“5·12”汶川特大地震來臨的那一刻,一支小工程隊正在映秀的一個工地上施工。瞬間,8個工人目睹了房屋倒塌,以及另外3個工友被砸死的場面。還有一個值班經理被埋在廢墟中。這些幸存者用手刨出經理,背著他走了3天,終于來到救助站。
但故事遠沒有結束。
有3名工人開始做噩夢,地震的場面像電影一樣閃回。他們總覺得床在搖晃,開始“害怕睡覺”。和他們的反應截然相反,另外5個人異常興奮。他們炫耀自己如何幸運地躲過災難,如何明智地走了3天,還頗為得意地表示,“經理還是我們救的。”
半個月后,他們躺進了船艙一樣的高場磁共振機器。這種設備能夠清晰地顯示出人腦的圖像。通過這些黑白影像,醫生發現負責情緒和記憶系統的腦功能活動增強,但整個系統的協調性減弱。
“這就像大腦廣場上,原本平行行走、步調一致的隊伍,突然,有的士兵跑起來,有的慢下來,整個隊伍不再協調。”戴著黑方框眼鏡的呂粟博士向記者比畫著。
他所在的四川大學華西醫院放射科,從地震發生后的第13天起,使用磁共振成像技術,對44名身體無損傷的幸存者進行研究,發現他們在短期內均出現了異常的區域腦功能變化。“這是我們首次發現人們在應對地震這樣的巨大災難時,腦內負責情緒和記憶的功能系統在25天內就發生了客觀的功能改變。”呂粟宣稱。
這篇題為《高場磁共振顯示中國八級地震幸存者腦功能改變》的論文,發表在9月8日出版的《美國國家科學院院刊》(簡稱PNAS)上。這本刊物和《自然》、《科學》一樣,是世界上最著名的基礎科學領域的學術雜志之一。
記住,第13天
“第13天,記住!第13天!”幾乎每一個受訪的腦專家都提到了這個數字。
“某種意義上說,第13天的意義甚至超過了科研本身的結論。”復旦大學腦科學研究院的一位教授稱。
英國倫敦國王學院安德烈亞·梅凱利博士參與了論文的修改。他告訴中國記者,這一區域的大腦功能變化,過去出現在長期確診的精神病人中。但這種變化在如此短時間內發生還是首次被發現。不僅如此,在地震發生10多天后就馬上進行這種臨床研究也是第一次,過去的類似研究多在災難發生數年甚至數十年后才進行,例如美國越戰和“9·11”恐怖襲擊事件。
他可能不知道,這13天,來自中國的團隊經歷了怎樣的情感煎熬。
“我們不可能把一個剛從地震廢墟里爬出來,身上還沾著泥巴的幸存者,摁在冰冷的機器上接受腦成像,即使此刻他的大腦科研價值極高。”論文的第一作者呂粟說。
地震發生后的一個星期,醫院上下都忙著賑災救人,無暇顧及“奢侈的科研問題”。直到一周后搶救系統完全運轉起來,大家才開始考慮應該為這場災難留下些什么。“每個人心里都在想,卻沒有一個人說出來。”
放射科主任龔啟勇教授第一個開口,他也是這個項目研究的負責人。他說大腦影像研究是人類前沿的基礎性學科,搞科研也是為抗災作貢獻,“即使現在我們不做這項工作,以后還會有人做,百年不遇的機會不能錯過。”
這個9人團隊中,有7個人都生于上世紀80年代前后,平均年齡不到35歲。這些年輕人更是充滿了科研熱情,他們開始四處尋找“志愿者”。
不過,并不是每個人都適合成為測試對象。一些自稱受到地震刺激的成都人就被拒絕,項目組只選擇映秀、汶川、北川、綿竹等幾個受災極重的區域。另一些捂著“血腦袋”的受傷者同樣沒有過關。為了減少干擾實驗結果的因素,那些身體無損傷者更為合適。
最終,項目組把目光瞄準了送親人來醫院的家屬。他們都有地震親身經歷,有的看到了房屋倒塌、有的親人受傷或遇難。在震后13天到25天的時間內,他們找到了44個具有代表性的幸存者。按照慣例,在證明人腦發生區域性功能改變的調查實驗中,30個樣本就是有效的。
偶爾,他們不得不放棄最好的“樣本”。一位母親日夜守護在需要截肢的女兒身邊,她做什么事都沒心情,心慌胸悶睡不著,有時候還會發脾氣,起初她答應了項目組的請求,但當孩子病情惡化時,她怎么也不肯挪開一步,最后只好放棄。
“在道德倫理面前,科研總是第二位的。”呂粟說。
穿了防彈衣,你不會被射死,但你的大腦中了彈
相比之下,整個實驗過程顯得相當“平淡”。
為了不干擾結果,項目組對測試者不做任何心理干預。他們惟一得到的“安慰”是:機器對人沒有任何輻射和損傷,就像“照相一樣簡單”,請閉目養神,安靜地躺在機器里。
當這些20歲至60歲的幸存者從機器里出來時,接著還會被問到類似“有沒有睡著”、“想到了什么”、“有地震的畫面嗎”等問題。
受訪的結果五花八門,有人說自己什么也沒想,大腦一片空白;還有人表示思念自己的孩子;有人在計劃下午干什么;還有人琢磨中午吃什么……出乎意料的是,大多數人的片段記憶里并沒有“地震畫面”。
但這場突如其來的災難,依然在腦袋里留下了“痕跡”。
呂粟和同事拿著這44個人的影像與32個沒經過地震的正常人的影像進行比較。這位長相酷似明星陳小春的博士用詩一樣的語言形容這些不同:海馬的爪和頭、小拇指大小的杏仁核、被稱為“控制沖動的剎車”的額葉、小蝌蚪形狀的一些組織區域——這些負責情緒和記憶的腦功能增強,但系統的連接性減弱。
通常來說,情緒是最基本的大腦反應,它是由邊緣系統產生。海馬主要負責儲存記憶。杏仁核是產生恐懼的地方。額葉指使我們告訴自己:“不要干!后果嚴重!”
這些區域彼此之間有像鹿角一樣復雜的神經網路聯結。它們的功能并不是僵化和固定的,有的時候某部分會越俎代庖,接替另一部分的工作,有時因為環境或基因的因素完全失去功能。
“這就好比一個電腦網絡,不同的腦結構是單個電腦,它們之間的連接是網線。現在雖然單個電腦的運行速度增加,而整個網絡的協調性卻減弱,相關系統已出現功能變化。”龔啟勇說。
事實上,世上運算速度最快的電腦也不及一堆豆腐團狀的人腦。人腦內約有1000億個神經細胞,每個神經細胞與體內的1000-10000個其他的神經細胞交換著信息,每秒鐘通過大腦的信號多達上百萬個。
由于這種復雜性,系統的協調性如何減弱,機器并不能顯示出來。呂粟用“黃土高坡”來形容大腦皮層下凹的腦溝和凸出的腦回,在這個“海拔”只有2.5-3毫米的“黃土高坡”上,長滿了千億個神經細胞。
這種異常與創傷后應急障礙(PTSD)等精神障礙的腦病理改變有許多相似之處。醫學家們據此推測,這44個毫發無損貌似“無病”的幸存者,大腦可能會“發病”成為PTSD患者。
事實上,人類每一次災難,都會出現腦損傷患者。對此,科學界最為流行的說法是,你穿了防彈衣,你不會被射死,但你的大腦中了彈。“5·12”地震后,華西醫院在20萬人中發放1.5萬份問卷,發現8%的人患上了PTSD。
顯然,跟蹤這44個人能找到最好的解釋。
但幾個月后,項目組回訪這44個人,發現很多人換了電話或住址、有的外出打工,即使聯系上了,他們說自己仍然心慌睡不著,總覺得“有哪兒不對勁”,但堅持認為那是“心情問題”,而不是“大腦有病”。
最后回到機器上只有6個人。
呂粟說,盡管從數量上看,6個人并不能構成有效樣本,但依然提供了寶貴的科研資料。由于研究報告尚未公布,他拒絕過多透露進一步的研究情況。
機器會說謊嗎?
相比人類,來自重慶一所大學實驗室的5只小老鼠反應更早。地震發生時,這些帶著電極帽的老鼠,意外出現了大腦瞬間持續、強烈放電的現象。
“滋滋地放電響,就像發電報,聲音很大,而且持續了24個小時,這樣的情形以前從沒發生過。”一位科研工作者說。由于研究成果尚未公布,他不愿透露更多的細節。但這5只老鼠的反應,從另一側面驗證了龔啟勇團隊研究的合理性:重大災難能在很短的時間內改變大腦的區域功能。
但并不是所有人都認同這種說法。一位國內知名的腦外科醫生就“潑了一盆子冷水”。他認為從臨床角度講,影像只是他們診斷精神類病人的一部分,更多的是根據病人的臨床表現。
在這位挑剔的外科醫生眼里,“不會說謊”的機器拍出來的影像只是表面現象。“這就像我們前面走著一個人,這個人說話的聲音很細,我們就能判斷這個人一定是女的?”他反問記者。
這位“用手術刀發言”的腦外科專家甚至直言,僅從影像上一些異樣變化,就得出某些功能性的結論,是膚淺草率的。
但呂粟和隊友們堅信“機器不會說謊”,而且會變得“越來越聰明”。共振成像是繼電子計算機X射線斷層掃描技術(CT)之后醫學影像診斷技術的又一重大進展,它的基本原理來自1946年美國學者發現的核磁共振這一物理現象。如今,科學家可以通過這項技術,準確地知道大腦的什么區域掌管人的什么情緒或功能。
在華西醫院心理衛生中心況偉宏教授看來,這種技術一旦應用于臨床,將是心理干預上的一大突破。通常,判斷人有沒有精神障礙,主要研究方法是問卷調查。況教授認為,這種方式主觀性太強,有可能存在隱瞞、撒謊、回避等影響診斷結果的情況;而依賴磁共振,直接根據大腦功能的改變來診斷病情則完全客觀。
“這就意味著心理疾病不僅可以從心理上來治療,也可以從生理上來治療了!”他感嘆道。
換句話說,將來你是否患有抑郁癥,就不由醫生或者病人自己來判斷了,給大腦照張相就知道了。你是不是運動天才,答案或許也就在一張灰灰的腦影像里。
但這目前只是猜想。在呂粟眼里,椰子大小、平均重量1300克左右的人腦有太多未知的神秘世界。“恐怕我這一輩子也走不出人腦這個地球了。”他說著,眼鏡后的眼睛笑成了一條縫。 (從玉華)
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