脑外科手术治疗精神疾病,如何

（图片说明：葡萄牙里斯本，医生进行神经外科手术。图片来自BSIP/UIG/盖蒂图片社）

我们的大多数器官可视为可修理的机器。为什么我们不能通过修复大脑来治疗精神疾病呢?

我们对精神障碍的理解和治疗手段还是原始的。这是为什么呢?然而我们的社会负担是巨大的。四分之一的女性(大约一半的男性)在人生的某个阶段会有抑郁发作。大多数人不会寻求医生的诊断。而选择就医的人中，大约40%的人不会理会第一次得到的抗抑郁药处方,大约60%的人对第二次就医的结果不加理会。大约一半的精神分裂症患者会好转或维持正常的生活状态；另一半会复发或无法恢复。神经性厌食症患者的比例高出任何其他精神障碍患者比例。但精神疾病只是大脑紊乱的一种表现。

当前多发性硬化症,帕金森症,中风,尤其是阿尔茨海默病（又叫老年性痴呆）的治疗效果仍然非常不理想。运动神经元疾病总是致命的。为什么会这是?为什么我们不能更有效地治疗大脑功能障碍?有一个简单的答案:我们对大脑是如何工作的理解还非常有限。但这导致更复杂的问题。“理解”意味着什么?我们孜孜以求的是什么?我们需要知道什么?

让我们从“心”开始。不是因为古人认为这是情感的所在,或因爱伤“心”,而是因为它可以说明作为身体一部分的“心”是如何工作的。

最重要的发现是,心脏如同一个泵，也就是说,它提供了驱动力维持血液循环。你不需要知道它是如何周而复始地行动的:心肺机输送血液,但这不是心脏工作的方式。所以它是一个模拟,两者不是同一回事。然而,你需要知道血液循环的原理来弄清楚心脏是如何工作的。

17世纪英国医生威廉·哈维发现并大胆预测,一定有微小的毛细血管连接动脉和静脉。他从来没有亲眼见过这些，直至显微镜发明之后人们才得以观察到。但血液循环的设想显然意味着,进入右侧心脏的血液必须从身体(低氧)的肺部补充氧,并返回到心脏左侧,然后输送到全身。血液流动只有一条路,这也解释了为什么心中有阀门（瓣膜）,防止回流。这也解释了为什么这些阀门（瓣膜）的损坏会损害心脏把血液输送到肺部或全身的能力,这取决于阀门的好坏。现代有非常成功的手术可以用于替代物取代受损阀门,来恢复原有的功能。

下一个问题是泵是如何工作的。心肌如何产生协调的挤压活动来推进血液的输送?我们现在已明了这种使肌肉收缩的物理化学过程。我们也明白,有一个系统在协调四个心室（房）中任一个的收缩。因此,如果心脏开始不规则地跳动,我们能知道该怎么做。我们已经发现,心脏有一个供血中心，并且血液供应一旦被阻断,就会损害心脏。所以我们发明了疏通冠状动脉血管的方法,知道它们为什么会阻塞,就可以减少这种情况发生的可能性。

研究活人的心脏功能的方法很多。近期就有不少新的技术进展。确诊患心脏病的人数不断增长，但却不是因为更多人患病,而是因为我们比以前更能区分不同的心脏功能的障碍。所以治疗变得更加有效和有针对性。我们知道什么地方出了问题,在某种程度上,知道该做什么。当然,我们不能治疗所有的疾患，技术还没有达到这个水平。但对病理的理解每进一步，就会使治疗技术迈进一步。

如果其他办法都失败了,我们甚至可以移植心脏,而这曾经是不可能的。我们已经能够做到,是因为我们已对免疫系统是如何工作的,以及躯体各脏器如何识别“自我”了如指掌。心不再是一个谜,它工作的原理也被世人理解。当然还有很多要学习。但是获得相关知识的路径是相当清晰的。

（图片说明：17世纪英国医生威廉·哈维和血液循环系统图示）

而关于人脑，我们知之甚少。就像心脏,脑也是由特定的细胞（神经元）所组成。我们非常了解每个神经元是如何被激活的,以及它如何将这种激活物质传递到下一个神经元。但现在有一个大问题:我们知道心脏肌肉群组如何形成泵,但却不明白一组神经元如何制造出一个想法,一个记忆,一个决定,或一种情绪。我们知道它必定是神经元构成的网络。模拟实验也告诉我们,这些组件的属性很难根据单个神经元的作用方式来预测。关于大脑的运作方式，我们有哪些了解呢?

神经元以特定方式工作:大脑是一个电化学机器。每个神经元都是被另一个神经元释放的化学物质激活的。期间产生一个电信号,通过神经纤维传递,反过来,又释放另一个(或相同的)化学物质到下一个神经元。但这不是一个简单的链接:每个神经元可以同大约个神经元传递信号,这意味着神经元之间的排列组合是极其巨大的。人脑中大约有亿个神经元,和大约万亿个可能的连接。

即便如此,假设我们知道在每个时刻每个神经元在做什么——什么时刻释放了什么化学物质。进一步假设我们可以将这一过程与大脑正在执行的某个任务联系起来(比如说,让你有饥饿感,或看到你认识的人)——仍是一个超出了现代神经科学能解释的情景。我们真的能“理解”我们正在观察的事物吗?我们会“知道”为什么这种模式代表着某种认知、动机或情绪状态吗?我们可以预测各种不同的大脑活动状态(如,口渴,或识别钞票)可能需要具备的条件吗?没有关于神经功能的现成的理论能做到这点,只有对于某组神经元网络负责某类活动的一个模糊的概括(甚至对于不同的脑部区域我们的知识和技术水平也有差异)。我们实际上不清楚要研究的是什么。

心理学和神经科学之间神秘而深不可测的鸿沟困扰的不仅有精神病学,还有其他所有试图理解人类的意义的相关尝试。

我们在另一个层面增进对大脑的理解。大脑的不同区域做着不同的事情。我们知道有独立的区域发出运动,接收感觉刺激,处理来自眼睛等部位的信息等等(尽管它们之间的界限是模糊的)。例如,我们知道,视觉信息是通过一系列的视觉检测区逐步传递信息,每个检测区提取我们所见到事务的一个元素(形状、颜色、运动等)。然后,剩下的仍是个秘。大脑神奇地将所有信息融合在一起，我们才能看到一个对象,它的所有属性,并保存为一次经验。我们不知道这是如何发生的。尽管我们可以测量这些不同领域的神经元的活动,但我们还不能构建一个合理的模型来说明特定区域的神经元如何主导对应的人的某种行为或现象。

在大脑的神经元的层面上将事件与已知的大脑功能联系起来是至关重要的。我们已掌握的有关其它器官的知识对我们研究大脑没有多大帮助，因为我们不能通过对心脏、肝脏、甚至免疫系统(本身非常复杂)的知识来推断大脑的运作方式。心理学是关于大脑做什么的描述，而神经科学旨在描述大脑是如何工作的。它们之间的神秘而看似深不可测的鸿沟不仅困扰精神病学,还有其他所有试图理解人类的意义的相关尝试。我们的大脑决定了我们自身,而奇妙的双手让我们执行其命令。但是如果我们不能确切地解释我们如何决定发出一个动作,（更不用说）学会如何更准确地实施一个动作,那么我们又怎能尝试解决最重大的任务:解释大脑如何产生意识呢?

在这里我们看到了类似物的诱人的力量。我们可以构建一个电脑,以许多(并非非常先进的)方式复制人脑的活动。它可以做到绝大多数人类无法完成的计算任务。它能作出决策，会学习，可以储存信息。它甚至可以诱使一个人认为他或她是与另一个人（而不是机器人）交流。电脑能启发我们去弄清楚我们的大脑怎么做类似的事情吗?

完全不能。电子计算机不是一个电化学机器。它的工作方式与人类大脑的工作方式完全不同。它模仿大脑的活动,而不是复制,就像电子时钟模仿机械钟表一样。人工智能可以协助、替代甚至可能消灭人类。但计算机设计师不需要知道大脑是如何工作的,仅仅需要做到人工心肺机制造商对心脏的了解程度即可。在大多数情况下,我们只需要知道它是做什么的就够了。

如果汽车修理厂的机械师不了解你的汽车引擎的构造,那么他就不能说清楚为什么引擎发出沉闷的噪声,以及如何修复。当问任何一个精神病医生大脑中什么物质引发了抑郁,她可能会提到5-羟色胺。5-羟色胺是神经元释放的众多化学物质之一。精神病学家单独指出这种化学成分,因为大部分用于治疗抑郁症的药物似乎都是通过改变大脑中这种化学物质的水平来起作用。改变去甲肾上腺素(一种相关的神经递质)的水平也是有效的。

在精神科医生的诊所,没有机器或血液测试帮助诊断。精神科医生的诊断方式和心脏病医师相比真是差异太大!

然而,没有任何证据表明抑郁者大脑中的5-羟色胺和去甲肾上腺素的水平不同于正常人群。我们以往持有的逻辑是有缺陷的:正如你给你的手指贴上创口贴,帮助愈合,但伤口并非由于缺乏创口贴。所以改变5-羟色胺的含量可以加速某些人的恢复进程——这点仍有人提出质疑——但没有告诉我们抑郁症是什么或它是如何首次发作的。

目前,病理学家观察不出抑郁症患者的大脑与正常人的大脑的区别。(鉴于人的大脑会有多发性硬化症,他能看到疾病留下的的伤疤。)如果你访问一个精神病医生的诊所,你会发现没有机器或血液测试帮助诊断。精神科医生的诊断方式和心脏病医师相比真是差异太大!

相比之下，神经学家的处境更有利。现代成像技术通常可以揭示大脑中的什么地方出了问题,因为这些疾病通常由其结构中可以观察到的变化引起。在这里,问题是要知道如何处理它,除非它是可切除的物质如肿瘤。实际上,这对神经医学的现状有点不公平。在某些情况下,治疗可以至少部分有效,这是一个活跃的研究领域。例如，多发性硬化症的治疗技术在过去的十年中改进了很多,也有令人鼓舞的迹象显示,不久的将来我们可能帮助受损脊髓自我修复。但是现在,神经学家只掌握着非常有限的治疗方法,这也反映了我们对于大脑是如何工作以及如何修复它知之甚少。

与神经系统疾病不同，精神疾病的诊断和分类完全依靠症状。没有客观的测试,没有血液测试,没有扫描,没有录音。这在任何其他的医学领域中已不再适用，虽然曾经所有的医学领域都是主要依据症状来诊断。已有多种技术可用于临床和部分脑研究。这些技术手段非常有用而且必不可少。但却不适用于精神病学领域。精神病学研究努力使症状的使用可靠和一致,有些已经成功了。

美国精神病学协会制定了正式的症状分类方法,这非常有利于在不同的诊所或国家工作的精神科医生以同样的方式诊断精神疾病。但是这个体系突出了两个主要问题:每个疾病都有大量可变的症状归属于它,因此每个类别中隐含有不同的障碍,并且每一个障碍的症状在某种程度上有重叠,因此模糊了各鉴别诊断的区别。还有一个需要同时考虑到的方面是:人与人之间的大脑因基因和个体经验的不同而不同。所以大脑出现的障碍可能会因个体差异而产生不同的症状。精神病的诊断相对少的原因是,我们不知道如何对这些疾病作出更详细的分析。

直到我们拥有鉴别抑郁症患者大脑的精确的知识,我们才知道如何修复它的功能。

令人惊讶的是,只有为数不多的精神疾病类型。但诊断系统本身已经成为精神病学专业结构的一部分,非常固定不易改变。医学的发展史向我们表明,仅根据症状对疾病分类(理解它们的第一步)总是不准确,而且低估了组织器官或系统发生病变的复杂性和多样性。例如,气短(呼吸困难)曾经是一个诊断，现在我们知道它可以是像心脏,肺,血液或大脑等人体组织的反应(例如,焦虑就是一种表现)。

再让我们看看抑郁症。关于大脑的哪些部分负责产生情感我们已有一些认识,甚至获得了一些(相当粗略的)关于抑郁症(假设这是一个独立的疾病,但它肯定不是)导致大脑的哪些部分功能失调的知识。但是直到我们掌握了精确的知识来辨别一个抑郁症患者的大脑(或精神分裂症,或强迫性症等),我们才知道如何使它恢复正常。

这并不一定意味着我们对于大脑特定区域是如何产生我们称之为“抑郁”的体验有多深刻的认识,如同我们并不需要深入了解大脑如何产生意识也能开发有效的麻醉药。具备部分知识有时足以提供有效的补救措施。18世纪晚期的英国医生爱德华·詹纳不需要了解免疫系统的知识就研究出牛痘疫苗，防止天花:他只是观察到饲养奶牛的人天花的发病率很低。他不知道接种疫苗是如何工作的,但这并不妨碍它成为非常有效的治疗手段。我们可以发现一个非常有效的治疗抑郁症的方法而不用理解它为什么以及是如何起作用的。医学的历史充满了这样的意外(例如,青霉素的发现)。但是为了寻求完整的理解,我们需要知道问题所在。

关于抑郁症者的大脑，为什么我们还知之甚少?

（图片说明：18世纪晚期的英国医生爱德华·詹纳；人们接种牛痘治疗天花）

再次让我们转移焦点,谈谈癌症。癌症的治疗在过去年获得了飞速的发展，然而我们都知道,还有很多要做。如今,约四分之三的急性白血病患儿得以生存。一些其他癌症的治疗现状就没有这么乐观了,但趋势是明显的,新的治疗方法不断涌现。

然而精神病学的发展另当别论。大多数药物要么已经存在多年,要么是对旧的药方的改进版(但并非所有能有效治疗精神疾病的方法都依赖药物)。癌症治疗有光明的前景是因为有可靠的研究和验证模型。动物会患上癌症,或者实验中人为使之致癌。这些癌症都与人类的非常相似。癌细胞可以在培养皿中繁殖。我们明白癌症是一种基因疾病:它是由控制细胞增长的基因发生突变引起的。我们知道有许多这样的基因,并且清楚它们是如何改变的。

借助我们拥有的良好的实验模型，新一代的治疗方法不断产生。例如,以杀死癌细胞为目标的抗体药物已被研制出来,更多还在实验阶段。这些药物有望带来更理想的疗效，而当前流行的粗鲁的化疗的疗效非常有限，而且有严重的副作用。所以我们有理由对癌症的治疗和康复信心倍增。

而通向精神病学的道路仍然黯淡无光。尽管大量的说法正好相反,神经科学还没有形成任何精神疾病的可靠的实验模型。我们也无法在培养皿中培育神经元并用某种方式来代表精神障碍的发生过程。所以我们尚不能进行有效的研究。许多大型制药公司干脆放弃对精神疾病的新药的研制，因为他们看不到前途;未来研制精神疾病类药物的希望更多依靠小型生物技术公司。我们期望神经科学领域的科研机构提供大量的答案,但如上所述，无论在技术上还是理论上，这些障碍仍然是令人生畏的。

对阿尔茨海默病的界定已经从精神病学转移到神经学,因为我们得知大脑的病变是它的基础

现在有更多的神经科学家活跃在相关领域，政府和其他组织宣布协同计划来解决这些问题。有些项目还没有深思熟虑。但至少在宏观上，相关问题越来越受到重视。当前科学界非常专注于细胞的生物学研究,或特定细胞包含或激活的基因的研究。我们知道更多关于大脑细胞构成,以及它们如何连接或修改它们的连接。正如其他领域一样，基因组的最新研究进展对开展大脑研究有重要影响。对于分子和细胞生物学、遗传学而言，这些都是激动人心的时刻。然而,作为一个器官，大脑的功能似乎仍然无法逾越。这就是为什么精神学及其治疗现状将会持续一段时间了。

但是总有一天,某些人,某个地方会迈出关键的一步,带领我们进入一个精神病学研究的新的世界。到那时，精神病医生在病人身上看到的症状可以与大脑中可以看到的某些物质联系起来。精神病医生将可能在细胞水平上理解病症:是哪个神经元发生了故障吗?或者在化学层面上:有异常化学物质产生吗?或在“系统”层面上:有神经元的网络或组件的异常操作吗?要获得真正的理解,我们需要在每个层面和水平上作出合乎逻辑的和有意义的推断。在其他的科学领域，一个关键的检验方法是看我们能否仅凭某个数据就能预测出人的神经或心理状态。然后我们还要知道如何修复大脑的功能。也许到那时我们会看到长期分离的神经科学与精神病学终于走向和解与融合。

有趣的是,阿尔茨海默病已经从精神病学范畴转入神经学范畴。为什么将它重新分类?因为我们现在了解大脑的病变是它的基础。医学家可以看到阿尔茨海默氏症患者的大脑发生了什么病变。病症本身并没有改变,改变的是我们对病症的理解。一个合理的希望是这最终将导致该病的有效的预防，如果没有神经系统的详细的知识这是几乎不可能的。让我们期待总有一天所有精神病学的问题都迎刃而解。

给个人和社会带来巨大悲剧和严重负担的精神疾病的祸根,可能就要得以解除。（图片说明：阿尔茨海默病，俗称老年性痴呆）

作者简介：JoeHerbert

神经科学荣誉教授，剑桥脑修复中心（剑桥大学）。他最新的书是Testosterone:Sex,Power,andtheWilltoWin()，书名意为：睾酮:性别、权力和求胜心。

翻译：兰君（心仪）

网络来源：AeonEssays