利維坦按:
如果改變神經(jīng)科學(xué)進(jìn)程的著名癲癇病人亨利·莫萊森(H.M.)當(dāng)年有本文中的新療法,或許也就不會(huì)被切除雙內(nèi)側(cè)前顳葉,從此也就不會(huì)有順行性遺忘障礙了。癲癇是一種很奇怪的癥狀,正如同文中那個(gè)朗誦愛倫坡詩(shī)歌的少年,某種語言的整合方式似乎與癲癇發(fā)作構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)回路——這也對(duì)應(yīng)了好萊塢演員丹尼·格洛弗(Danny Glover)之于鈴聲的關(guān)系。
循此模式,除了迷走神經(jīng)的“碎碎念”(遺忘-排除),我們還可以通過人工干預(yù)來重新設(shè)計(jì)致病的路徑。我的父親是一位神經(jīng)科醫(yī)生,他有一位病人曾飽受一首詩(shī)歌的折磨。那位病人名叫菲利普,12歲,是新澤西州普林斯頓一所著名寄宿制學(xué)校的學(xué)生。他曾有一項(xiàng)任務(wù)是背誦埃德加·愛倫·坡(Edgar Allan Poe)的詩(shī)作《烏鴉》(The Raven)。在演講之前,他已經(jīng)排練了不下幾十遍,并且很輕松就能將全詩(shī)回憶起來。但當(dāng)他站在同學(xué)們面前時(shí),奇怪的事情卻發(fā)生了。
每當(dāng)朗誦到這首詩(shī)著名的疊句“烏鴉說‘永不復(fù)還’(Quoth the Raven ‘Nevermore’)”時(shí),他的右嘴角都會(huì)顫抖。在一群漠然的青少年面前,隨著嘴角顫抖的不斷加劇,他的身體開始失去控制,甚至出現(xiàn)了大小便失禁的情況,直到朗誦到一半時(shí),他突然抽搐著倒在地上。那是他第一次癲癇發(fā)作。
聽說這個(gè)故事后,我的父親決定進(jìn)行一個(gè)實(shí)驗(yàn)。在菲利普初次拜訪時(shí),他遞給男孩一本《烏鴉》讓他大聲朗讀。還是一樣,每當(dāng)讀到烏鴉那陰森森的預(yù)言,菲利普就會(huì)結(jié)巴起來,咬緊牙齒,嘴角扯向兩邊,仿佛在無聲地反駁。
父親在菲利普發(fā)作前拿走了那本詩(shī),隨后又給他的老師寫了一張便條,以免他再次被要求背誦這首詩(shī)。父親解釋說,菲利普的大腦已經(jīng)開始自行將某些語言模式與癲癇發(fā)作聯(lián)系起來了。
新一代電子藥物可以通過利用神經(jīng)元來學(xué)習(xí)新的關(guān)聯(lián)性規(guī)則,進(jìn)而使治愈永久性疾病成為可能。
神經(jīng)系統(tǒng)的神奇力量就在于它的學(xué)習(xí)能力,這種能力甚至可以貫穿整個(gè)成年期。神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)通過測(cè)定一種名為“刺突”(spikes)的電化學(xué)脈沖時(shí)速來發(fā)現(xiàn)新的關(guān)系,進(jìn)而用刺突進(jìn)行交流。這種短暫的模式加強(qiáng)或削弱了細(xì)胞之間的聯(lián)系,從而構(gòu)成了記憶的物理基礎(chǔ),并且其結(jié)果大多都是有益的。
因此,我們習(xí)得了將原因與結(jié)果聯(lián)系起來的能力,比如侵入陰影、俯沖掠食的獵鷹,和汲取地下隱藏水源的仙人掌,這就讓生物體在捕食者和競(jìng)爭(zhēng)者面前占了上風(fēng)。
但有時(shí),神經(jīng)元的工作好像過于出色了。大腦憑借其非凡的計(jì)算能力不僅讓我們學(xué)會(huì)了語言和邏輯,還學(xué)會(huì)了如何生病。
例如,經(jīng)歷過一次隨機(jī)癲癇發(fā)作的人,其復(fù)發(fā)的可能性是從未發(fā)作過的人的50倍。就像菲利普與《烏鴉》一樣,當(dāng)他再次受到與第一次發(fā)作前相同的刺激——比如焦慮情緒或某段特定的音樂,就更容易引起復(fù)發(fā)。癲癇的發(fā)作頻率越高,潛在的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就可能變得越強(qiáng)大、波及范圍越廣,從而誘發(fā)更為頻繁且猛烈的復(fù)發(fā)。
(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18184149/)
父親的另一個(gè)病人詹姆斯,是一位50多歲的醫(yī)生,患有脊柱關(guān)節(jié)炎。這種疾病十分痛苦,所以醫(yī)生切斷了他下半身傳遞疼痛感的神經(jīng)。然而,在手術(shù)數(shù)年后,即使背部和腿部再也不能向大腦發(fā)送疼痛信號(hào),詹姆斯仍然能像從前那樣感受到疼痛。這導(dǎo)致他連穿襪子很費(fèi)力。
最近的一項(xiàng)研究解釋了其中的原因:和許多慢性疼痛患者一樣,詹姆斯的原始損傷頻繁且猛烈地激活了他大腦中的疼痛回路,以至于這些神經(jīng)對(duì)極其細(xì)微的刺激也開始變得敏感,甚至是輕輕的觸摸。也就是說,持續(xù)的不適感形成了一種“痛苦記憶”。
(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22331213/)
就像你還記得自己的初吻一樣,詹姆斯的大腦在身體早已無法感知疼痛的情況下,仍能回憶起疼痛的感覺。
還有一些病癥是可以習(xí)得的,比如強(qiáng)迫癥、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)、上癮、甚至是某些由于神經(jīng)元的耦合而惡化的消化系統(tǒng)疾病。這一共性的發(fā)現(xiàn)讓醫(yī)生們豁然開朗:如果疾病是可以習(xí)得的,那是否也可以忘記呢?
每當(dāng)?shù)つ帷じ衤甯ィ―anny Glover)聽到一種輕微的鈴聲時(shí),他就知道自己的癲癇要發(fā)作了。隨著那鈴聲不斷增大,他也逐漸無法忍受。這位美國(guó)演員兼導(dǎo)演第一次癲癇發(fā)作是在他15歲那年,這種疾病折磨了他近二十年,直到1977年的一天,31歲的格洛弗找到了應(yīng)對(duì)的方法。
正當(dāng)格洛弗準(zhǔn)備登上舊金山一家劇院的舞臺(tái),完成他職業(yè)生涯中第一個(gè)重要角色時(shí),他又聽到了那個(gè)聲音。他在后臺(tái)踱來踱去,想要抑制癲癇的發(fā)作。
“我不會(huì)發(fā)作。我一定不會(huì)發(fā)作的。一定不會(huì)?!彼匝宰哉Z地念叨著。他回憶說:“每次說‘我不會(huì)發(fā)作’的時(shí)候,我都相信自己一定不會(huì)發(fā)作。每一次我都在變強(qiáng),癥狀也在一點(diǎn)點(diǎn)減輕,到后來我已經(jīng)完全可以正常上臺(tái)表演了。”當(dāng)格洛夫?qū)⑦@種“自我催眠”的方法重復(fù)了四年之后,癲癇發(fā)作突然神秘地停止了。他說從那以后自己再也沒有聽到過那種聲音。
熟能生巧:1982年,丹尼·格洛弗(站立者)在《哈羅德大師和男孩們》(Master Harold ... and the boys)的首演中。格洛弗通過他所謂的“自我催眠”克服了近二十年的癲癇發(fā)作。到20世紀(jì)80年代初,他的癥狀已經(jīng)完全消失了。中國(guó)觀眾比較熟悉他,還是和很多好萊塢電影有關(guān),比如《生死狙擊》、《2012》等。筆名為“大衛(wèi)·B”的法國(guó)漫畫家皮埃爾·弗朗索瓦·比夏爾(Pierre-Francois Beauchard)在自傳《癲癇患者》(Epileptic)中講述了一段類似的經(jīng)歷。這部漫畫小說里穿插著他的癲癇癥患者哥哥的身心惡化情況與他對(duì)繪制戰(zhàn)爭(zhēng)場(chǎng)面和怪物的日益癡迷狀態(tài),幻想使他恍惚,讓他得以逃離自己的疾病。而他的哥哥,最終卻變得極端暴力且面目全非。
比夏爾勝利了。在一個(gè)場(chǎng)景中,面對(duì)自己癲癇發(fā)作的哥哥,他變成一條龍,全副武裝,把野獸化為了碎片,并宣稱:“我已經(jīng)戰(zhàn)勝了困擾我的疾病。”
如果暴行能從我們的集體記憶中抹去又會(huì)怎樣?
神經(jīng)學(xué)家認(rèn)為,像格洛弗和比夏爾這樣的自愈性癲癇患者們,可以通過對(duì)迷走神經(jīng)(vagus nerve)施加一定的控制力來消除自己的病痛。
? The Cut迷走神經(jīng)負(fù)責(zé)在大腦和器官之間傳遞信息,它所發(fā)出的信號(hào)有鎮(zhèn)靜作用,比如降低心率和血壓,或緩解焦慮。刺激迷走神經(jīng)還可以使大腦皮層的活動(dòng)平靜下來,從而扼住絕大多數(shù)癲癇發(fā)作的源頭。這種大腦沉默使得神經(jīng)元很難達(dá)到一定峰值,從而降低了全面發(fā)作的風(fēng)險(xiǎn)。
作為自主神經(jīng)系統(tǒng)(autonomic nervous system)的一部分,迷走神經(jīng)可以在沒有意識(shí)控制的情況下正常工作。但如果掌握了技巧,你就可以任意激活它。你是否見過一個(gè)疲憊的嬰兒在入睡前揉眼睛?事實(shí)證明,只要按壓眼球,或者按摩下巴下面的頸動(dòng)脈,就能激活迷走神經(jīng),使神經(jīng)系統(tǒng)平靜下來。
我們還可以通過練習(xí)冥想或是意念來管理許多身體的自主功能。例如,一些深海潛水員能夠通過減緩新陳代謝來維持體內(nèi)氧氣含量;瑜伽大師可以降低心率;而西藏的一些僧侶則能夠通過一種名為“內(nèi)火瑜伽”(tummo)的呼吸練習(xí)大幅提高體溫。
(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8317238/)
同樣的,對(duì)于藥物無法治愈的癲癇患者來說,可以通過觀察他們的大腦活動(dòng)記錄,捕捉平靜狀態(tài)時(shí)的信號(hào),從而使他們學(xué)會(huì)用意念抑制癲癇發(fā)作。
然而,這種意志控制法需要耗費(fèi)大量時(shí)間和精力去習(xí)得,而且不一定能成功。因此,科學(xué)家們正在致力于開發(fā)一種植入技術(shù),它可以利用電脈沖調(diào)試有潛在發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的神經(jīng)回路。也許有一天,這種被稱為“電子藥物”(electroceuticals)的人工調(diào)節(jié)器會(huì)加速我們的遺忘進(jìn)程。
如今的電子藥物只會(huì)暫時(shí)緩解疾病,干預(yù)細(xì)胞間的交流,但原有的通路并不會(huì)被破壞。當(dāng)從病人的大腦或身體中將其移除后,以往的病癥還是會(huì)復(fù)發(fā)。例如,迷走神經(jīng)刺激器是一個(gè)類似永久起搏器的東西,它通過一根柔軟的導(dǎo)線持續(xù)向頸部的一段神經(jīng)發(fā)出輕微震動(dòng)。借助置于刺激器上的一根磁棒,患者可以手動(dòng)停止或縮短癲癇的發(fā)作,甚至是減緩心率。
另一種比較流行的技術(shù)是腦深部電刺激法(deep brain stimulation,即DBS),它可以治療多種疾病,比如帕金森癥、癲癇和重度抑郁癥。這種療法會(huì)將針狀電極植入大腦,然后用高頻脈沖持續(xù)刺激周圍的組織。它非常有效,尤其是在藥物不起作用的情況下。以帕金森患者為例,DBS療法可以降低近90%的肢體顫抖。
? Psychiatry Advisor然而,神經(jīng)科學(xué)家才剛剛明白這種療法是如何起作用的。在某些情況下,電脈沖似乎可以通過使特定的大腦區(qū)域安靜或興奮,來提高或降低神經(jīng)活動(dòng)的閾值。在其他情況下,它可能會(huì)重置相隔較遠(yuǎn)的大腦結(jié)構(gòu)之間的健康通信方式,這些結(jié)構(gòu)在某種程度上會(huì)利用不同頻率同步神經(jīng)活動(dòng)來交換信息。而這些有節(jié)奏的活動(dòng)又被稱為振蕩(oscillations)。
研究表明,大腦的每個(gè)區(qū)域都可以通過匹配其他區(qū)域的振蕩來進(jìn)行信號(hào)交流,就像業(yè)余無線電愛好者收聽不同的頻道一樣。
(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26005114/)
當(dāng)振蕩破壞正常的細(xì)胞活動(dòng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生疾病。例如,帕金森患者大腦內(nèi)運(yùn)動(dòng)皮層(大腦中協(xié)調(diào)自主運(yùn)動(dòng)的中樞)的神經(jīng)元被鎖定在特定的振蕩內(nèi),當(dāng)他運(yùn)動(dòng)時(shí),這些振蕩的振幅就會(huì)增大,從而導(dǎo)致震顫或其他運(yùn)動(dòng)障礙。DBS則打破了這一模式,它通過刺激中腦運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一部分組織,將運(yùn)動(dòng)皮層的細(xì)胞與強(qiáng)烈的振蕩分離,使它們能夠再次獨(dú)立活動(dòng)。然而,這項(xiàng)技術(shù)并未能產(chǎn)生持久的作用,可能是因?yàn)樗瑫r(shí)廣泛地刺激了多種神經(jīng)元。
(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25867121/)(www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2874753/) 藝術(shù)的慰藉:此類作品幫助大衛(wèi)·B擺脫了困擾自己的煩惱疾病,被發(fā)表于他的漫畫小說《癲癇患者》中。? David B/Pantheon Books未來的設(shè)備將更加精密。通過利用神經(jīng)元來學(xué)習(xí)建立新關(guān)聯(lián)的規(guī)律,這些新一代的電子藥物完全有可能永久治愈疾病。學(xué)習(xí)最重要的就是掌握時(shí)機(jī)。
例如,假設(shè)神經(jīng)元A正在與目標(biāo)神經(jīng)元B建立聯(lián)系,如果A先于B發(fā)出脈沖,那么這種聯(lián)系就會(huì)加強(qiáng)。但如果B先發(fā)出脈沖的話,它們之間的聯(lián)系就會(huì)減弱。神經(jīng)科學(xué)家懷疑,這種被稱為脈沖時(shí)間依賴的可塑性(spike timing dependent plasticity)的性能,是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用來編碼因果關(guān)系的基本公理。人工刺激同樣可以重新設(shè)計(jì)致病的路徑。
研究人員已開始嘗試證明這種做法的可行性。例如,2007年,法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心和加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員操縱了一只老鼠大腦皮層內(nèi),接收胡須輸入信號(hào)的神經(jīng)元的活動(dòng)。
(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17287502/)
正常情況下,當(dāng)一根胡須被觸動(dòng)時(shí),這些細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)尖狀突起。但科學(xué)家們?cè)谟|碰老鼠胡須前的幾毫秒內(nèi)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行了電刺激,通過重復(fù)這一行為,他們最終成功抑制了胡須與神經(jīng)元之間的聯(lián)系,這些細(xì)胞也就不太可能再對(duì)胡須的運(yùn)動(dòng)作出反應(yīng)了。同樣的方法也可以被用于醫(yī)療,通過削弱過度敏感的神經(jīng)連接來治愈疾病,如慢性疼痛或創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙。
一些較復(fù)雜的植入物不僅能刺激大腦,還能接受信號(hào)。數(shù)百個(gè)記錄電極封裝在幾立方毫米的空間內(nèi),這些設(shè)備將靈敏捕捉疾病的神經(jīng)信號(hào),從而更精確地鎖定疾病區(qū)域。例如,對(duì)于吸毒者來說,電子藥物會(huì)檢測(cè)到大腦中欲望的上升,并在導(dǎo)致不良行為之前加以抑制。而植入物則會(huì)嗅出其中的創(chuàng)傷記憶,并抹去其情感分量。
(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17637800/)(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23407652/)這種電療的方法將保留給最難醫(yī)治的病人,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的干預(yù)措施在他們身上已經(jīng)完全不起作用了。但這一療法的界限是什么?我們是否能從集體記憶中抹去暴行?或是洗刷士兵們心中的罪惡感?就像任何藥物一樣,遺忘既是良藥,也是毒藥。
關(guān)于作者:
凱利·克蘭西是一位神經(jīng)科學(xué)家,她對(duì)生物信息處理的一般原理很感興趣,目前是巴塞爾大學(xué)和倫敦大學(xué)學(xué)院的博士后。此前,她曾作為一名天文學(xué)家周游世界,并在土庫(kù)曼斯坦的和平隊(duì)服過役。2014年,她因設(shè)計(jì)無藥物大腦療法而獲得再生創(chuàng)新獎(jiǎng)(Regeneron Prize for Creative Innovation)。她的作品曾發(fā)表于《哈珀雜志》、《連線》和《紐約客》等出版物。文/Kelly Clancy
譯/鈉鉀
校對(duì)/明治
原文/nautil.us/issue/103/healthy-communication/how-to-unlearn-a-disease-rp
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