换头术:福音还是禁忌?

来源:外滩画报 | 发布: | 发布时间:2013-07-15,星期一 | 阅读:1,315
文/冷月如霜 编辑/彭朋

今年6月,意大利神经学家塞尔吉奥·卡纳维罗在一篇论文中,提出了一个看似疯狂的观点——在几年内,我们就有可能看到人类第一例换头术。在论文中,塞尔吉奥·卡纳维罗详细分析了换头手术的可能性,并试图解答换头手术中的一系列难题。

tumblr_mpz5ctt6Ha1sahrt2o1_500今年 6 月,意大利都灵的先进神经调节研究组组长塞尔吉奥·卡纳维罗发表了一篇论文,在论文中他详细分析了换头手术的可能性,并试图解答手术中会碰到的一系列难题。图为卡纳维罗向媒体记者讲解换头手术原理。

浓郁科幻意味的争议技术

今年 6 月,意大利都灵的先进神经调节研究组组长塞尔吉奥·卡纳维罗在一家并不知名的杂志上发表了一篇仅8 页纸的论文。在这篇论文里,塞尔吉奥·卡纳维罗提出了一个看似疯狂的观点——在几年内,我们就有可能看到人类第一例换头术。文章一发表,就引得众多媒体关注。

人们对换头术有如此大的反应并不奇怪,毕竟在多本科幻作品中都有它的影踪。将头拼接在其他身体上——这项技术首次蜚声海外是在 80 多年前的电影《科学怪人》。电影中,年轻科学家弗兰肯·斯坦从墓地里寻找残肢拼起了一具躯干,并装上了实验室里保存的大脑。

经过电流刺激,拼接起的残尸有了生命,并最终让弗兰肯·斯坦家破人亡。

如果说《科学怪人》里的换头只是把大脑放进躯干,那么倪匡的《换头记》则更接近我们现在所说的换头手术——将一个人的头与另一个人的身体相拼接。

小说中的主人公之一由于实验事故而身体严重受损,只留下一个尚有生命力的头部,亟需一具健康的躯体来延续生命。在故事里卫斯理阴差阳错地差点成为躯干供给者,直到手术前躲过一劫,免遭身首异处的噩运。

然而换头术并不仅存在于科幻作品。上个世纪 50 年代,神经外科医生们就开始尝试换头手术。有意思的是,中国似乎是这项技术的开拓者之一。1959 年 12 月,美国《华盛顿邮报》报道说,中国已经成功实施了两例犬类的头部移植手术。

1970 年,美国西储大学神经外医师兼神经学教授罗伯特·怀特与其团队共同完成了一次最负盛名的换头手术。

他们将两只恒河猴的脑袋切下,并将其中的一个脑袋拼在了另一只猴子的躯干上。这个手术从一定意义上是成功的,因为这只换了头的猴子在术后能对周围世界的声音、光线和气味做出反应。遗憾的是,8 天后,这只猴子离开了这个世界。但这次手术仍然因为详尽的手术记录以及第一例为高等灵长类换头的身份被载入史册。

tumblr_mpz5f9CO3l1sahrt2o1_500塞尔吉奥·卡纳维罗展示的人类脑部结构剖面图。

换个脑袋不是简单的剪切粘贴

头部是控制人体的中枢,原因在于控制思维和行动的大脑、协调运动的小脑以及调节心跳和血压等基本生理机能的脑干都位于人的头部。古人以斩首作为立即处死的方式,现代以脑死亡作为人死亡的依据,也正是基于这一点考虑。

由此可见,想将一个人的脑袋给“剪”下,并“粘”到另一具躯体上,这无疑是件风险极大的事情。

除了不能损伤脑部组织,换头术还必须考虑到血管的问题。人的脑袋内有丰富的血管,为脑部的生理活动提供氧气。倘若切开给大脑供血的颈动脉后没有及时连上体外循环系统,那么只要失氧几分钟,大脑就会发生不可逆转的损伤。此外,如果伤口发生了凝血,让血块进入了脑部的主要血管,就有引起中风的危险。

最后,也是一直困扰着外科医生的,就是脊髓的连接问题。脊髓是连接脑部与外周神经系统的主干道,可以比作是一条高压线路。如果这条线路发生了事故,那么就会引起电网下游地区大规模停电。

在人体中,某处脊髓断裂之后,这段脊髓所在的脊椎以下部分就会不听大脑的使唤。桑兰的高位截瘫就属于这一种。

正是由于换头手术中有诸多困难,至今这项技术并没有多大进展。从猴子换头手术至今已逾 40 年,其间人类创造了基因重组技术,发现了第一个原癌基因,培育了克隆羊多莉,完成了人类基因组的测序,但神经外科医生和科学家们反而都打起了“擦边球”,没有沿着 40 年前的道路继续走下去,转而研究起“头部嫁接”和“部分移植”等严格意义上说不能算是换头的“换头术”。

tumblr_mpz5fxD1421sahrt2o1_500塞尔吉奥·卡纳维罗展示的人类脑部结构剖面图。

截瘫病人的曙光?

让我们回到故事的开头。意大利神经学家卡纳维罗在他的论文里,详细分析了换头手术的可能性,并试图解答上文中提到的一系列难题。为了防止脑部自身发生损伤,卡纳维罗要求整台手术在 15℃ 以下的低温中进行。之前的数据表明,在这个温度下,人的基础代谢率只有原来的 10%,甚至有研究认为哺乳动物的大脑只要能处于 12-15 ℃以下,哪

怕没有血液供给,也能存活 1 个小时左右。

卡纳维罗希望使用这种方法防止脑部在移植过程中产生太多的代谢废物,从而造成损伤。

低温似乎解决了一部分失血问题,但为了有个双保险,卡纳维罗决定将切下的头部连入一个体外循环系统。目前,将血管截断并重新连接的技术已经相当成熟,体外循环也在冠状动脉搭桥手术中得到了很多应用。对于血管问题,卡纳维罗并不过分担心。

而最关键的脊髓连接问题,卡纳维罗的解决方案看上去则很像导演王家卫。在电影《 东邪西毒》里,东邪黄药师说如果刀够快,人死之前还能听到自己伤口里喷出来的血的声音。而卡纳维罗认为用一把锋利的刀迅速地切开脊髓,能将对脊髓的伤害减到最低。而聚乙二醇等药品能够起到“胶水”的作用,将两段脊髓很好地融在一起。

卡纳维罗并不认为这是一个疯狂的想法,相反是医学上的重大革新。在论文最后,他讨论了换头手术的具体流程,并认为脑死亡的病人可以作为躯干的供体。如果有病人遭遇车祸或因其他原因器官严重衰竭,卡纳维罗提出的换头术是否会成为救人一命的最终方案?

在 80 多年前的电影《科学怪人》中,年轻科学家弗兰肯·斯坦从墓地里寻找残肢拼起了一具躯干,并装上了实验室里保存的大脑。图为《科学怪人》电影海报。

伦理以及其他

或许卡纳维罗自己也意识到这个想法太过于惊世骇俗,他承认这会导致伦理上“进退维谷的困境”。因此在论文中,他没有在伦理方面花费太多笔墨,而是将讨论权交给了大众。一些神经科学家对这种假设提出了批评,认为这是非常不道德的一种尝试。参与了恒河猴换头手术的杰里·西尔弗,回忆起 40 多年前的手术依然觉得特别不舒服。“猴子在醒来后,面部露出了极端痛苦的表情,还带有一点疑惑和焦虑。”西尔弗对哥伦比亚广播公司的记者如此描述,“这桩事情太糟糕了,我认为它不应该再次发生。”

想减少伦理上的争论,“部分移植”可能会是一种潜在的解决方案。1982 年,纽约西奈山医学研究中心内分泌学主任桃乐茜·克里格在小鼠内植入了另一只小鼠部分的大脑。这项将大脑化整为零进行移植的手术得到了很多关注,原因在于它可能能以一种更简便的方式完成我们最初的目的——将一个人的意识转移到另一个人的身体上。尽管我们对“意识是什么?”

这个问题还没有最终答案,不过目前的主流理论相信,人的意识与大脑离不开关系。

如果有朝一日我们发现,产生意识并不需要整个大脑而只是某一个区域,那么将这个区域的大脑给剖离并移植,是否就能将这个人的意识也给移植了呢?

3D 打印技术的发展或许最终能避免将人作为躯干的供给者。2011 年,3D 打印肾脏的技术就已诞生。随后,3D 打印的一段气管也成功地被应用到手术中。

今年 5 月,第一颗 3D 打印的心脏也宣告问世。当成本下降之后 3D 打印一具能够工作的躯体或许将是个不错的想法。

“今天的不可能在明天就会成为可能。”航天之父齐奥尔·科夫斯基的这句话同样被卡纳维罗引用在他论文的开头。

无论换头术本身在未来的前景如何,我们相信随着科学的发展,终有一天人类能够在伦理和技术上同时解决躯干移植这个问题。

 

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