疯脑:五百年神经学奇案

早期对人类大脑的研究只有一种简单的方法：等待不幸降临——中风、癫痫、传染病、可怕的事故，然后看看受害者会发生什么变化。在许多案例里，他们能存活下来堪称奇迹。大脑不同部位受损所导致的病患性情大变让观察者感到惊讶：父母突然认不出自己的孩子；社区的支柱变成了病态的说谎者；有些人不能说话，但可以唱歌。

在本书中，山姆•基恩通过回顾五百年来的神经学奇案带领我们穿越时空：幻肢、连体双胞胎大脑、吃掉记忆的病毒、用舌头看世界的盲人……主题由小及大，深入剖析神经元、神经回路、感知系统、脑与身体、脑与心智的关系和运行机制。他以清晰的解释和精辟的智慧，探索了大脑的秘密通道，讲述了那些被遗忘的普通人的故事，他们的挣扎、坚韧和深刻的人性使现代神经科学成为可能。

山姆•基恩：美国新锐科学作家，《纽约时报》《新科学家》专栏作家，著有畅销书《消失的汤匙》。2005年取得美国科学促进会院士，2009年获美国科学作家协会优秀青年作家奖励。

第一部分 粗陋的解剖学

• 神经外科医生的对决

第二部分 细胞、感官与回路

第二章　刺客之汤

第三章　连线与重连线

第四章　面对脑损伤

第三部分 身与脑

第五章　动与脑

第六章　笑与病

第七章　性与罚

第四部分 信仰与妄想

第八章　神圣的疾病

第九章　精神的诡计

第五部分 意识

第十章　诚实的谎言

第十一章　左边，右边，中间

第十二章　那人，那迷思，那传说

注释与杂记

第一章　神经外科医生的对决

第二章　刺客之汤

第三章　连线与重连线

第四章　面对脑损伤

第五章　动与脑

第六章　笑与病

第七章　性与罚

第八章　神圣的疾病

第九章　精神的诡计

第十章　诚实的谎言

第十一章　左边，右边，中间

第十二章　那人，那迷思，那传说

早期对人类大脑的研究只有一种简单的方法：等待不幸降临——中风、癫痫、传染病、可怕的事故，然后看看受害者会发生什么变化。在许多案例里，他们能存活下来堪称奇迹。大脑不同部位受损所导致的病患性情大变让观察者感到惊讶：父母突然认不出自己的孩子；社区的支柱变成了病态的说谎者；有些人不能说话，但可以唱歌。

在本书中，山姆•基恩通过回顾五百年来的神经学奇案带领我们穿越时空：幻肢、连体双胞胎大脑、吃掉记忆的病毒、用舌头看世界的盲人……主题由小及大，深入剖析神经元、神经回路、感知系统、脑与身体、脑与心智的关系和运行机制。他以清晰的解释和精辟的智慧，探索了大脑的秘密通道，讲述了那些被遗忘的普通人的故事，他们的挣扎、坚韧和深刻的人性使现代神经科学成为可能。

山姆•基恩：美国新锐科学作家，《纽约时报》《新科学家》专栏作家，著有畅销书《消失的汤匙》。2005年取得美国科学促进会院士，2009年获美国科学作家协会优秀青年作家奖励。

引言

我不能仰面朝天入睡——或者应该说，我不敢这么做。用这个姿势睡觉，我常常会在不知不觉间陷入一种神游的状态：我的意识已经从梦中醒来，但我的躯体却仍旧动弹不得。在这种半梦半醒的状态下，我还是可以感知周遭的世界：感受到几缕阳光穿过窗帘带来的温度；听到楼下街道上行人的嘈杂声音；感觉到毯子覆盖在双脚上的压力。但是，当我想让自己的身体打个哈欠，伸个懒腰，起床开始新的一天时，身体却毫无反应。然后我会再次给身体下达指令：你倒是动一动啊！但指令只是被身体原样奉还而已，毫无反应。我抗争，我挣扎，我竭尽全力想要动一动脚趾，或是皱一皱鼻子，结果却完全没有作用。这大概就是化身成为一尊雕像之后的感受吧。它就是与梦游症相对的另一面——睡眠瘫痪症。

这种病症最糟糕之处其实在于它所带来的恐慌感。既然我的意识已经醒了，它就期望我的肺能够进入全力开工的状态，呼吸要稳健有力，喉咙要张开，胸骨要来个十五厘米的大抬升。但是从生理上来讲，我的身体其实还在睡觉，仍在浅浅地呼吸。我能感觉到自己一点一点地正在窒息。我还能感觉到恐慌正在我的胸膛里灼烧。甚至就连现在写下这种感受，我都能感觉到喉咙变紧了。

这些情况已经够糟了，但某些睡眠瘫痪症患者的感受比这还要更糟。我的发作时间并不会持续太久。只要像入定的禅师那样集中意念去抽动右手的小指，通常我能在几分钟内摆脱这种半梦半醒的状态。有些人的发作时间会延续长达几个小时，甚至是一整夜的折磨。有一位朝鲜战争的退伍老兵就曾经报告说，一次睡眠瘫痪症发作期间的感受比他全部十三个月的战斗还要恐怖。有些人打个盹也会发病，大白天就能进入这种糟糕的状态。英格兰的一位女性更惨，曾经三次被宣布为已经死亡，甚至有一次是在太平间里醒过来的。还有些人发病时曾经有过“灵魂出壳”的体验，感觉到自己的灵魂在房间里横冲直撞。最倒霉的患者会察觉到某种“邪恶的存在”——比如女巫、恶魔，或是梦妖——正压在自己的脖子上，令自己渐渐窒息。英语梦魇（nightmare）一词中的mare指的就是一名喜欢蹲在人们胸口上取乐的女巫。今天的人们有时会把这种睡眠瘫痪症的感受与被外星人绑架的故事编织到一起，感觉自己被绑在一个台子上等着接受检查。

当然，睡眠瘫痪症并不会真地打开一扇通往超自然世界的门。尽管我年纪尚轻的时候会认为这种病症可能代表着什么、意味着什么，但实际上睡眠瘫痪症并没有提供任何心－身二元论的证据：意识不可能出现在躯体之外，独立存在。与之相反，睡眠瘫痪症是人脑工作方式之下自然而然的副产品。更准确地说，它是人脑三大部分之间沟通有误的副产品。

包括脑干在内的人脑底部控制着呼吸、心跳、睡眠，以及其他基本的身体机能。脑干还要和旁边的小脑紧密协同，后者是人脑后部一个皱皱巴巴的球状物，帮助协调人体的运动机能。脑干和小脑合在一起有时被称为爬行脑，因为它们的功能大致相当于随便哪只美洲鬣蜥的脑功能。

第二部分是所谓的哺乳脑，位于颅内深处，就在脑干正上方，能够把感官的输入信号转发到周围。哺乳脑还包含了边缘系统，帮助我们形成记忆、调整情绪，并让我们能够区分令人愉悦和令人厌恶的体验。与直觉驱动的爬行脑不同，哺乳脑学起新东西来相当容易。必须承认，有些神经学家不屑地认为哺乳脑/爬行脑这种划分方法过于简单，但它的确是一种很实用的方式，可以帮助我们认识脑的下部区域。

这两个下部区域控制的都是自动进程，既不需要我们去思考，也不需要动任何念头。这种自动导航的方式解放了脑最外层的区域，也就是灵长脑，令其可以执行高级的任务——对于人类而言尤其如此。我们可以把布满褶皱的灵长脑进一步划分成为四个脑叶：额叶（靠近脑的前部），它发出运动的命令并帮助我们制订计划、做出决定、设定目标；枕叶（脑的后部），它能够处理视觉；顶叶（在脑的顶部，即头顶的位置），它综合了视觉、听觉、触觉，以及其它感官，形成“多媒体”的世界认知；还有颞叶（脑的侧部，位于太阳穴后面），它帮助我们处理语言、辨认物体，并把感官与情绪联结到一起。

爬行脑、哺乳脑，以及灵长脑一刻不停地彼此交换着信息，通常是借助于化学物质。而且它们不同的内部结构之间几乎能够以无缝对接的方式共同工作。但只是几乎而已。

在爬行脑内部的深处坐落着一座脑桥，是脑干上约2.5厘米长的一段隆起。当我们睡着时，脑桥经由哺乳脑向灵长脑发送信号，从而引发了灵长脑内的作梦现象。在作梦的同时，脑桥还向其下方的脊髓发送了一个信息，让后者生产出令你肌肉松弛的化学物质。这种暂时性的麻痹可以防止你把恶梦表演出来，比如逃出卧室，或是对着狼人挥拳相向。

虽然这种无法动弹的状态主要是出于保护性的目的，但有时也会引火烧身。仰面朝天而睡可能会压瘪你喉咙里的气道，令肺部丧失氧气。在无梦非麻痹状态下的睡眠中，这种情况不算什么事儿，因为你脑中监控氧气水平的部分会让你的身体稍微抬起来一点，进入半睡半醒的状态，你会开始打鼾，动动脑袋，或是翻个身。不过，要想在做梦的时候获得氧气，你的脑就必须命令脑桥停止麻痹你的肌肉。然而出于某种原因——可能是化学平衡被打破了，也可能是神经连接出了问题——脑桥不一定总会俯首听命。于是，当脑还在继续一点点唤醒你的意识时，它却关不上神经麻痹剂的阀门，而肌肉也就保持着松弛的状态。

由此，事情变得越来越糟。如果这种“前不着村，后不着店”的状态持续下去，意识被完全唤醒，并且察觉到有什么事儿不太对劲，它就会触发一个包括了杏仁核在内的回路。这个杏仁核位于哺乳脑内，能够放大我们的恐惧。于是，一个“战或逃”的反应出现了，但却只是让情况进一步恶化，因为你既无法战，亦无法逃。就在此时，恐慌开始了。同样地，有些人的情况要糟糕得多。至少对我而言，我的梦境会在意识醒来时立刻停止。有些人的情况却并非如此，他们根本没有真正脱离过梦境。他们对周围的环境保持着半警戒的状态，全身瘫痪，脑子里却不停变出稀奇古怪的梦境来。因为人类的意识特别善于制造欺骗性的联系，所以他们会把幻觉之中的角色与身体的瘫痪联系到一起，就好像前者是后者的原因所在。这样看来，有些人会相信恶魔与外星人的存在就不足为奇了，因为他们真地看到并感觉到了这些超自然的存在。

所以说，是的，我不再仰面朝天睡觉是有原因的。但即便我会惧怕那种体验，睡眠瘫痪症的确还是教会了我一些关于脑的有价值的东西——所有的一切都有其内在的联系。不谈别的，仅从爬行脑深处的化学物质开始，耐心地一路上溯到细胞、回路，乃至脑叶，只要我沿着多米诺骨牌翻倒的路径追寻得足够远，甚至能洞见人类意识最为圣洁的领域——对于超自然存在性的信仰。脑的一处小小的功能失常，却能够被放大成如此之多的问题。

事实上，越是深入了解了神经科学 ，以及不同神经结构之间的相互作用方式，我就愈发认识到：上述由疾病而获得巨大知识收获的过程并非不同寻常之事。一直以来，脑中的微小缺陷都有着奇怪但却显著的后果。有些情况下，这些缺陷能够把语言或记忆这样的系统整体抹除。另一些情况下，消失的是某种极为特定的功能。摧毁一个小小的神经节，人就失去了辨认水果与蔬菜的能力，但却不影响对于其他食物的辨识。摧毁另一个神经节，人就失去了阅读的能力，但却仍旧能够书写。还有某些功能失常导致人的躯体上附加了并不存在的第三根手臂，或是让一个人相信他胳臂末端的那只手是属于另外某个人的。总而言之，这些缺陷展示了脑是如何进化的，以及它的结构是怎样的。我甚至意识到，仅用这类案例为素材就能写出一整部脑的自然史……

大脑在哪里结束，心智又从哪里开始？充满好奇心的读者将会发现，在你专心投入这本迷人又发人深省的神经科学史著作时，你的大脑和心智都在兴奋跳跃。