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我們真的需要大腦嗎?

2024-08-18科學

人類的大腦,既讓人驚嘆,又讓人困惑。一方面它像一架精密的機器,稍有點異常即不能正常工作。與此同時,它又似乎可有可無,哪怕丟掉半個或者更多,也能照常運轉。正是它的這種雙重內容,讓我們備感困惑。

被切除了半個大腦的人

英國有一個男孩,小時候被切除了半個大腦,卻仍能正常地長大。這個男孩叫馬修,他6歲的時候,得了一種奇怪的病。這種病每天都會多次引發「癲癇」(俗稱「羊癲風」,是大腦神經元突發性異常放電,導致短暫的大腦功能障礙的一種慢性疾病),只能透過切除半個大腦來進行治療。

手術後的兩個月內,他無法正常走路,也不能正常說話,每天睡覺時都會大小便失禁。然而,經過持續的物理療法和特別的語言學習,三個月後,他恢復了走路、說話等各種原有的能力。與此同時,他的癲癇也不再發作了。

現在,馬修已經是成年人了,據腦部掃描器顯示,他的頭骨裏有一半是空的。自手術以來,一直有相關人員對他進行追蹤和觀察,他們發現,只有半個大腦對他的正常生活幾乎沒有影響,唯一可見的只是他有一只手顯得有些笨拙,偶爾會微微顫抖。

2020年,英國【新科學家】雜誌又報道了天生就缺半個腦的例子。這位叫C1的女孩,當她長到10個月大的時候,檢查出左半個大腦完全缺失,取而代之的是一個液囊。但今年19歲的她,智商中等偏上,除了在移動身體右側時確實有些不便,在生活中總體表現良好。她還打算上大學呢。

對於缺半個腦還表現基本正常的現象,科學家目前的解釋是,我們的大腦具有高度的適應力,很多時候所缺那半個大腦負責的一些主要功能,都可以由另外半個大腦接管。

幾乎無腦,也照樣正常

雖然這樣的解釋並不能完全令人信服,但也可以接受。可是,以下的例子,又該如何解釋呢?

1980年代,一位英國神經學家對腦水腫患者進行了一系列研究。在他的研究中,這些患者裏一半的人的大腦中超過95%的區域都是腦脊液,但他們的智商仍然超過100。

其中一個案例:一名數學專業的高材生,智商高達126,社交表現也完全正常,但腦部掃描顯示,他實際上沒有大腦。正常人的大腦皮層厚度一般為4.5公釐,但他的只有薄薄的1公釐,顱腔中充滿了水樣腦脊液。正常大腦重1.5千克左右,而他的大腦僅有50~150克。

我們的神經學理論經常說,大腦皮層上分布著許多處理資訊的腦區,比如感覺皮層、運動皮層、聽覺和視覺皮層等。與之相關的還有一些其他功能,如抽象能力,計算,邏輯思維和記憶等。現在,所有這些腦區似乎都被擠壓至1公釐厚的皮層上,而且仍然能夠正常運轉,這著實讓人驚訝。

尤其還要考慮到,當大腦皮層變得如此扁平、腦容量縮得如此之小時,神經元肯定會受到極大的損傷,神經元之間建立新連線的能力也會嚴重削弱,而建立新連線是學習和記憶的基礎。不能建立新連線,這些「無腦人」怎麽工作和學習的呢?

2019年,科學家在另一項研究中也發現,一只患嚴重腦積水的小鼠存活了下來,不僅如此,其空間記憶能力、嗅覺、聽覺、觸覺等均和普通小鼠無異。

這些發現在科學界引發了一場爭論:我們真的需要大腦嗎?如果需要,需要到什麽程度?

長期以來,科學家一直認為意識是由於大腦神經元之間廣泛存在的活動引起的。簡言之,意識誕生於大腦。但是,「無腦人」的意識又從何而來呢?

心臟也有記憶

有一種非主流的觀點認為,意識可能既非取決於大腦的某個部位(比如大腦皮層),也非取決於大腦的復雜程度,而可能是遍布我們全身的神經共同完成的。

有一個證據似乎支持這種觀點。科學家發現,一些接受了心臟移植的患者會發展出新的愛好,或者性格有了變化,而這些愛好或性格都來自心臟捐贈者。這裏不妨舉幾個例子。

沒有大腦組織的頭骨內部

美國一位47歲的白人男建築工人接受了一位17歲黑人男學生的心臟。手術後發現,他對古典音樂產生了濃厚的興趣。後來他了解到,捐獻者是一位古典音樂愛好者,他正是在去上小提琴課的路上被車撞死的。

1988年,一位名叫克雷爾·西爾維亞的美國婦女在一家醫院接受了心臟移植手術。她被告知,心臟捐獻者是一位美國緬因州的18歲男子,他剛剛死於一場摩托車事故。手術後不久,西爾維婭說她想喝啤酒,而之前啤酒不是她喜歡喝的飲料。後來,她發現自己有一種無法控制的想吃雞塊的沖動。她還吃起了以前不太喜歡吃的青椒。此外,西爾維亞還反復夢見一個名叫提姆的神秘男子。她覺得他就是器官捐獻者。她在緬因州出版的報紙上搜尋訃告,並認出了那位年輕人。他的名字確實是提姆。在拜訪了提姆的家人後,她發現他過去喜歡吃雞塊、青椒和啤酒。

另有一個更離奇的例子。一位8歲的小女孩移植了一名10歲女孩的心臟。這位女孩是被人謀殺的。手術後,小女孩開始反復做關於謀殺的噩夢。她母親安排了一位精神病醫生給她診斷。幾次診斷後,醫生斷定她一定親眼目睹過謀殺事件。他們打電話給警察。警察根據小女孩提供的關於謀殺案的詳細描述(時間、地點、兇手的穿著、武器、小女孩死前對兇手說的話),終於找到了兇手。

這些例子說明記憶也可以儲存在心臟裏。我們平常說「記在心上」,按字面理解,似乎也不無道理的。

意識可能遍布全身

此外,科學家發現,存在於人體腸道中的腸神經系統對於我們的精神狀態影響很大,因此被稱為我們的「第二個大腦」。之前,科學家只是謹慎地說大腦受它影響,但如果原先被認為由大腦從事的一些事情,確實是由「第二個大腦」完成的呢?

還有一種說法,認為我們的某些記憶儲存在遍布全身的神經肽中。神經肽是大腦神經元釋放的一類蛋白質分子,它們透過血液、組織液和中樞神經系統在神經系統、免疫系統、內分泌系統、肌肉系統和骨骼系統之間傳遞資訊。目前,已知哺乳動物大腦中的神經元會釋放大約100種不同的神經肽。在心臟中也發現了神經肽,這可以解釋接受心臟移植的患者報告的某些「移植」的記憶。

當然,目前還很難判斷這些「異端學說」在多大程度上靠譜。但人類大腦的這些特例,確實發人深省,也許會為意識研究指出一條新路子。