我們是如何失控的？腦前額葉 DLPFC智慧-最高級認知-社會化行為-抽象思維-決策中樞 恥辱的前腦葉白質切除術

我們是如何失控的？

　　「沉著冷靜」其實是人類一種基本的生理現象。平時，我們的判斷、決策、洞察、計劃，以及回憶等高級認知功能，都在前額葉皮層中椎體細胞（pyramidal cell，一種錐形神經元）形成的網路的掌控之下。我們平素里沒有狂躁的情緒，也感受不到難以遏制的衝動，這也得益於前額葉皮層的活動。

前額葉皮層是大腦中進化最完全的區域,它的發育過程也比其他大腦區域緩慢,直到青春期才全部完成。這個區域包含許多負責抽象思維的神經迴路，能使我們集中注意力，堅持完成工作任務，同時將信息儲存在我們的工作記憶里。人類的前額葉皮層占整個大腦皮層的三分之一，比例高於其他任何靈長類動物。並且，它對壓力非常敏感。

　　當壓力襲來時，位於大腦底部的下丘腦會迅速作出反應，並誘導腦垂體和腎上腺分泌一系列激素（如多巴胺和去甲腎上腺素），這些激素可以迅速削弱椎體細胞之間的連接，關閉我們的前額葉皮層。

　　然而，壓力雖然抑制了前額葉皮層，卻可以增強一些低級腦區的影響力。當大腦將思維和情感的控制權從前額葉皮層手裡沒收，然後轉交給更原始的腦區，我們就很容易陷入深度焦慮的狀態。平日里那些良好的自控能力消失了，我們變得難以約束自己，生出各種不良的情緒，沉溺於酒精、食物和藥物。

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腦前額葉

人腦前額葉指大腦額葉的前部區域，運動皮層和運動前區皮層的前方，在經典的布魯德曼分區中包括了8、9、10、11、12、13、14、24、25、32、44、45、46和47區。

前額葉區域涉及規劃複雜的認知行為，個性表達，決策和調節社會行為等複雜的認知功能。

中文名腦前額葉外文名Prefrontal Cortex位 置大腦額葉前區功 能記憶、判斷、分析、思考、操作

目錄

1. 1 簡介
2. 2 組成結構
3. 3 工作原理
4. 4 主要功能
5. 5 前額葉的其他功能
6. ? 糾錯功能
7. 6 臨床意義
8. 7 研究進展
9. ? 與人類智商直接相關

簡介

大腦前額葉：大腦中負責記憶功能的結構叫海馬，而相當於電腦內存的結構就是大腦的前額葉——腦袋前額頭後面的那部分大腦皮層區域。這部分區域是靈長類生物進化中變化最大的部分，靈長類進化到人，大腦容量增加了一倍，而這增加的部分主要體現在大腦前額葉變得越來越大。[1]

組成結構

大腦額葉包括前區、中區和後區，是一個重要的神經組織區域。前區就是腦前額葉，因為有著廣泛的神經聯繫和複雜的結構圖式，以及豐富的、複雜的雙向性聯繫，它是大腦中最重要的區域之一。

工作原理

腦前額葉與中樞及

腦前額葉

其它部位(如頂葉、枕葉、顏葉、丘腦、腦幹等)有非常廣泛的神經聯繫，腦前額葉接受和綜合由腦的各部位傳入的來自機體內外的各種信息，並能及時組織傳出衝動，給這全部結構以組織性、指導性和調節性的影響，保證中樞神經系統整體的協同和達到整個高級心理過程的機能統一。再由於人腦前額葉皮質在神經生理學上沒有找到具體的、特定的功能，使它能夠免受這些具體功能的拖累，這就保障它能全面分析考慮輸入信息的意義，並據此進行主動的、有指向性的、有目的性的、有邏輯性的和有創造性的複雜的智力活動，其結果就是形成了新的信息，由新信息再轉化為具體活動，形成整體行為。

前額葉與丘腦背內側核共同構成覺察系統，是精神活動的最主要場所。額葉的功能是交換產出樣本，通過聯結路徑點亮丘覺產出意識。前額葉與丘腦背內側核通過聯絡纖維建立聯結路徑，樣本就是通過聯結路徑點亮丘覺的。

主要功能

已知的前額葉功能包括：記憶、判斷、分析、思考、操作。

從腦前額葉的功能可以看出, 它對人的思維活動與行為表現有十分突出的作用, 是與智力密切相關的重要腦區。

2014年的一項研究表明，大腦中的「前額葉背外側皮層」可能是人們誠實與否的「開關」。一旦這個腦區受損，人們便傾向於因為私利而說謊[2] 。通過對某些前額葉損傷的病例進行的研究表明前額葉在雙語言語產生的辭彙通達過程中和雙語言語理解的辭彙通達過程中也發揮著重要的抑制作用。

前額葉的其他功能

糾錯功能

糾錯功能或者稱翻轉學習功能，對於人類適應外界變化是非常重要的。開車時，前面的路被堵了，我們會很快做出反應：繞行。做一個項目，試了幾次不成功，就必須改變做法。威斯康星卡片分類測試是常用的神經心理測評方法，可以部分反映前額葉的糾錯功能。受試者被要求按照撲克牌的三個要素（數字、顏色、形狀）中的一個將牌進行配對。譬如被試者一開始是按照數字來配對，這時護士告訴他錯了，他得到這個信息後馬上反饋，不再按照數字分，轉而按照顏色分，然後護士說對了，這時他就知道配對的規則是顏色不是數字。他可以十次、一百次地按照顏色分類來做。但在之後的測試中，護士會突然改變規則，且不告訴被試者。當受試者還在按照顏色分類配對卡片的時候，護士突然告訴他錯了。這時正常人一般來說試兩次就知道什麼是對的規則，但對於患有精神分裂症的人來說，他們往往會三次、四次一直試下去，這代表他的前額葉功能出現了障礙。[1]

信息整合功能

進入大腦的信息是如何整合的？ 當有人跟你談到美國舊金山的金門大橋時，假如你去過那裡，馬上會在大腦的不同部位顯示不同的信息：一塊顯示大橋的地理位置，一塊顯示大橋顏色，還有一塊可能是橋的形狀，等等。而前額葉皮層則具有整合功能，可以把來自不同腦區的不同信息進行整合，最後形成關於大橋的全面信息，這是前額葉很重要的高級功能。[1]

規劃目標功能

一個猴子想要吃到對面的香蕉，但香蕉離它較遠，前面有欄杆它又過不去，這時它會用邊上的竹竿去鉤過來吃。當一根竹竿夠不到，假如現場有兩根竹竿，猴子是不知道把兩根竹竿接起來去鉤香蕉的，但是猩猩就會想到。如果把完成一件事作為一個大目標，正常人會通過規劃將其分解成幾個子目標逐一完成，而當前額葉出現問題，那麼這個人就不知道怎麼來安排子目標了。

前額葉的功能除工作記憶之外，還有預期、規則學習、邏輯推理以及翻轉學習、適應性等。目前的神經科學研究對概念形成、計算、判斷、計劃、決策等都了解得相當少，我們不知道有哪些神經結構共同參與這些功能，不知道其神經環路，不知道有哪些分子，哪些基因起關鍵作用。還需要相當多的探索和研究才能了解它們如何工作。此外，大腦如何合理分布腦容量、腦的功能，在各個子目標裡面通過協調完成大目標，也是前額葉重要的功能，更是一個非常有挑戰性的課題。[1]

臨床意義

人在過去幾十年中，腦成像研究已被用於確定不同腦區域的皮層厚度、體積和神經纖維聯繫。 一些研究表明，在診斷為精神障礙的患者中前額葉區域的體積減小且與其他腦區的相互連接也發生了降低。

研究進展

受損後果

大腦前額葉受損傷的人沒有能力發起和實現有目的、有計劃的行為活動,，也就沒有什麼創造性可言。大量臨床觀察表明, 大腦前額葉損傷的主要癥狀是：不能集中注意力進行觀察和思考問題，更不能進行周密的邏輯推理，對突發事件束手無策，對事物總是健忘，行為反應遲緩，性格偏執、孤僻、情緒波動、喜怒無常。臨床醫學將這些表現稱為「額葉綜合征。

加利福尼亞大學伯克利分校研究人員研究了兩類在大腦前額葉有損傷的病人，一類是前額葉背外側皮層有損傷，另一類是眼眶額葉皮質有損傷，還有一組大腦沒有受傷的人作為對照組。這些人參與了一個叫做「信號遊戲」的實驗，這個遊戲在進化生物學、博弈論以及實驗經濟學中被廣泛使用。[2]

研究表明，大腦沒有受傷的人往往更願意說真話。而前額葉背外側皮層受損的人行為模式有所不同，一旦誠實與私利相矛盾，他們更多做出不誠實的抉擇。研究也發現，眼眶額葉皮質與誠實行為之間沒有因果關係。

前額葉背外側皮層是實施認知控制的最重要腦區之一，一旦這一腦區受損，就不能進行認知控制，只剩下本能反應，失去認知控制後，只剩下本能的自私。[2]

與人類智商直接相關

「最強大腦」中「一目十行」的神人現象，有著神經科學的基礎。記者昨天從中科院上海生科院神經科學研究所獲悉，最新出版的《科學》雜誌刊登了該所李澄宇課題組用先進的光遺傳方法，證明了工作記憶這一核心認知功能所使用的腦區是大腦內側前額葉，但習得之後則會轉去別的腦區執行任務。[3]

李澄宇關注的是工作記憶——一種用「秒」來衡量的重要的短時記憶。「它就像電腦里的臨時緩存，存放著很多思維的中間結果。」李澄宇解釋，比如心算17×24，工作記憶強的人，就能把中間結果存在大腦里，直到得出最終結果。事實上，很難找出一個不需要工作記憶參與的任務；前人的研究表明，工作記憶的好壞和人類智商的高低直接相關，工作記憶缺陷也常出現在老年痴呆、中風、腦衰老等的過程中。[3]

以前，科學家只知道工作記憶存在於大腦內側前額葉，由於實驗手段不足，不清楚其中的工作原理。如今，李澄宇課題組利用激光，把對神經細胞的控制精確到秒級，終於確證了大腦中的這群前額葉皮層細胞的功能。「它們只負責工作記憶行為的存儲，對抉擇行為沒有影響。」他說，而且，內側前額葉皮層在延遲期間的活動只在學習階段起作用，所以一個人工作記憶能力的強弱，與是否學得快也許有關係。

「人類的大腦前額葉占皮層的30%，黑猩猩為20%，而猴子只有10%。」李澄宇說，雖然還需要進行深入研究，但與工作記憶相關的前額葉，很可能對人類的智能行為起過不小的作用。[3]

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前額葉皮質——人類智慧的沃土

前額葉皮質--人類智慧的沃土 - 好大夫在線

前額葉皮質

一、背外側前額葉皮質 DLPFC

1、DLPFC是地球生命千百萬年進化所獲得的最高級神經機能——人智慧中樞的的居所。

2、它具有分析辨偽、問題解決和執行功能。

3、它是人類的智慧中樞、社會化行為中樞、抽象辨偽探真求實中樞、正確選擇及合理行為中樞。

4、負責不同類型認知活動的策劃、發動，是最高級認知中樞。

5、是重要的、關鍵的、具支配性的腦區。

6、其皮質錐體細胞是人類各種認知活動的啟動源、發動機。

7、它本身是語言信息的儲存區，它又負責提取其他腦區存儲的信息資源。

8、它的活動總是伴隨意識的充分覺醒。

9、它使用「注意力」聚焦、選擇和切換不同的腦區和機能以適應環境。

二、眶額葉皮質 OFC

眼球上方的一部分前額葉皮質，與衝動、驅動力的調節和控制有關。

三、前扣帶回皮質 ACC

1、在扣帶回頂部，也稱背側ACC。對選擇性注意具有重要調節作用。

2、ACC下部為腹側ACC或膝下ACC。參與各種情緒調節，如抑鬱和焦慮。

四、腹內側（或腹正中）前額葉皮質 VMPFC。

位於眶額葉皮質和腹側前扣帶回皮質之間。參與「情緒的加工處理過程」。

參考Stephen.M.Stalh《精神藥理學精要之神經科學基礎與臨床應用》 第7章 「精神藥理學相關的神經迴路」，p170

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獲過諾獎的神經科學「黑歷史」：前腦葉白質切除術獲過諾獎的神經科學「黑歷史」：前腦葉白質切除術 | 科學人 | 果殼網 科技有意思

神經科學也許以其探索智慧本源的特點而備受諾獎委員會的青睞，今年剛塵埃落定的諾貝爾生理學或醫學獎便再次印證了這種觀點。可以說大部分獲獎的神經學家都是實至名歸，但即使是諾獎委員會也有判斷失誤的時候——1949年的諾貝爾生理或醫學獎被授予了葡萄牙醫師安東尼奧·埃加斯·莫尼斯（António Egas Moniz）以表彰他發明的前腦葉白質切除術（lobotomy）。然而僅僅不到一年，對莫尼斯的批判就超越了讚許，他賴以成名的前腦葉白質切除術也開始在全世界範圍內遭受抵制。這究竟是怎麼一回事？

安東尼奧·埃加斯·莫尼斯是一名神經外科醫生，由於發現前腦葉白質切除術對某些心理疾病的治療效果，他被授予1949年諾貝爾生理學或醫學獎。圖片來源：維基百科

救命稻草

中樞神經系統是人類思維和意識的物質基礎，一旦中樞神經系統出現功能障礙，最典型癥狀就是患者的人格和行為會出現一系列異常，因此許多中樞神經系統疾病被俗稱為「精神病」。由於發病機制複雜，時至今日，以精神分裂症（Schizophrenia）為典型代表的多種中樞神經系統疾病依然無法被有效治療或預防。在20世紀30年代，人們對於這類疾病更可以說是一籌莫展。當時，對於一些極具危險性的精神病患者，醫生只好採用束縛或是大劑量使用鎮靜劑乃至鴉片等辦法來暫時緩解[1]。

一套早期用來束縛精神病患者的特殊設備，包括鐐銬、緊身衣、皮帶以及一種特製的「浴桶」。圖片來源：The Museum of the History of Medicine of the University of Zurich/ http://nobelprize.org

面對一種無葯可醫的嚴重疾病，任何一根救命稻草都會成為世人矚目的焦點。在1935年於倫敦召開的神經學大會上，來自耶魯大學的神經學家約翰·弗爾頓（John Farquhar Fulton）與他早期的同事卡萊爾·雅各布森（Carlyle Jacobsen）發表了一項研究成果：他們損毀了兩隻黑猩猩的前腦葉與其它腦區的神經連接，結果發現這兩隻黑猩猩變得溫順了許多[2]。這個不算很驚人的研究成果卻深深地啟發了與會的一位葡萄牙神經外科醫生，他就是本文的主角——安東尼奧·埃加斯·莫尼斯。莫尼斯迅速意識到這可能為手術治療精神病尋找到了一個突破口。

通過手術治療精神病並不算是一個很新穎的想法，從十九世紀末就已經有人陸續開始了這類嘗試，但這些手術的效果大多並不盡如人意[1][3]，不過莫尼斯還是決定要再試一次。1935年11月12日，就在莫尼斯從倫敦回去後不久，他於里斯本的聖瑪塔醫院（Hospital Santa Marta）做了第一次嘗試，由於他本人的手因為痛風而不太靈活，所以手術實際上是在他的指導下由其助手利瑪（Almeida Lima）完成的。他們小心地在病人顱骨上鋸開一個口子，然後再通過這個開口向前腦葉當中注射乙醇來殺死那一片的神經纖維[1][4]。手術之後，病人活了下來，並且癥狀有所減輕，儘管病人最終沒有恢復到能出院的地步，但是莫尼斯依然宣稱他的手術取得了成功 [4]。受此鼓舞，莫尼斯又接二連三做了更多類似的手術。非常幸運的是，莫尼斯前20例手術的病人都倖存了下來並且沒留下太過嚴重的後遺症[1]。

莫尼斯由於在早些年因為發明腦血管造影術（cerebral angiography）而在國際上頗有名望，因此他的工作剛一發表就在全世界備受關注。儘管不久後他就發現損傷前腦葉會帶來一些不可避免的影響，比如反應遲鈍以及性格變化等，但他依然相信較之對精神病的出色療效，這些副作用是可以被容忍的[1]。同時，他也對手術進行了一系列改進，比如他發現用乙醇很容易殃及無關的腦區[5]，故而專門設計了一種被稱為「前腦葉白質切除器」（leucotome）的器械來機械損毀前腦葉的神經纖維。因此，這套手術方法後來被稱為前腦葉白質切除術[1][6]。

莫尼斯的前腦葉白質切除術示意圖，先將前腦葉白質切除器具刺入顱腔，然後搗毀一塊腦區。圖片來源：cerebromente.org.br

很快，前腦葉白質切除術被越來越多的國家所認可，精神病院的醫生彷彿迎來了曙光：只要這麼一個小小的手術，那些狂暴的患者就會變得像小寵物一樣任人擺布。

然而，莫尼斯的方法需要給顱骨定位、鑽孔等等複雜的程序，這不但大大延長了手術所需的時間，也對醫生的技術也提出了很高的要求。由於需要接受「治療」的精神病患者實在太多，而那時候大部分精神病院都不配備專業的手術室，精神病醫生們迫切需要一種更加「好用」的方法。

兩種當時使用的前腦葉白質切除器。圖片來源：http://nobelprize.org

1945年，一個美國醫生沃爾特·弗里曼二世（Walter Jackson Freeman II）對這種「手術」進行了一項「改進」，他發明了所謂的「冰錐療法」（ice-pick lobotomy），這種「手術」是真正意義上的「觸目」驚心——醫生直接用鎚子將一根大概筷子粗的鋼針從病人的眼球上方鑿入腦內，而後徒手攪動那根鋼針以摧毀病人前腦葉[6]。這種手術不但簡便快捷，而且還不需要很嚴格的消毒措施，當時精神病院里那些用來對付危險患者的束縛用具稍加改造就可以成為一個臨時的手術台，因而在發明之初便大受歡迎[7]。

一個正在接受「冰錐療法」的病人。圖片來源：http://bizzarrobazar.com

濫用之殤

不得不承認，一開始，至少在莫尼斯最早的二十例手術後，那些病人的情況確實都有了不同程度的好轉，其中也不乏幾乎痊癒的[1]。莫尼斯本人對此樂觀地總結道：「前腦葉切除術簡單，高效且毫無危險，很可能是一種高效治療精神錯亂的外科手術。」[1]

然而，隨著手術的普及，尤其是「冰錐療法」問世後，情況變得糟糕起來：由於這種手術既沒有精確的定位，也沒有標準的操作流程，醫生往往是憑感覺對著病人大腦亂搗一氣，所以術後病人的表現可謂千奇百怪[8]。有些病人直接死於手術或是因為手術後遺症而自殺；有些人出現了不同類型的殘疾；也有一些出現了極端的狂躁或是抑鬱癥狀[9]；而最多的情況是，病人精神病癥狀有所減輕的同時也出現了嚴重的後遺症：這些病人變得像行屍走肉一般，孤僻，遲鈍，麻木，神情獃滯，任人擺布，從此一生就生活在無盡的虛無之中[1][6][9]，一個母親這樣描述她接受過前腦葉白質切除術的女兒：「我的女兒完全變成了另一個人，她的身體還在我身邊但她的靈魂卻消失了。」[1]最後，即便是前腦葉白質的支持者，也不得不承認只有四成病患得到了好轉，剩下的要麼毫無效果要麼變得更糟[1][6]。

更可怕的是前腦葉切除術開始遭到濫用，這也是該手術在今天聲名狼藉的主要原因之一。精神病院的醫生為了省事，開始沒節制地給病人實施前腦葉白質切除術；那些飽受患有精神病的家庭成員折磨的家人也熱衷於將他們得病的親人送去接受這種手術[6]。加上「冰錐療法」的發明人弗里曼十分善於宣傳，經常糾集一群記者搞一些「醫療秀」之類的節目來提高這種療法的知名度[10]，一時之間，前腦葉切除術變得非常流行。由於沒有適當的管理，許多街邊診所也開始打出前腦葉切除術的招牌，用簡陋的工具和只經過簡單培訓的人員來實施手術。

與此同時，手術的實施對象也從嚴重的精神病患者擴展到了一切精神或行為有異常的人群，到最後如弗里曼之流甚至是來者不拒，都不問有病沒病只要給錢就敢做，這種狀況甚至連莫尼斯本人都有些看不下去[10]。

當時小診所打出的做前腦葉白質切除術的小廣告。圖片來源：http://quickblogcast.com

到20世紀40年代後半段，情況變得愈發糟糕起來，聲稱可以「治療瘋狂」的前腦葉切除術本身卻陷入到了一種前所未有的瘋狂和混亂中。由於媒體和廣告的添油加醋，這種本該是治療嚴重精神病的最後手段在一般民眾的心目中儼然成了解決一切問題的萬金油。在日本，許多小孩子被他們的家長送去做前腦葉切除術，而原因僅僅是家長覺得他們「不乖」[6]。在丹麥，政府專門為這類「新型療法」建造了大量醫院，而針對的疾病則是從弱智到厭食症簡直無所不包[11]。在情況最嚴重的美國，由於弗里曼等人鼓吹「精神病要扼殺在萌芽狀態」，成千上萬的人沒有經過仔細檢查就被拉去做了這種手術[12]。更有甚者將這種手術用在了暴力罪犯和政治犯身上[6]。

翻看那個時代的病歷，不難發現許多令人扼腕的悲劇。《華爾街日報》在今年早些時候的一篇報道披露，在二戰期間和結束之後，美國政府曾對一批遭受戰後精神創傷的退伍軍人集體實施前腦葉白質切除術，而其中有相當一部分都遭受了伴隨其一生的嚴重後遺症[13]。

遭受前腦葉白質切除術的退伍軍人之一，羅曼·特里茨（Roman Tritz），在接受手術後終身都受到包括幻覺和偏執在內的多種後遺症的困擾。圖片來源：http://projects.wsj.com

1941年，當「冰錐療法」還沒被發明的時候，弗里曼為一個叫做羅斯·瑪麗·肯尼迪（Rose Marie Kennedy）的女病人實施前腦葉白質切除術以治療她的智力障礙。這位肯尼迪小姐，便是著名的美國總統約翰·肯尼迪（John F. Kennedy）的親姐姐[1][10][14][15]。手術的結果堪稱相當糟糕，肯尼迪小姐手術後智力不增反降，成了一個整天只會發獃的「木頭人」。雖然弗里曼本人也因此遭到了不少指責，但他反倒因此在民間名聲大噪，來向他尋求醫療幫助的民眾更加趨之若鶩[15]。

羅斯·瑪麗·肯尼迪（Rose Marie Kennedy），肯尼迪總統之姊，美國較早接受前腦葉切除術的人之一，因手術而終身生活不能自理。圖片來源：en.wikipedia

好萊塢明星華納·巴克斯特（Warner Leroy Baxter）是當時美國片酬最高的男影星之一，曾因主演《亞利桑納奇俠》而榮獲奧斯卡獎。1951年他因為長期關節疼痛而接受前腦葉切除術，結果死於手術感染導致的肺炎，享年62歲[16]。

華納·巴克斯特（Warner Leroy Baxter）。圖片來源：en.wikipedia

在種種非議聲中，莫尼斯還是因為這種手術獲得了1949年的諾貝爾生理或醫學獎，這無異於是對前腦葉切除術最強大的廣告，將這種癲狂帶向了最高潮。真可謂「合六州四十三縣鐵，不能為此錯也」。

亡羊補牢

面對種種異狀，最先反應過來的也是科學界。早在1944年，《神經與精神疾病雜誌》（Journal of Nervous and Mental Disease）就撰文認為前腦葉白質切除術會導致病人出現暴力傾向或是奴性和盲從。1947年，瑞典精神病理學家斯諾里·沃法特（Snorre Wohlfahrt）更是多次強調「前腦葉白質切除術過於危險，不適合用來治療精神分裂症或是其它精神癥狀。」但是，在一片狂熱的喧囂中猶如蒼茫大海中的浪花，很快就湮滅無聞了[17]。

但隨著神經科學研究的深入，額葉皮層與丘腦以及邊緣系統的功能聯繫逐漸被揭秘。在這些新證據下，越來越多科學家意識到，簡單地損毀前腦葉與大腦其他部分的聯繫會對人格造成不可逆且不可知的損害。加之許多真正對精神分裂症有效的藥物，如氯氮平、利培酮等被開發出來[1][6][10]。終於，在1950年，在蘇聯精神病理學家瓦西里·加雅諾夫斯基（Vasily Gilyarovsky）的強烈建議下，蘇聯政府最先宣布全面禁止前腦葉白質切除術[18]。到1970年，絕大多數國家，以及美國許多州都已立法禁止前腦葉白質切除術。諷刺的是，直到1977年，卡特總統在任期間，美國國會設立的「國家生物醫學與行為學實驗人類保護項目大會」（National Committee for the Protection of Human Subjects of Biomedical and Behavioral Research）依然認為「在某些情況下限制性地使用一些極端治療手段，如前腦葉白質切除術，可以起到積極的療效。」[19]

亡羊補牢了，但病人及其家庭的痛苦卻已經無法挽回。據統計[6]，單單在1939到1951年間，美國就有超過18000人接受了這樣的「手術」，而全世界範圍內有此遭遇者更是數以萬計。

更加令人扼腕的是，其實人類本來完全可以避免這一切悲劇的。就在莫尼茲得諾貝爾獎的一百年前，一個名叫菲尼亞斯.蓋奇（Phineas P. Gage）的鐵道工人在施工的時候發生了嚴重的事故——在爆破中，他被一根鐵棍從下往上穿過頭部。受此影響，他的一部分大腦永久性地遭到了損壞，而這個腦區正是後來前腦葉白質切除術重點搗毀的前額葉[20]。

左圖為菲尼亞斯·蓋奇（Phineas P. Gage），手裡所持為當年穿過它頭部的鐵棒。右圖為鐵棒穿過頭部位置的示意圖。圖片來源：http://static.guim.co.uk

經過全力搶救，蓋奇奇蹟般地存活了下來。傷愈後，人們驚訝地發現他除了瞎了一隻眼睛（被鐵棒穿過時連帶損傷）以外，其語言、記憶、運動等技能都基本上沒有受到影響。但是他卻性情大變，從一個友善而堅定的好人變成了一個傲慢，專橫，優柔寡斷且沒有絲毫羞恥之心的人渣[20]。直到一百多年後，科學家才了解到前額葉皮質與人的情緒、價值判斷和複雜決策等高級思維活動直接相關，可以說是大腦的命令中心[21]。

儘管蓋奇的案例也名動一時，可是並沒有太多人由此開始了解前額葉的功能，甚至是後來前腦葉白質切除術甚囂塵上的時候，一些病人出現了類似蓋奇的癥狀，也沒有幾個人把這兩件事聯繫起來。現在回頭想想，實在感到莫大的遺憾。

反思與前行

現在的我們很難想像這樣一種野蠻的手術居然會在世界上大行其道十多年。但考慮到各種精神疾病都是會對病人及其家庭帶來巨大災難的惡性疾病，而在那個時代並沒有什麼良好的對策。二戰後，世界各國陸續建立起醫療體系，被收治的精神病患者陡然增加，大量的病人擠在不堪重負的醫院裡卻遲遲不能出院，而這又大大增加了爆發傳染病的概率。在20世紀30年代前，18%的精神病人會死於肺結核等傳染病。不難想像，那個時代的精神病醫生面對的是一種怎樣殘酷的工作壓力，前腦葉白質切除術的風靡，甚至可以說是一種歷史的必然[22]。

退一步說，即便沒有這些問題，鑒於當時整個社會對神經外科手術的態度都非常輕率，出現這樣的「療法」也不足為奇。那個時候，各類外科手術都缺乏嚴格的規範，外科醫生做手術還是比較隨意的，加上循證醫學還沒有深入人心，某些療法的副作用也長期得不到重視。當年，因為盲目治療而受害的遠不止遭受前腦葉白質切除術的這些人，比較著名的還有因為切斷大腦胼胝體而產生的「裂腦人」[23]以及因為切除兩側海馬而喪失記憶能力的亨利·古斯塔夫·莫萊森（Henry Gustav Molaison）[24]等等。這些神經外科史上的經典案例都被寫入了現在的醫學教材中，目的之一就是以史為鑒，提醒人們規範操作與循證醫學的重要性。可以說，正是這些悲劇鋪就了通往現代神經外科醫學的血淚之路。

與所有實用技術一樣，醫學也需要嚴謹的理論基礎。然而面對一些重大疾病的時候，醫學有時候會暫時跳過理論以「經驗技術」的形式去解決燃眉之急。但是沒有紮實理論依託的技術終究是難以完美的，一旦理論跟進，那些經驗技術的短板就會顯露出來。我們今天之所以能夠去反思那段瘋狂的歲月，很大程度上正是因為神經科學早已今非昔比。

今天，有了對大腦更深入的認識，加上循證醫學的深入人心，在這樣堅實的基礎上建立起了一大批新一代療法：2002年，FDA批准用深度腦刺激（Deep Brain Stimulation）治療帕金森[25]；2012年，FDA批准用神經幹細胞療法治療乾性黃斑病變[26]。可以預見，未來還會有更多療效更好，副作用更低，價格更親民的神經學療法相繼問世，神經精神類疾病的患者也將擁有更好的生活質量。然而在我們享受這一切的時候也不要忘記，神經外科手術也是經歷了無數磨難，付出了巨大代價，走了許多彎路才發展到今天的。（編輯：Calo）

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大腦後側前額葉皮質受傷的人更自私

大腦後側前額葉皮質受傷的患者更傾向於作出自私的決定，這是《自然—神經科學》上一項報告給出的結論。

Ming Hsu等人對大腦後側前額葉皮質和眼窩前額皮質（這兩種皮質位於前額後方的不同大腦區域）分別受損的兩組患者進行了實驗，並選取大腦未受損的人作為對照。實驗對象被要求玩一個和別人合作分配錢財的遊戲，在該遊戲中，公平分配的決定和自私自利的決定會產生衝突。

研究人員發現，與其他兩組相比，大腦後側前額葉皮質受損的患者更容易對同伴撒謊從而讓對方獲得比自己少的收益。通過對結果進行建模處理，Hsu等人同時還得出結論：大腦後側前額葉皮質正常情況下會讓人更趨於誠實而非自私，這一區域的受傷會阻礙這種能力。（來源：中國科學報 張笑）

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失控的蓋茨比，了不起的前額葉皮層

2013-09-22

-「有錢是你唯一值得別人尊敬的地方。現在我和你一樣富有，我們是平等的。」

　　-「不不不，你和我，和他們，還有她，都不一樣。你看，我們生下來就不一樣。」

　　下一幕便是電影《了不起的蓋茨比》的高潮。蓋茨比悉心建立的體面，還有他多年的拼搏與理想，全都在情敵口中轟然崩塌了。他抽搐的五官離開了原本的位置，他向對手掄起拳頭，喝令他「住口！」。他兇狠、憤怒、絕望、悲傷，就像「殺了人一樣」。

　　蓋茨比失控了。奪愛的戰鬥本就是緊張的，而對手更是招招致命。掩面而泣的黛西太膚淺，她當然看不見蓋茨比尚未崩壞的靈魂，不知他遭遇的只是一場神經系統的挫敗：大腦中激增的應激遞質關閉了他的前額葉皮層——因為暫時喪失了高級的認知功能，他才落得這樣愚蠢。

我們是如何失控的？

　　「沉著冷靜」其實是人類一種基本的生理現象。平時，我們的判斷、決策、洞察、計劃，以及回憶等高級認知功能，都在前額葉皮層中椎體細胞（pyramidal cell，一種錐形神經元）形成的網路的掌控之下。我們平素里沒有狂躁的情緒，也感受不到難以遏制的衝動，這也得益於前額葉皮層的活動。

前額葉皮層是大腦中進化最完全的區域,它的發育過程也比其他大腦區域緩慢,直到青春期才全部完成。這個區域包含許多負責抽象思維的神經迴路，能使我們集中注意力，堅持完成工作任務，同時將信息儲存在我們的工作記憶里。人類的前額葉皮層占整個大腦皮層的三分之一，比例高於其他任何靈長類動物。並且，它對壓力非常敏感。

　　當壓力襲來時，位於大腦底部的下丘腦會迅速作出反應，並誘導腦垂體和腎上腺分泌一系列激素（如多巴胺和去甲腎上腺素），這些激素可以迅速削弱椎體細胞之間的連接，關閉我們的前額葉皮層。

　　然而，壓力雖然抑制了前額葉皮層，卻可以增強一些低級腦區的影響力。當大腦將思維和情感的控制權從前額葉皮層手裡沒收，然後轉交給更原始的腦區，我們就很容易陷入深度焦慮的狀態。平日里那些良好的自控能力消失了，我們變得難以約束自己，生出各種不良的情緒，沉溺於酒精、食物和藥物。

　　在蓋茨比的故事裡，原本負責教養與風度的神經區域突然罷工，他的決策能力也下放給了更原始的腦區，他因此表現得與平常判若兩人。失控的後果當然很嚴重：他失去了被嚇壞的美人。

與生俱來的脆弱

有些人似乎天生就更容易失控，這確實有遺傳學上的根據。當多巴胺和去甲腎上腺素成功「關閉」前額葉皮層掌管高級認知的神經迴路後，兩種遞質將通常會被酶分解，以確保我們不會持續地失控。於是，當壓力減小，神經迴路就會恢復正常。然而，有一種基因的突變會削弱這些酶的功能，攜帶這種突變的人在壓力面前更脆弱，更難以恢復，甚至因此患上心理疾病。

　　那麼，那些長期處於壓力之下的人，他們的前額葉皮層又是怎樣一番圖景呢？科學家經過測試發現，持續的壓力似乎會使低級情感中樞的神經網路略微擴張，而負責邏輯推理的區域則開始萎縮。美國西奈山醫學院的約翰?莫里森（John Morrison）和同事發現，一般來說，一旦壓力消失，前額葉神經元的樹突會再生，但如果壓力過大，這種再生能力就會消失。科學家還發現，人類大腦前額葉灰質的萎縮程度，與我們承受的壓力正相關。

　　大腦為何會進化出一套削弱自己高級認知功能的機制？我們沒有確切的答案。我們大腦的高級網路擅長進行複雜的思考，而這個過程需要花費時間。當我們的深思熟慮被抑制，原始的神經迴路，卻能讓我們憑初級的直覺快速做出反應——當面對緊急情況時，這可能是個合理的機制。譬如，當遇到一個魯莽的司機想要超車，我們會本能地及時踩下剎車，避開危險。