑。

从外表看,亨利的脑子没什么了不起。说特别的,亨利的头,小时候给撞了。打那之后,亨利得了头痛病,痛起来要命。医生说这是Seizure,还是Partial的。亨利16岁,头实在太痛了,有时竟然一天昏死两次。医生说是Grand Mal Seizure,确诊Epilepsy。这词我懂,叫癫痫病;以前没法治,现在仍没法治愈。说难治,我查了一下Concise Encyclopedia:

Neurological disorder caused by paroxysmal malfunction of neurons in the brain (seizures). It is characterized by strange movements or sensations in parts of the body, odd behaviours, emotional disturbances, and sometimes convulsions and momentary lapses of consciousness. Seizures may result from abnormal electrical activity in most or all of the brain (generalized), or they may originate in a specific brain area (partial). Causes include brain tumours, infections, genetic or developmental abnormalities, stroke, and head trauma, although no cause can be found in most cases. Treatment is usually with anticonvulsant medications; brain surgery may be beneficial if drugs cannot control seizures.

哇,看到里面有那么多“May”,看来医生也头痛。接着查看了一下癫痫病症,哇哇,得这病太容易了:家里有小孩流口水,说话不清楚,那叫“多难得呵癫痫症(Rolandic Epilepsy)”。如果有些人脑子歪歪,爱动手动脚的,那是“额叶癫痫症(Frontal Lobe Epilepsy)”发作。小心洗澡,水太热了,会诱发“沐浴癫痫症(Bathing/Hot Water Epilepsy)”。有男人装X叫肚子痛,官方说法叫“腹部癫痫症(Abdominal Epilepsy)”。女人都有肚子痛——这我能装懂,那叫“月经癫痫症(Catamenial Epilepsy)”。俺爱读书——没痛,也算病——“阅读癫痫症(Reading Epilepsy)”。这病就差口吐白沫,没晕死过去。

有一种癫痫叫“反射性癫痫病(Reflex Epilepsy)”。这好比体检医生用锤子敲你的膝盖,你踢掉他的眼镜不是你的错,不踢的才有病。如“光敏感癫痫症(Photosensitive Epilesy)”,得病的原因是光线在错误的时间,错误的地点,发生了错误的瞬间变化。还有“儿童昏厥癫痫症(Childhood Absence Epilepsy)”。据说是空气惹的祸,谁也躲不了。有个词Hyperventilation管这事的,说空气中的二氧化碳浓度高了,孩子的毛病就来了。

亨利到了27岁,医生没法子,建议动手术。82岁,亨利的脑袋死了。医院找来预先准备好的Cryopaks冰袋,把亨利的头严密地包起来。他的遗体被送到波士顿Charlestown Navy Yard 149号大楼,Athinoula Martinos生物成像中心。在那里,科学家们用高分辨率MRI对亨利的脑袋进行扫描,然后解剖取出大脑。第二天早上,亨利的脑子到达波士顿东部的Logan机场,登上前往圣地亚哥的航班飞机。



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发表于 2014-1-24 21:05:48 | 显示全部楼层
retro兄这篇写得好看极了!

用诙谐的语气科普医学,很吸引人。

“知道他有一个非常重要科学价值的脑袋——脑神经科学家们老是往他那里探头探脑,总想弄点什么东西瞧瞧”

“脑神经科学家们老是往他那里探头探脑”,这个探头探脑用得妙极!

还有那段介绍不同种类的癫痫,写得好玩极了。

“这好比体检医生用锤子敲你的膝盖,你踢掉他的眼镜不是你的错,不踢的才有病。”,这句夸张得太好了:)))看完这句,俺恨不得提醒大夫:下次给病人检查膝反射时,脑袋使劲往后仰,小心碰到个反射过度的病人,把你的眼镜给踢飞了:)))
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发表于 2014-1-24 22:51:01 | 显示全部楼层
念研究生时,忘了是写paper还是论文时查资料,看到一本有些年头的书,其中就提到了这个病人。脑外科大夫为了治疗他的癫痫,给他做了额叶切除。

“以前麻省理工的医学院管得很严”

麻省理工有医学院吗?
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发表于 2014-1-25 02:14:05 | 显示全部楼层
写得好啊.有个纸媒最近约我写他的故事. 他太有名了,帮科学家解决了很多理论问题.因此他死后做脑切片时专门造了一台切片机,过程在网上直播.当然我主要写关于记忆的部分.
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发表于 2014-1-25 02:25:52 | 显示全部楼层
姨,刚写的回帖呢? 重写几句吧. 首先顶. 不过要提醒你改一下概念.男人肚痛的癫痫是肠子里神经系统的癫痫. 女人的Catamenial Epilepsy不是女人肚里的病,而是由于大姨带来的荷尔蒙波动造成脑子里的癫痫.
HM在神经科学里很有名,最近一个纸媒约我写篇他的科普.不过不是癫痫, 而是之后的遗忘症
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发表于 2014-1-26 14:23:34 | 显示全部楼层
当年的课题之一就是在脑子里寻找 epilepsy发病的机理。后来发现那条路走不通。
等着看2和炉师傅的科普。
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 楼主| 发表于 2014-1-26 20:21:24 | 显示全部楼层
mist 发表于 2014-1-24 11:51 PM
念研究生时,忘了是写paper还是论文时查资料,看到一本有些年头的书,其中就提到了这个病人。脑外科大夫为 ...

雾儿,你也伸个脑袋过来看看。

据说麻省理工的医学院实际上是哈佛医学院,两者关系我不清楚。但MIT有个Department of Brain and Cognitive Sciences,亨利的后半生活就在那里。
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 楼主| 发表于 2014-1-26 20:26:20 | 显示全部楼层
炉匠 发表于 2014-1-25 03:14 AM
写得好啊.有个纸媒最近约我写他的故事. 他太有名了,帮科学家解决了很多理论问题.因此他死后做脑切片时专门 ...

师傅,大,大……大事不好啦。门外来了个李鬼,板斧抡得呼呼响,好像是来真的!

哈哈。说真的,有什么地方露了马脚,请多多包涵。

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 楼主| 发表于 2014-1-26 20:34:37 | 显示全部楼层
fancao 发表于 2014-1-26 03:23 PM
当年的课题之一就是在脑子里寻找 epilepsy发病的机理。后来发现那条路走不通。
等着看2和炉师傅的科普。 ...

哇,师姐出马了。我写的是笑话,但也十分认真,为了长知识。
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 楼主| 发表于 2014-1-26 20:46:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 retro 于 2014-1-27 08:19 PM 编辑

(二)

据我所知,世上只有两个大脑受到隆重科学礼遇,一个是爱恩斯坦的。他们两者之间区别清楚:亨利是后天的;亨利生来没有这个价值。但生前,他的脑袋比爱恩斯坦的,更具医学研究价值。

亨利27岁那年,1953年8月25日,康州哈特福德医院(Hartford Hospital, Connecticut)脑神经外科医生威廉·斯科维尔( William Beecher Scoville),在亨利的额头上打了两个洞。手术中,他用工具把亨利脑子里的Frontal Lobes挖掉,又把两边的Medial Temporal Lobes切除。然后从亨利的脑袋里,斯科维尔医生一口气拿掉了一堆“名词”:Hippocampus,Parahippocampal Gyru,Uncus,Anterior Temporal Corte,还有Amygdala——这我不太懂,懒得查字典。



英俊的威廉·斯科维尔医生

手术细节,好像没有留下文字记载(斯科维尔医生1984年去世)。他的一个后人,卢克·迪特里克(Luke Dittrich)写过一篇长文“The Brain That Changed Everything”,里面作了一点描述:

A trepan is a sort of wide-mouthed serrated drill. The particular trepan he's using, like a lot of his surgical instruments, and like the operation itself, is of his own invention. To make this trepan, he bought a hole saw from a local auto-supply or machine shop for about a dollar, then attached it to a standard Hudson drill handle, the kind you crank by hand. Now he places the trepan down onto Henry's exposed skull, just above one of his eye sockets,and bears down.

译文:“孔钻是一种宽齿锯钻。那把他正在用的专门孔钻,象他许多手术器械,以及本次手术那样,是他自己拥有的发明。为了打造这把钻,他用大约一块钱,从一家汽配或者机械商店买来孔锯,然后给它配上一个标准的哈德森手摇钻,要你用手摇动的那种。现在他把孔钻放到亨利露出的头骨上,正好在他眼眶上面,向下旋转。”

手术用的那把手钻叫Trepan,是斯科维尔医生用哈德森手钻改造而成的。哈德森手钻,现已是古董;我见过用过,样子像一个很大的“弓”字,很不好使。钻孔的时候,需要一手握住顶端,向下用力,一手横着使劲摇动手把,如果合力掌握不好,钻头很容易走偏。卢克说他的祖父,斯科维尔是一个很有创意的医生,喜欢搞一些小发明;曾发明过一把手术钳子。但我一下子搞不明白:脑袋里一大堆神经脆弱的神经……一把土钻?

后来,我发现这把钻跟Orbital Undercutting有关——望文生义:“轨道下切”。于是沿着“轨道”切下去,查到斯科维尔医生1960年,在英国《皇家医学会志》发表的医学论文“Late Results of Orbital Undercutting”。拽过来一看,呵呵,居然能看懂大半截,搞懂了Orbital Undercutting的用意:

Complete lobotomy has been largely replaced by limited selective operations especially in the benign psychoneuroses‎ and depressions, and in selected schizophrenic patient with a high cultural background. The classical standard lobotomy or leucotomy in now advocated only deteriorated schizophrenic patients of low cultural level requiring continuous restraint and nursing care. Even in such cases selective undercutting of the superior convexity of the frontal lobes gives comparable benefit with less personality blunting. However, the principal application for selective lobotomies is in the neuroses, depressions and certain senile states. Such selective lobotomies, especially orbital undercutting, should be the treatment of choice in those recurrent depressions requiring more than a limited course of shock treatment, in seriously disabling anxiety-tension states, in intractable obsessive-compulsive syndromes without excessive narcissism and egocentricity, and in certain anxious, agitated elderly people. Unexpectedly gratifying results are obtained in the latter group.(节选)

斯科维尔医生的大意是,对那些文化背景良好(high cultural background),病情较轻的精神病人,可以不用lobotomy手术。有些病人电疗无效,情绪紧张,精神失控,强迫固执,以及烦躁不安的老年患者,Orbital Undercutting是一个很好的选择。因为这种手术在病人的额头上进行,创伤较少。Blablabla……

不过,我还不敢肯定Orbital究竟是指眼眶,还是亨利额头上被钻出来的那两个圆洞。我理解,倾向后者。
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发表于 2014-1-26 20:49:49 | 显示全部楼层
retro 发表于 2014-1-26 08:21 PM
雾儿,你也伸个脑袋过来看看。

据说麻省理工的医学院实际上是哈佛医学院,两者关系我不清楚。但MIT有个D ...

哈,retro兄,自从看完你的第一部分后,就一直往这线探头探脑呢,盼着早日看到二、三、四、五。。。呢:)

还真不知道哈佛医学院跟MIT有瓜葛。但MIT有很好的Neuroscience program,就是你提的的这个Brain and Cognitive Sciences 系。和俺一个系,但比俺早读博士两/三年的一个朋友去这个系跟一个挺有名的教授做了博士后,干得很出色。

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发表于 2014-1-26 23:18:26 | 显示全部楼层
本帖最后由 炉匠 于 2014-1-26 11:20 PM 编辑

Orbital cortex 是大脑前额叶的一部分。和情绪有关。trans-orbital lobotomy 大概就是从这里穿过去破坏前额叶。undercut 大概就是避开这个区域。
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发表于 2014-1-26 23:48:11 | 显示全部楼层
“然后从亨利的脑袋里,斯科维尔医生一口气拿掉了一堆“名词”:Hippocampus,Parahippocampal Gyru,Uncus,Anterior Temporal Corte,还有Amygdala”

看到“拿掉了一堆“名词””,笑死了:)))。retro兄,你这个翻译太棒了!:)))
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 楼主| 发表于 2014-1-30 00:46:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 retro 于 2014-1-30 08:48 AM 编辑
炉匠 发表于 2014-1-27 12:18 AM
Orbital cortex 是大脑前额叶的一部分。和情绪有关。trans-orbital lobotomy 大概就是从这里穿过去破坏前 ...


这回明白了,谢师傅。电视里,看到过从眼眶(orbital)里做的lobotomy。
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 楼主| 发表于 2014-1-30 00:48:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 retro 于 2014-1-30 03:11 AM 编辑
mist 发表于 2014-1-27 12:48 AM
“然后从亨利的脑袋里,斯科维尔医生一口气拿掉了一堆“名词”:Hippocampus,Parahippocampal Gyru,Uncus ...


你不来帮忙说词,还笑死了。我都急死了。
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 楼主| 发表于 2014-1-30 01:14:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 retro 于 2014-1-31 10:50 AM 编辑

(三)

Lobotomy,这个词我不陌生。曾看过PBS的一个节目“The Lobotomist”,里面讲美国一个精神病医师,瓦尔特·佛莱曼(Walter Freeman)手术过程的前前后后——用一根长长的针从病人的眼眶上方穿过,插入大脑额叶。佛莱曼一共做了3千多例lobotomy手术。1967年,他最后一名病人在手术中死亡,佛莱曼被终身中止行医资格。

据我查书,世界第一个做精神病脑部手术的的人,戈特利布·勃克哈特(Gottlieb Burckhard),瑞士人。他没有前人经验,提出三个精神病学假说:First, the belief that mental illness was organic in nature and reflected an underlying brain pathology; next, that the nervous system was organized according to an associationist model comprising an input or afferent system (a sensory center), a connecting system where information processing took place (an association center), and an output or efferent system (a motor centre); and, finally, a modular conception of the brain whereby discrete mental faculties were connected to specific regions of the brain.

这里,我的理解是,勃克哈特提出一个病学机理:精神病是大脑器官出问题,精神病的生理反应是物质性的。此其一。其二,神经系统由传感器,处理器和制动器组成,运行输入-处理-输出的IPO模式。其三,大脑是一个概念模块,里面各种功能模块相互联系,互为离散性。根据这套理论,勃克哈特推断,对故障模块进行通道阻隔,可以减缓精神病情。根据这个推断,1888年,勃克哈特先后给6个精神病人做了脑部手术。手术结果是一人病情好转,一人术后死亡;二人无医疗效果,二人个性发生变化。

Lobotomy是古希腊语,“清洗脑子”的意思;用于脑神经外科手术,始作俑者,安东尼奥·莫尼斯(António Egas Moniz),葡萄牙人。



长相像精神病人的安东尼奥·莫尼斯

莫尼斯这个人经历很奇特,很能混:1902年读医,毕业留校当神经病学教授;1903年,他弃医从政,组党,当上国会议员;1907年,出任葡萄牙驻西班牙大使,官至葡萄牙外交部长;1911年到里斯本大学任职;1920年离开政治,回归医学领域。

1935年,第二届国际神经病学大会在伦敦召开。会上,莫尼斯认识了来自耶鲁的科学家约翰·富尔顿(John Farquhar Fulton)。早在1930年,富尔顿在耶鲁创办了世界第一个灵长类神经生理学(primate neurophysiology)实验室。会议上,富尔顿和他的同事介绍了他们的动物实验——两只分别叫Becky和Lucy的大猩猩,做了额叶切除后,性情由暴躁转为安静。莫尼斯为之感到惊愕,当场提问手术是否可以用在精神病人身上。富尔顿回答说,理论上可以,但后果不可想象。

额叶(frontal lobe),我仅知道是额头后面的一块脑组织,当时医学对额叶的认识还是很混乱的。有理论认为,在哺乳动物的脑子里,额叶是用于认知行为的。但动物实验结果不完全支持这种说法。有临床报告,战争中脑部受伤的士兵会变得寡言不语——额叶又被称为“silent lobe”。有研究发现,额叶受过创伤的病人,有时会无缘无故爆发傻笑(让我学到了一个医学名词“Witzelsucht”)。1922年,意大利神经学家,莱昂纳多·比安奇(Leonardo Bianchi)认为额叶具有知识功能,切除额叶会改变人的性格。但他的实验数据不充分,缺乏说服力。

不知为什么,30年代欧洲,一夜之间,精神病人忽然间呼啦啦地跑出一大堆。好像是某一天早上,人们开门一看,满街都是疯子。连哲学家尼采,心里这么明白的人,也在广场上抱着一匹马大声痛哭。伦敦国际神经病学大会之前,精神病院早已人满为患,不少神经病医生磨刀霍霍,心里就想找个脑袋开刀。

世界第一例lobotomy手术,1935年12月12日由莫尼斯亲自操刀进行。他没有医师实践经验,手术实际上由他的麻醉师利马(Lima)来完成。手术原来设计,是要切断额叶与大脑中部之间的神经连接。手术时,利马在病人的头部侧面打开一个洞,往脑组织里面注射酒精(ethanol,乙醇)。神经线烧断了,也损伤了大脑。术后,莫尼斯告诉别人,手术十分成功。事实:这个病人从此再也没有离开过医院。莫尼斯后来改用一种叫“leucotome”的工具。Leucotome前端有一个绳套,套住额叶,绞成碎块。使用leucotome,莫尼斯缩短了lobotomy时间,有时候一星期做12个病人。

Lobotomy之后,莫尼斯到处发表文章,广告他的医学成就:Prefrontal leukotomy is a simple operation, always safe, which may prove to be an effective surgical treatment in certain cases of mental disorder. 尽管医学界有人反对,但他成功地骗过了瑞典皇家卡罗林医学院的那帮老人。1949年,莫尼斯获得诺贝尔的生理/医学奖。

我对lobotomy的厌恶,来自电影《飞越疯人院》。McMurphy被强行实施Frontal-Lobe Castration手术,即lobotomy的一种。

点评

诺贝尔奖,真是的。。。:)))  发表于 2014-1-30 07:25 PM
ha,retro兄,那些海马回啊,杏仁体啊,不翻也罢,就用你的“名词”代替最好:)))。这个莫尼斯离开临床那么多年,然后又回到临床,竟然还得了...  发表于 2014-1-30 07:24 PM
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发表于 2014-2-1 00:23:49 | 显示全部楼层
呵呵,写得有趣。

不过,感觉有必要说明一下一些最基本的解剖学概念:

人的大脑,粗粗分四大部分:frontal lobe,parietal lobe,temporal lobe,occipital lobe。




frontal lobe,额叶,就是前额那一部分(土豪金色);
parietal lobe,顶叶,就是靠近头顶那部分啦(肉粉色);
temporal lobe,颞叶,有个聂字,想必是个耳朵有关啦,也就是靠耳朵那一部分(嫩绿色);
occipital lobe,枕叶,就是后脑勺,靠近枕头最近的那部分啦(灰蓝色)。

这里提到的frontal lobe lobotomy,就是用外科手术把大脑额叶那部分去掉。

回头再来继续说。
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 楼主| 发表于 2014-2-1 19:23:31 | 显示全部楼层
漫人 发表于 2014-2-1 01:23 AM
呵呵,写得有趣。

不过,感觉有必要说明一下一些最基本的解剖学概念:

炉师傅,这,这,这回事情闹大了。程咬金杀上门来了,三板斧,厉害呀。还给你一个土豪脸色瞧瞧,你见过不?

谢漫兄。等候你说话。
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 楼主| 发表于 2014-2-2 17:54:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 retro 于 2014-2-2 07:50 PM 编辑

(四)

Q: Do you know what you did yesterday?
A: No, I don't.

Q: How about this morning?
A: I don't even remember that.

Q: Could you tell me what you had for lunch today?
A: I don't know, to tell you the truth.

手术后,不论医护人员问什么,像旧电影里共产党VS国民党,亨利回答概不知道。斯科维尔也不知道,他是不知道问题出在哪里。

1955年4月25日,加拿大蒙特利尔火车站,布伦达·米尔娜(Brenda Milner)乘坐当天开往美国康州的夜班车。那时米尔娜在蒙特利尔神经科学研究所(Montreal Neurological Institute)读博士,该研究所所长,怀尔德·潘菲尔特(Wilder Penfield)接到斯科维尔的请求,吩咐她去哈特福德医院看看。

潘菲尔特大名鼎鼎,在“神经病”这个圈子里,是个响当当的人物。1913年普林斯顿毕业,之后,潘菲尔特获得罗德斯奖学金(Rhodes Scholarship),到牛津默顿学院(Merton College, Oxford)研读神经病理学。这期间,潘菲尔特拿到了约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins)的医学院学位,先后在德国,纽约等地跟名师做研究。

在纽约神经学研究所(Neurological Institute of New York)工作时,潘菲尔特对手术治疗癫痫病有研究。这时,他认识了洛克菲勒家族继承人,戴维·洛克菲勒(David Rockefeller)。戴维支持潘菲尔特这方面的研究工作。由于纽约方面人事不顺,潘菲尔特转到加拿大麦吉尔大学(McGill University),用洛克菲勒基金创建了蒙特利尔神经科学研究所。直到今天,蒙特利尔神经科学研究所对癫痫病治疗和研究,蜚声世界。

电话里,斯科维尔对潘菲尔特说: “I’ve just read your abstract and I’m seeing the same thing in an epileptic patient on whom I carried out an operation.”

米尔娜今年96岁,精神心理学家。很早以前,米尔娜就不赞成脑神经手术。1954年,她发表文章“Intellectual Function of the Temporal Lobes”,认为手术会伤害病人的情商和心智。



老奶奶布伦达·米尔娜

到达哈特福德医院的第二天早上,米尔娜在斯科维尔的办公室里见到了亨利。在她面前,亨利是一个面目俊朗,举止有礼,目光清泫,说话带笑的年轻人,脸上不见一丝病容。他们交谈片刻,米尔娜到外面要一杯咖啡。回到办公室,很奇怪,亨利竟然不认识她。他们需要重新见面,重新问候,重新介绍,重新握手。米尔娜说:“And yet every time I walked in the room, it was like we’d never met.”以后,他们每次见面都需要如此,一切重来。



腼腆像女孩的亨利·莫里森

随后,米尔娜给亨利做个测验,要他重复一组数字,比如5, 8, 4。亨利没问题,不停地编排不同的数字组合:458,548,845……。当米尔娜打断他一下,30秒钟后,亨利想不起这些数字。事后米尔娜说,生活总会有停一下,留不住记忆,就失去生活能力。27岁前,亨利勉强读完高中,简单的工作没能干几天。手术后,家人不让亨利出门,他记不住任何东西,怕他走丢了。
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发表于 2014-2-2 20:44:31 | 显示全部楼层
retro 发表于 2014-2-2 05:54 PM
(四)

Q: Do you know what you did yesterday?

事实证明米尔娜的观点是正确的。

失去记忆,亨利并不痛苦,痛苦的是他身边的人。

谢谢retro兄把这些人物的照片贴到这里。
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 楼主| 发表于 2014-2-5 21:54:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 retro 于 2014-2-9 11:40 PM 编辑

(五)

米尔娜,这一类型的科学家我很熟悉,属于一条筋的那种人,是天生做学问的料子。父母都是极具天赋的音乐家,米尔娜没有得到遗传,小时候只对数学兴趣。现在她对亨利兴趣浓厚,决定做病理统计分析。斯科维尔帮助她,走访了他所有的病人。之前,斯科维尔只管开刀,从未做follow up。亨利是他第一个癫痫病人(之后也做了另一例),到这个时候,病情已经搁了一年多。

斯科维尔医生承认手术是一次“frankly experimental”。他大概知道hippocampus跟癫痫病发有关。有病人切去一边hippocampus(这手术叫做unilateral resection,单侧切除),病情有好转。斯科维尔医生听了,冒出了一种想法:如果两个都拿掉,癫痫病不就全好了吗?于是,他就拿亨利的脑袋试试。

1957年,米尔娜的统计结果发表在学术刊物《Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry》。论文“Loss of Recent Memory After Bilateral Hippocampal Lesions”。出于好奇,我也拿来试试看。

文章里,米尔娜把斯科维尔的病人分为三大类:记忆力严重受损(Severe Memory Defect),记忆力中等受损(Moderately Memory Defect)和记忆力无痼疾受损(No Persistent Memory Defect);病人又分为精神病(Psychotic)和非精神病(Non-psychotic)。亨利的病例名列第一:Case 1, H.M. ...

论文像一份真相调查报告,思路十分清晰,不难懂。我大致梳理一下,摘录其中部分。

(1)关于手术:The aim in these fractional procedure was to secure as far as possible any beneficial effects a complete frontal lobotomy might have, while at the same time avoiding its undesirable side effects. And it was in fact found that undercutting limited to the orbital surfaces of both frontal lobes had an appreciable therapeutic effect in psychosis and yet does not cause any new personality deficit to appear. ... It was hoped that still greater psychiatric benefit might be obtained by extending the orbital undercutting so as to destroy parts of the mesial temporal cortex bilateral.

这里说orbital undercutting手术,既可以达到complete lobotomy的疗效,又可以避免lobotomy的后遗症。事实说明,undercutting仅在额叶位置上进行治疗精神病,效果令人满意,至今还未发现病人有任何新的情绪恶化。希望orbital undercutting能伸延,手术及至两侧temporal cortex里进行医治精神病,可能会有更好的效果。



论文里orbital undercutting附图

(2)关于亨利:An equally radical bilateral medical temporal lobe resection was carried out in one young man (H. M.) with a long history of major and minor seizures uncontrollable by maximum medication of various forms, and showing diffuse electroencephalographic abnormality. This frankly experimental operation was considered justifiable because the patient was totally incapacitated by his seizures and these had proven refractory to a medical approach. It was suggested because of the known epileptogenic qualities of the uncus and hippocampal complex and because of the relative absence of postoperative seizures in our temporal lobe resections as compared with fractional lobotomies in other areas. The operation was carried out with the understanding and approval of the patient and his family, in the hope of lessening his seizures to some extent. At operation the medial surfaces of both temporal lobes were exposed and recordings were taken from both surface and depth electrodes before any tissue was removed; but again no discrete epileptogenic focus was found. Bilateral resection was then carried out, extending posteriorly for a distance of 8 cm from the temporal tips.

大意是,亨利的癫痫病已经产生抗药性,无药可医,脑电图异常,需要手术作彻底治疗。这是一次“求是实验性手术”,手术出于大脑器官中的癫痫病复杂程度考虑,以及比较其他部位手术,相对来说,作颞叶切除,手术后再无癫痫病发作。这次手术得到病人家属的理解和同意,希望病情在一定程度上得到缓解。手术中,两侧颞叶被打开,并作了电流记录,但未发现离散性癫痫病核。手术过程中,两侧颞叶被切除,及至颞叶尖向后8 cm

点评

而是从颞叶尖向后8cm。如果我们直立的话,颞叶的方位是从前向后的位置。  发表于 2014-2-8 12:09 AM
同意做这样的手术吗?retro兄翻译整理得相当好。有一个地方觉得修改一下为好:extending posteriorly for a distanc of 8 cm from the temporal tips这句不是往深里8cm...  发表于 2014-2-8 12:08 AM
现在回过头去看几十年前的脑手术,真是感叹“无知者无畏”啊。如果H.M的家人被告知手术可以治疗癫痫,但会产生失忆的后遗症,他和他家人还会....  发表于 2014-2-8 12:06 AM
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 楼主| 发表于 2014-2-6 10:57:43 | 显示全部楼层
mist 发表于 2014-2-2 09:44 PM
事实证明米尔娜的观点是正确的。

失去记忆,亨利并不痛苦,痛苦的是他身边的人。

米尔娜被誉为McGill最杰出人物之一。我读她的时候,感觉她的形象很丰满,她是实至名归。很多时候,我读这些伟大女性,感觉她们不能与男性王者相比。当她们要超越强者的时候,代价是极大的,而且藏在背后,不为人所知。我总认为,如果不是居里先生早逝,居里夫人的科学成就可能不会如此丰功至伟。任何人,当你站在巅峰的时候,你会发觉其实你一无所有。而这些女性,孜然一身,不是人人能耐寂寞,反而不畏险途,孤身上路,超越自己,超越男性同伴。伟哉也!

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就来。  发表于 2014-2-8 12:12 AM
因为你是女的,就会对你特殊照顾。女科学家们就更值得尊敬了,就像你说的,她们都是耐得住寂寞的人,得舍弃多少普通人所拥有的,才能做出成.....  发表于 2014-2-8 12:12 AM
虽然这些年来,医学院的男女比例基本上是一半一半,但医院还是男性白人的天下。要想和男医生们平起平坐,女医生们得付出更多的辛苦。没有人..  发表于 2014-2-8 12:11 AM
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 楼主| 发表于 2014-2-9 21:53:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 retro 于 2014-2-10 06:53 PM 编辑

(六)

论文以两人名义,斯科维尔和米尔娜联名发表。前文估计是斯科维尔的手笔,论文后大半截,无疑是米尔娜的字迹了。

(3)关于记忆:There has been one striking and totally unexpected behavioral result: a grave loss of recent memory in those cases in which the medial temporal lobe resection was so extensive as to involve the major portion of the hippocampal complex bilaterally. ... In the nonpsychotic patient the loss was immediately apparent. After operation this young man could no longer recognize the hospital staff nor find hisway to the bathroom, and he seemed to recall nothing of the day-to-day events of his hospital life. Therewasalso a partial retrograde amnesia, inasmuch as he did not remember the death of a favorite uncle three years previously, nor anything of the period in hospital, yet could recall some trivial events that had occurred just before his admission to the hospital. His early memories were apparently vivid and intact.

大意:大面积内侧颞叶切除手术,切除两侧海马回结构(hippocampal complex)主要部分,病人产生了令人惊讶,完全意想不到的行为后果:近期记忆(recent memory)完全丧失。…… 在非精神病患者方面,记忆力丧失症状在手术后马上出现。一位年轻病人不能辨认他认识的医护人员,不能认路,上厕所,也想不起在医院里的日常事项,同时患有逆向性失忆症(retrograde amnesia),诸如忘记了3年前死去的亲人。住院期间的事,他也没能记住,但能说出入院前发生的琐碎小事。他早期记忆清楚,完整。

随后,米尔娜抽出10个病例作观察,病人全部做过内侧颞叶和海马回切除手术。很明显,记忆力受损与这些脑器官切除有关:The findings in these 10 cases point to the importance of the hippocampal region for normal memory function. All patients in this series having bilateral medial temporal lobe resections extensive enough to damage portions of the hippocampus and hippocampal gyrus bilaterally have shown a clear and persistent disturbance of recent memory. ... These observations suggest a positive relationship between the extent of destruction to the hippocampal complex specifically and the degree of memory impairment.

(4)海马体(hippocampus)的作用。

我后来才知道,米尔娜之前,无人清楚这个形象海马的脑器官是作什么用的。我想象,斯科维尔医生打开亨利的脑子后,跟我小时候杀鸡一个样——鸡肚子里的东西尽往外扒,看到好像不能吃的就扔掉。他大概也是看到脑子里有什么不认识的,就把它割掉。

论文里,米尔娜对海马回-记忆力的认识过程作了陈述:1952年,科学家Glees和Griffith提出观点,认为近期记忆力(recent-memory)损伤和精神恍惚(mental confusion)与两侧海马回切除手术,有密切关系。这观点解答了1947年病人Grunthal问题。该病人手术后,同时出现顺向性和逆向性失忆症(anterograde and retrograde amnesia)。

1955年,她和潘菲尔德也注意到他们病人记忆力受损现象。其中有病人做单侧切除手术,分两期进行。时隔5年,失忆发生在后期,手术切除了海马回及其他器官。米尔娜写道:“那次单侧切除手术可能破坏了病人两侧海马回功能,因此造成记忆力损伤。…… 我们认为,这种损伤在两侧海马回病者可见,奇妙地限定在近期记忆的范围之内。(The unilateral operation would then deprive the patient of hippocampal function bilaterally, thus causing memory loss. ... We have stated that the loss seen in patients with bilateral hippocampal lesions is curiously specific to the domain of recent memory.)”

(5)结论:Bilateral medial temporal lobe resection in man results in a persistent impairment of recent memory whenever the removal is carried far enough posteriorly to damage portions of the anterior hippocampus and hippocampal gyrus. ... The degree of memory loss appears to depend on the extent of hippocampal removal. ... The memory loss in these cases of medial temporal lobe excision involved both anterograde and some retrograde amnesia, but left early memories and technical skills intact.

大意:两侧颞叶切除手术,无论距离海马体和海马回前端有多远,造成伤害,结果是持续性近期记忆力损害。…… 记忆力损害程度取决于海马体切除程度。…… 在内侧颞叶切除手术病例中,记忆力损伤包括逆向性,以及某些顺向性失忆症。但早期记忆和思维能力无损。
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 楼主| 发表于 2014-2-9 22:12:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 retro 于 2014-2-9 11:17 PM 编辑

雾儿点评,存心让我摸不着头脑。话儿后面全是省略符号,好像以前的“三句半”说唱。

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对不起,retro兄。写长帖时,还真不应该用点评。读时从下往上读:)  发表于 2014-2-10 10:17 PM
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发表于 2014-2-10 22:26:34 | 显示全部楼层
retro 发表于 2014-2-9 09:53 PM
(六)

论文以两人名义,斯科维尔和米尔娜联名发表。前文估计是斯科维尔的手笔,论文后大半截,无疑是米尔 ...

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发表于 2014-2-10 22:29:08 | 显示全部楼层

retro兄翻译这些枯燥的医学文献辛苦了!

刚在网上看了看hippocampus的照片,找不到太好的,从网上顺了一张,但太小了,根本看不清。如果retro兄感兴趣,下次俺解剖脑子时,可以帮retro兄照张海马回的照片。
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 楼主| 发表于 2014-2-11 20:40:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 retro 于 2014-2-13 12:54 PM 编辑

(七)小小说

去年感恩节前的一个夜晚,秋冬时分,天色要比往常黑暗,路灯照在地上,光亮之处特别发白。这一点点灯光,给出门人一点欲望。夜里,秋去冬来,风带着冷冷的寒气,一阵阵吹来,地上黄叶翻滚飞散,叫人行走不稳。

一个人行走在大街上,车在他身边匆匆而过,夜影里,象个陌路他乡人。杰克·伦敦笔下的Tom King给他很深印象。汤姆是一位年老体衰的拳击手,那天晚上穷不得已,不得不为一块牛排果腹而战。现在他同样饥饿,出门寻找食物,想从垃圾堆里翻出一些塑料瓶子换钱。这时候正好,明天是政府收垃圾的日子。黑暗中,垃圾象纽约地铁下面蜷缩的homeless(露宿者),一包一包地堆在路旁。它们按政府规定,分类放好,纸质回收品要另外分装,用塑料桶装。他一边走,一边习惯地往这些桶里瞧瞧。肚子不饿的时候,瓶子不太看在眼里。

在一家人的门前,他停下脚步,往回收桶里看看。这家子的垃圾特别多,象刚清洁屋子,准备高高兴兴过节日。垃圾里有很多遗弃家什用品看上去没坏,或许能用。他没打算挑些什么回去,这些家里已经够多的了。他只不过需要一顿饭钱。可他的手,还是不自觉地伸进桶下面翻翻拣拣。他摸到一本书,硬皮沉甸甸的。他喜欢这种感觉,绝不放手,抽上来,借路灯一看,封面:PSYCHOLOGY,Second Edition,作者:Saul Kassin。

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等有时间就会看看这本“psychology是讲什么的。  发表于 2014-2-11 08:50 PM
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 楼主| 发表于 2014-2-11 20:47:42 | 显示全部楼层
mist 发表于 2014-2-10 11:29 PM
retro兄翻译这些枯燥的医学文献辛苦了!

刚在网上看了看hippocampus的照片,找不到太好的,从网上顺了一 ...

大实话,不算枯燥。我喜欢探究,尤其过程。能看到你拍的照片更好。

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retro兄不觉得枯燥,太好了!好的,等一有机会,俺就拍张照片来。  发表于 2014-2-11 08:51 PM
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 楼主| 发表于 2014-2-13 07:26:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 retro 于 2014-2-15 11:15 PM 编辑

(八)

米尔娜这篇论文在脑神经科学界影响极大,被认为了断蒙昧的划时代杰作。(斯科维尔署名在前,但他很快被遗忘了。Wikipedia上有他的词条,版面只有寥寥数语,还说他官司缠身。)

米尔娜的“海马体-近期记忆”是一个了不起的发现。她之前,人们以为脑袋是个杂物空间,什么乱七八糟都可以往里塞。其实记忆不是这样的,大脑很“科学”,外面拿进来的东西在“收发室”里先放一放,对的,收下来;错的,打回去。如果用电脑比喻,海马体是人脑里面的暂存处理器。当感知神经信息输入,数据存放在海马体里等候编码处理。处理结果,有用的,记住;没用的,忘掉。海马体的作用相当于电脑里的缓冲处理器(buffer),又或者类似于执行程序里temp的设计,作原始数据前期处理。

用逆向工程概念反过来比喻,人脑也可以视作一台仿生电脑。

这样的比喻,我觉得对亨利的认识会接近医学常识。手术后,他无法记住眼前的人物和事物,是因为他脑袋里的记忆暂存处理器丢失了。数据没存“硬盘”,记忆就没法保存。他过去的记忆,27岁前存下来的数据还在。他能够回忆小时候,跟父亲外出打猎等情景细节。手术后,亨利产生了综合性失忆——逆向性失忆,想不起亲人几年前已经去世,是找不到尚在硬盘里的数据;顺向性失忆,亨利不能产生新的记忆,是暂存处理器损坏的结果。

这以亨利为条件的重大发现,可说是必然之中之绝对偶然。“天生我才必有用”,失去记忆力的亨利却不是天生的,先天没有亨利这种“材料”。我们或可说,“海马体-近期记忆”总有一天会被发现,迄今只有亨利这样的实验素材;世上仅一个,将来不再有。有时候,科学也疯狂:斯科维尔医生在他头上打了个洞,亨利反过来给我们的脑袋开了个窍。

脑神经科学同行对米尔娜的研究成果,评价很高。美国神经心理学家,2000年诺贝尔生理/医学奖获得者,埃里克·坎德尔(Eric Richard Kandel)说:“用生物科学作导引,作记忆研究,在布伦达·米尔娜发现之前,被放弃了。许多行为学者和一些认知心理学家跟从弗洛伊德和斯金纳的方向。而米尔娜的工作,改变了这一切。(Prior to Brenda Milner’s discoveries, many behaviorists and some cognitive psychologists followed the lead of Freud and Skinner in abandoning biology as a useful guide to the study of memory. Milner’s work changed all that.)”

我是外行,对这段话的理解是,米尔娜的研究以人为本,弗洛伊德以“疯子”为对象。

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retro兄,你这段的最后一句话总结得特有趣:)))  发表于 2014-2-13 07:58 PM
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发表于 2014-2-15 00:20:01 | 显示全部楼层
漫人 发表于 2014-2-1 12:23 AM
呵呵,写得有趣。

不过,感觉有必要说明一下一些最基本的解剖学概念:

接前:

大脑皮层(cortex)上有很多皱折,凹进去的,叫sulcus,脑沟;凸出来的,叫gyrus,脑回。有两个很重要的脑沟:

Central sulcus (Sulcus centralis),中央脑沟,是额叶和顶叶的区分线;
Lateral sulcus(Sulcus lateralis),外侧沟,是额叶和颞叶的分界线。

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发表于 2014-2-15 16:40:18 | 显示全部楼层
一口气拿掉了一堆“名词”:Hippocampus,Parahippocampal Gyru,Uncus,Anterior Temporal Corte,还有Amygdala


觉得有必要做一些解释:

Hippocampus,海马
Parahippocampal Gyru,应是Parahippocampal Gyrus之误,海马旁回
Uncus,钩回
Anterior Temporal Corte,应是Anterior Temporal Cortex之误,前颞皮层
Amygdala,杏仁核

这些都是大脑中的结构,但它们的功能就不是几句话能说清的了,以后再慢慢说吧。
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 楼主| 发表于 2014-2-15 21:25:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 retro 于 2014-2-15 11:11 PM 编辑

(九)

不管怎说,斯科维尔医生也算是青史留名了。只不过他不走运,不象亚历山大·弗莱明(Alexander Fleming)“失手”发现青霉素那样,发现亨利是个宝。有认为,“神经心理学(Neuropsychology)”这门课,为米尔娜所首创。如此说来,这还是拜上天之赐,谢亨利成人之美。

我认为,心理学是一门“动口不动手”的学问,“主义(-sm)”很多:Structuralism,Functionalism,Behaviorism,Existentialism,Cognitivism等。还有一些没“-sm”的,其中西格蒙德·弗洛伊德(Sigmund Freud)的“精神分析学”(Psychoanalysis)影响最大。弗洛伊德学说,研究人的自然生理意识,阶段性心理成长,群体精神行为等,见解有非常精辟独到之处。社会上对弗洛伊德的学术观点,今天仍然争论不休。

米尔娜在剑桥,主修实验心理学(Experimental psychology),与脑神经接近。二次大战时期,米尔娜在英国空军工作,负责测试空勤人员和考核。战后,彼得到加拿大参加原子能研究工作。她回忆那时,说:“我们没打算结婚,要不就分手。可我们又没有准备分手,那就结婚吧。”米尔娜1950年到蒙特利尔。这时,她才真正接触大脑神经。

米尔娜发现“海马体-近期记忆”之后,没有离开亨利,不断往返美加两地,继续研究他的记忆。1962年,米尔娜在巴黎《National Centre for Scientific Research》上发表论文“Physiology of the hippocampus”,记述了亨利另一个实验。这个实验,就是著名的“五星轨迹(Five star-tracing)”。

她给亨利一支笔一张纸,纸上有一个双行线的五角星。米尔娜要求亨利坐在一面镜子的前面。他的视线被遮挡,不能直接看到眼前的纸和笔,也不能看到自己手部动作。米尔娜要亨利看着镜子,透过镜像,在纸上沿着双行线之间,用笔画线;线条不能越过双行线,即笔尖不能跑出双行线之外。



五星轨迹(Five star-tracing)

这是一个难度100%的手工操作,据说没人能一次成功。它的难,是因为镜像折射造成人的视觉反相,与人的神经控制系统定位相反,造成动作/画线出轨。所以,若要画成“五星轨迹”,脑子里要有“改正归邪”意识,记住每一次出轨动作。屡屡犯错,而又要屡屡改错。这个方法叫做“Trial and Error”,中文大意是,“吃一堑,长一智”。

亨利没有短期记忆功能,他没有海马体(暂存处理器),他只能记住30秒内的事情。具体说,他每一次“五星轨迹”动作,都是他的“第一次”行为。他不能凭记忆上一次的错误,修正这一次的动作。按理说,“Trial and Error”的改错方法对他无效。他是屡屡犯错,而又是屡错不改。

但是,出乎米尔娜的意料,第三天,亨利竟然成功了。他居然画出了一个不出轨的五角星,还得意地说不太难:“I thought this would be difficult, but I seem to have done this well.”米尔娜断定:在亨利身上,还有一个未被发现的记忆系统,在悄悄地帮他完成“五星轨迹”。

亨利“五星轨迹”的意义,在脑神经科学史上,具有破天荒的那一刻之深远。至今,这个实验的方式方法,仍备受推崇。苏珊·柯静(Suzanne Corkin),一位非常熟悉亨利的科学家说:“That was a groundbreaking finding, really, because it showed that memory...”
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 楼主| 发表于 2014-2-15 21:55:44 | 显示全部楼层
漫人 发表于 2014-2-15 05:40 PM
觉得有必要做一些解释:

Hippocampus,海马

非常感谢漫兄指正,待有空时改正。我是哪种哪壶不开提哪壶的那号人;不懂,有兴趣。这东东,我边写边学,边看书边写字,好玩。不过,态度是认真的,心也是够虚。我想,写完之后,也能够得上斯科维尔医生那种水平了。

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retro兄,太逗了:)))  发表于 2014-2-15 10:18 PM
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发表于 2014-2-15 22:18:08 | 显示全部楼层
retro 发表于 2014-2-15 09:25 PM
(九)

不管怎说,斯科维尔医生也算是青史留名了。只不过他不走运,不象亚历山大·弗莱明(Alexander Flemi ...

米尔娜的这个试验设计得太妙了!
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发表于 2014-2-16 22:54:18 | 显示全部楼层
retro 发表于 2014-2-15 09:55 PM
非常感谢漫兄指正,待有空时改正。我是哪种哪壶不开提哪壶的那号人;不懂,有兴趣。这东东,我边写边学, ...


难的有retro兄这种悉心学习的态度,赞一个!

不过觉着有些东西,还得历史地看。

外科就是把人体器官当机器零件,坏了就割掉或者换一个,脑外科也不例外。问题是当年对大脑功能的认识还太肤浅,只是大概知道有些区域管某些功能。当年也没有非侵入式的脑成像,所以要研究功能,只能通过病例,主要是中风病人,还有大脑受到创伤的病人。比如说当年法国人布罗卡(Pierre Paul Broca,1824 - 1880)就在中风失语病人脑中发现了布罗卡区域(Broca's area),随后德国人维内基(Carl Wernicke,1848 - 1905)发现了维内基区域(Wernicke's area),也是跟中风后失语有关。



这些区域的发现,也促成了人们对大脑功能的假设,就是不同的区域伺服不同的功能。

另一个来源,是颅相学(phrenology),这个学说的背景就比较复杂了。



但在当时的情况下,人们对大脑功能的区域划分的认识很有限,那么也就不能说完全没有道理。

所以当年的那些手术,是在基于当时对大脑的认识和理解做的,今天看来,当然是无知者无畏。虽然俺今天对炸药奖失去了以往的敬意,但觉着要“骗”过业界同行,不是那么容易的事,关键是业界当时也愿意接受“骗子”的观点。
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 楼主| 发表于 2014-2-17 19:16:53 | 显示全部楼层
mist 发表于 2014-2-15 11:18 PM
米尔娜的这个试验设计得太妙了!

请记住啦,回收桶里多放几个塑料瓶子。我会treat & trick的

这几天忙事,没写。过两天发上来。

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retro兄,你就按你自己的速度写,反正我见到你的名字出现就会进来看看的。塑料瓶子里要不要放糖块?:)))  发表于 2014-2-17 10:27 PM
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 楼主| 发表于 2014-2-17 19:40:00 | 显示全部楼层
漫人 发表于 2014-2-16 11:54 PM
难的有retro兄这种悉心学习的态度,赞一个!

不过觉着有些东西,还得历史地看。

漫兄也是专业人士?谢指点。

除了H.M.,“脑子”的东西也看了很多,觉得现代科学还没弄懂里面的东西。科学家们都很努力,我看就缺亨利这种材料,没办法,搞不出名堂。现在美国有个Neuroscience Initiative,连奥巴马也上来一腿,好象连门都没看到。我这是搞笑,但真心乐见事成。
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