哈醫大換頭術 裂腦人半腦人 意識整個大腦物質運動 G蛋白 腦神經同步振蕩腦時空編碼 人腦移植黑猩猩俄羅斯

專家談「頭移植」：神經再生後的功能重建尚無法實現

2017年11月17日，義大利神經外科醫生賽吉爾-卡納維羅召開新聞發布會宣布，世界首例遺體「換頭」手術成功在中國實施，手術由哈爾濱醫科大學教授任曉平帶領的團隊操刀完成。消息傳入國內後，迅速引發熱議。

　　四天後，哈爾濱醫科大學教授任曉平專門舉行媒體見面會表示，他們完成的不是「換頭術」，而是「第一例人體頭移植實驗模型」，目的是探索活體頭移植的手術方案，盡量解決臨床前的科學技術難題。

　　同時，任曉平還公布了以GEMINI脊髓融合術進行活體動物實驗的最新成果，視頻顯示，一隻狗接受頭移植手術半年後，已經可以站立和奔跑。

　　對於任曉平探索的活體頭移植手術，業內質疑聲迭起。有聲音認為，任曉平完成的僅是一次解剖學研究，並不是真正的手術，現在討論活體頭移植還為時尚早。而頭移植所涉及的倫理問題也一直受到爭議。

　　關於頭移植背後涉及的種種問題，界面新聞記者專訪了中國醫師協會神經外科分會常務委員、北京大學人民醫院神經外科主任醫師劉如恩。

劉如恩表示，頭移植對整個人類來說是有意義的，但任曉平目前做的僅是摸索手術的流程和方案，要想實現活體頭移植必須解決神經再生或神經調控輔助下軀體協調統一有效的生命活動，在全世界範圍來看，目前還無法實現。

　　不過，劉如恩相信，隨著科學技術的發展，未來人類實現「換頭」是有可能的。

界面新聞：任曉平完成的人體頭移植實驗模型究竟是什麼？

劉如恩：任曉平做的是移植流程和方案的探索，不是臨床的實際應用。這個實驗模型是在屍體上做的，其實是摸索頭移植手術先做哪一步，後做哪一步。但是，從流程到應用，再到臨床，要達到功能上的移植並不是一件簡單的事情。

界面新聞：頭移植和冷凍大腦是否是同樣的思路？

劉如恩：是相同的思路，留下大腦就是為了以後再移植到一個身體，延續生命活動。現在的技術來講，把大腦冷凍幾十年再蘇醒，是完全沒有問題的。不過，倫理上仍需要論證。

界面新聞：「換頭術」目前引發了很多批評的聲音，您覺得任曉平研究的意義是什麼？

劉如恩：應該說還是有一定的意義，確實有些人為了保持有效生命活動的延續，需要做頭移植手術，這個方向的探索，對整個人類來說是有意義的。要做頭移植手術，就要先把移植流程摸索清楚，至於應用於臨床，還是存在相當的距離。

界面新聞：頭移植會對頭部造成影響嗎？

劉如恩：現在通過技術手段，可以在短時間內讓頭部和軀體存活下來，但這是短暫的。頭部只要能夠保持腦組織的完整無損，維持正常的血液供應，達到生命活動所需要的生理指標，意識就可以產生，但這僅僅是頭部。

界面新聞：此前，卡納維羅宣稱，頭移植手術後，需要半年到一年時間康復，是否會對機體造成損害？

劉如恩：他們說需要半年到一年的康復時間，沒說等待這些時間以後達到什麼程度，是病人有意識了，還是病人恢復到整個機體協調統一的生命活動。從目前科學研究的現狀來看，還不能實現在頭移植以後由大腦控制下協調統一的生命活動。

　　大腦信號發生在大腦皮層，發生以後往下傳導，在中途需要經過很多中繼，然後到達終端，這個過程非常複雜，涉及神經再生問題，目前對於神經再生的速度和程度還無法整體估計，所以在移植後不能確定是一年或半年能夠實現腦控制下的協調統一的整個機體有效的生命活動。從理論上講，藉助神經調控可以加速實現這一進程。

　　另一方面，組織器官需要神經營養，就像截癱的病人，時間長了腿會萎縮，有一個重要原因是神經失去了營養。頭移植以後，如果神經不能及時再生，時間長了，組織器官會因失神經營養而出現萎縮甚至壞死。

界面新聞：任曉平完成的是「頭移植外科模型」，是否意味著能完成人類活體頭移植？

劉如恩：頭移植不僅僅是血管和神經上的連接，就像連接燈泡，把導線接上了，如果是個無效的連接，燈泡也不會亮。頭移植的關鍵是移植以後，如何實現整個軀體在腦控制下協調統一有效的生命活動，這是問題的關鍵所在。換頭不是不可以實現，但是目前來看，還有很長的路要走。

界面新聞：頭移植最關鍵的步驟是什麼？

劉如恩：要想完成頭移植後能夠實現大腦支配下的協調、統一、有效的生命活動，這個過程最關鍵的問題就是神經再生或神經調控。

界面新聞：從神經連接到神經再生有多難？

劉如恩：頭移植需要有效的神經再生，神經再生包括神經元的再生、軸突的再生、還有末梢的再生。如果比作電路與燈泡，神經元再生相當於發動機，軸突再生相當於導線，末梢再生相當於終端即效應器，相當於燈泡。

　　目前情況來看，第一個，我們確定不了神經生長的速度，第二個確定不了生長的程度。因此，從無效再生到有效再生有很長的路要走。

界面新聞：神經再生是否可以解決或有替代辦法？

劉如恩：可以引入神經調控。卡納維羅說的術後病人的昏迷情況將可能會持續好幾周的時間，醫生會用電極刺激病人的脊柱，進而加強其與新神經的連接，從而讓頭顱和新軀體實現神經調控下協調統一的生命活動。這個過程就是神經調控。這種技術是目前臨床上用於治療運動功能障礙疾病的一種辦法。

　　對於神經再生，現在主要研究如何促進、加速軸突再生以及再生的程度，如何增加神經元再生的數量。這在全世界範圍都處於探索的階段。

界面新聞：任曉平所說的脊髓融合術能否實現？

劉如恩：脊髓連接的辦法有兩個，一個是縫合，另一個是膠粘在一起。神經再生需要附著物，「粘」就是軸突，神經相當於導線，導線外面有皮，裡面有銅絲導線，也就相當於神經的軸突。

　　軸突再生，近端跟腦連在一起的是有功能的，可以活動的，遠端的一旦斷了以後，神經軸突會崩解、壞死。軸突沿著原來的髓殼爬過去，長到末端去，一直找到效應器，也就是所支配的器官，這個過程非常漫長，時間目前還無法測算。

　　另外，中醫講究的經絡是看不見的，在生命活動中也起到一定的作用，它肯定也需要修復，但目前從科學角度來講是無法預測的。

界面新聞：據任曉平介紹，其在狗的身上做頭移植實驗，把狗的脊髓完全切斷後再進行融合處理，並每天配以功能訓練，半年後這隻狗已經可以站立和奔跑。您如何評價這個實驗？

劉如恩：我沒有親自見到，不能說是還是不是。但從理論上討論，要實現有很大的難度。如果單純把脊髓對接上，把神經和血管對接上，從技術上講不是問題，但在一年或半年內實現大腦支配下有機的協調的生命活動，如果不藉助神經調控，目前有很大難度。

界面新聞：若頭移植手術成功後，基因是誰的？

劉如恩：把A的頭和B的身體結合在一起，各自代表各自的基因，頭一種，身體一種。手術之前，需要配型，某些方面協調一致就可以不產生排異反應。在目前的技術上，排異反應是可以解決的。但是，遺傳基因很複雜，生命科學是世界上最複雜的學科，個體有其維持A區別於B的不可變更性，為什麼世界上絕對不可能存在兩個完全一樣的人，就是基因決定的。

界面新聞：頭移植手術成功後，患者的意識由誰控制？

劉如恩：假設A的頭和B的軀體進行移植，人的意識活動是由頭來支配的，那麼接受移植以後，這個新的人所有受意識主導的社會活動都屬於A，但軀體是B的。這就會帶來潛在的社會倫理問題，A和B來自兩個家庭，那麼移植後的人究竟屬於哪個家庭？

界面新聞：類似頭移植這種實驗和將來臨床應用是否需要進行倫理審查？審查的標準是什麼？

劉如恩：需要倫理委員會的審查，評估是否符合人類的倫理。簡單來說，是否符合社會最基本的道德規範。有些疾病的治療可不可以做，都需要倫理委員會的通過。

　　用遺體來做實驗，需要倫理委員會的允許，如果兩方都同意捐獻，做實驗是可以的。一旦用活體做頭移植，應用於臨床，更需要經過倫理審查。

界面新聞：您認為，將來頭移植能否實現？

劉如恩：隨著科學技術的發展，我相信人類實現「換頭」一定能夠實現，但就目前全世界範圍來看，還有很多工作要做。

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全球首例頭移植成功 世界神經外科聯合會:無意義

全球首例頭移植成功 世界神經外科聯合會:無意義_網羅資訊

　　原標題：全球首例頭移植術？世界神經外科聯合會聲明：不可接受、毫無意義

「頭顱移植不但在倫理學上不可接受，在科學方面也毫無意義。」

據英國《每日郵報》17日報道，義大利都靈高級神經調節小組的神經外科專家塞爾吉·卡納瓦羅（Sergio Canavero）宣布，世界首例人類頭部移植手術近日已被他在一具遺體上成功實施，手術在中國哈爾濱醫科大學進行，歷時18小時，任曉平教授參與指導了該手術。專家小組在奧利地首都維也納的新聞發布會上表示，目前他們可能已經成功找到了頭顱移植手術中重新連接脊椎、神經、血管的方式，他們很快將在申請參加試驗的患者身上進行類似手術嘗試。

　　消息一出，引發全球軒然大波。解放日報·上觀新聞記者就此採訪上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院神經外科主任卞留貫，他表示，從技術層面來看，頭部移植手術為複合組織移植手術，複雜程度非同一般，「相比肢體移植手術，腦組織對缺血的耐受性更差，同時對中樞神經系統的連接有極大挑戰，脊髓縫合更是難上加難。此外，術後還需要注射大量免疫抑製劑，防止免疫排斥反應等。」

世界神經外科聯合會（WFNS）就此事件發表嚴肅聲明。 來源：世界神經外科聯合會（WFNS）官網

　　上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院神經外科主任張曉華則直言，「兩位教授至今還沒有對醫學界關注的關鍵問題給出任何具有說服力的證據：中樞神經如何再生？手術過程中如何進行腦保護？」對此，任曉平在接受媒體採訪時說，接下來的一周時間裡，有關本次頭移植的相關數據、過程和結果將在美國學術雜誌上發表，且表示「既然學術雜誌會刊發論文，就證明手術做得有學術價值。」

「對於這一結果，我們拭目以待。」神經外科學界的諸多專家對此保持觀望態度，然而作為全球最大的神經外科學術組織，世界神經外科聯合會（WFNS）卻為此發表了嚴肅聲明，其中明確指出，施行頭顱移植的技術具有一定可能性，但目前，只是能在人體頭頸必需的腦血管吻合基礎上建立腦血液循環，由於脊髓橫斷後，頭與身體不能建立神經聯繫，人們仍沒有能力做脊髓離斷後的神經原再生。「因此，頭顱移植不但在倫理學上不可接受，在科學方面也毫無意義。」

　　「不可接受、毫無意義」8個字是否已為這一事件蓋棺定論？卞留貫則有更為樂觀的看法，「2013年，任曉平在哈醫大進行了首次老鼠腦部移植實驗，並由此計劃在靈長類動物身上進一步實驗。同時既往認為中樞神經一旦被切斷將不會生長、功能得不到恢復，但目前學界研究發現，使用聚乙二醇沖洗脊髓融合的區域後，通過GEMINI脊髓融合技術可讓兩端脊髓有效融合在一起。或許隨著科學的發展，頭部移植在可期的未來能真正實現。」

　　針對大眾更為關心的倫理問題，張曉華同樣表達了疑惑。「人是獨立存在的個體，頭部移植後，具體歸回到哪個角色？捐獻者還是受捐者？不過目前，這台手術只在遺體上進行操作，還屬於解剖學範疇，對於醫學倫理的討論還為時尚早。」

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腦移植

有兩層含義，其一是指腦組織的移植，（腦細胞懸液移植 和 腦組織塊移植） 其二是指整個腦部的移植。理論上這些實驗是可行的，然而這實驗從來未有在人體上實驗過。

中文名腦移植實驗動物健康成年太行山獮猴10隻懸液的製備將孕猴用氯胺酮0.5mg/kg麻醉受體1組：.動物5隻

目錄

1. 1 實驗
2. 2 結果
3. 3 理論
4. 4 腦移植的道德問題

實驗

實驗動物：健康成年太行山獮猴10隻[1] ，雄性6隻，雌性4隻，年齡5～8歲，體重3～7kg，其中孕猴2隻，妊娠10～12周。

腦組織移植實驗

一、胎腦的提取及組織懸液的製備

將孕猴用氯胺酮0.5mg/kg麻醉，無菌條件下剖腹取出胎猴，立即放入無菌盤內開顱，取出兩側大腦半球，放入0～4℃的生理鹽水中，剝去軟腦膜及蛛網膜，洗凈血液。用薄刀片切取右側大腦半球的灰質，吸入盛有10ml生理鹽水的注射器內，套上8號針頭推出，製成1∶1的懸液。以台盼藍染色計數，要求腦細胞濃度不低於1×1010/ml，活細胞>80%。移植時用6號針頭將懸液注入到受體大腦皮質。 二、胎腦組織的植入

1，用氯胺酮0.5mg/kg、阿托品0.3mg/kg、地西泮0.3mg/kg複合麻醉，右側常規開顱，露出右側大腦半球的額、頂、顳葉腦表面，剪開硬腦膜，將腦皮質切除3mm×4mm×8mm。止血後，在創面內注入腦組織懸液0.1～0.2ml，覆蓋止血海綿，同時在創面周邊皮質下注射3～4個點，每點注射腦組織懸液0.1ml。檢查無出血後，縫合硬腦膜關顱。

2.受體2組：動物5隻，按上述方法麻醉開顱後，切除右側大腦皮質4mm×5mm×8mm，造成一個腔隙，止血後覆蓋止血海綿，關顱。8天後重新開顱，取出止血海綿，將胎腦組織懸液0.2～0.3ml注射到腔隙內，覆蓋止血海綿，關顱。移植在30分鐘內完成。

三、術後觀察處理

1.感染與排斥的預防：術後用慶大黴素1×104U/kg肌肉注射7天，潑尼松0.5mg/kg肌肉注射15天。傷口每天塗絡合碘1～2次，共塗10天。

2.體溫和行為觀察：實驗室觀察1個月。

3.組織形態學檢查：於移植後1、2、3、4、6個月分別在氯胺酮麻醉下開胸，經主動脈注射多聚甲醛，1小時後開顱取出移植部，放入100g/L的甲醛液內及20g/L的戊二醛液內固定1周後，在移植區做10mm厚的連續額狀切面，在移植區中心及周邊部取材，經脫水、常規石蠟包埋，做6μm連續切片，行HE、克紫和神經纖維染色，光鏡下觀察。經20g/L的戊二醛固定的標本，按常規電鏡製片Epon-812包埋後，先做半超薄切片，定位後修剪組織塊，再做半超薄切片，透射電鏡觀察。

結果

受體分別於1、2、3、4、6個月時處死，每月份每組各處死1隻，進行組織形態學觀察。第6個月處死的動物(每組1隻)作為最後組織學觀察。移植區硬腦膜增厚，約1～3mm，去除硬腦膜，可見腦表面有一直徑15mm的凹陷，內陷2mm，呈淺黃色，隨著移植時間的延長，顏色逐漸加深，最後呈亮黃色。

移植後1個月，光鏡下可見移植區有明顯的排斥反應，移植中心簇狀分布著神經元，核圓，染色較深，染色質分布均勻，可見少量胞突及尼氏體，其周圍有多量的淋巴細胞及漿細胞浸潤，並有較多的多核吞噬細胞及中性粒細胞碎片。移植物與受體腦的界面組織間隙水腫，可見新生毛細血管。電鏡下可見移植的神經元超微結構基本正常，胞漿內可見較多的粗面內質網、微絲、微管，與周圍神經纖維形成突觸樣結構，雙層核膜清晰，核內染色質分布均勻。移植後2個月，前述排斥反應減輕，移植區內神經元數目減少，胞體模糊，部分核固縮。可見散在淋巴細胞浸潤，膠質細胞密度增加。

移植後3個月，光鏡下見部分移植區神經元的胞漿呈空泡樣變，胞突消失，移植物神經纖維分隔成灶性，界面可見大量毛細血管及膠質增生，形成膠質瘢痕。電鏡下見神經元出現類似缺血樣的收縮性改變，粗面內質網擴張，核蛋白體脫失，線粒體緻密，細胞器聚集，溶酶體增多，核內染色質斷裂解體，可見神經吞噬現象。移植後4個月，移植區內找不到神經元，只殘留一些小的空腔，周圍繞以大量膠質細胞，其中1隻胎腦組織移植給自身母親腦內的受體，仍可見部分存活的移植神經元，與受體腦界面有大量新生毛細血管相連接，周圍反應不明顯。電鏡下見此例移植神經元的超微結構尚正常，粗面內質網、微絲、微血管清晰可辨，與周邊神經纖維有突觸連接。也就是說這些神經元是存活的。移植後6個月，移植區內有大量膠質細胞、纖維組織及薄壁血管增生，形成典型的膠質瘢痕。受體行為正常，測量體溫8天，結果與術前無明顯差異。

理論

一、胎腦組織的植入時機

人們對Willis的大鼠胎腦組織皮質植入法及胎腦組織大腦皮質延遲植入法進行對比研究，結果說明2個組移植物的存活無明顯差異。康復安等曾報道猴胎中腦黑質移植給帕金森病模型，術後觀察6個月，組織學檢查未發現存活的移植物。

腦組織移植

二、胎腦組織移植治療疾病的機理探討

本組實驗結果表明，移植1個月後移植區內可見有部分神經元存活，電鏡下顯示細胞器正常。隨著移植時間的延長，神經元逐漸變性、消失，6個月後僅見留下一膠質瘢痕，但移植區的血管則增生再建良好。多篇報道均提示胎腦移植確實能夠改善神經功能，但其機理尚不清楚。神經功能的改善可能是通過其它途徑實現的，或是移植區的一系列生物學反應，激活了某種神經生長因子，或刺激了某種神經遞質的釋放，從而改善了神經功能。有人發現腦移植後能促進受體的腦細胞和神經元內生長相關的蛋白GAP-43的含量增加，這為胎腦移植促進腦損傷修復提供了新的理論依據。文獻報道，神經膠質細胞或吞噬細胞能夠分泌神經生長因子，有人還發現手術創傷本身也可能刺激某些介質釋放，從而使病情得到改善。上述機理與神經元的存活無直接關係。

三、腦移植的排斥反應問題

早期的觀點認為，中樞神經系統是一個免疫特惠區，有利於移植物的存活和免遭排斥。本組實驗表明，腦組織移植物存在明顯的排斥反應，在移植後1個月時，移植區除有部分正常神經元外，同時還有大量的淋巴細胞、漿細胞浸潤，並有較多的多核吞噬細胞及中性粒細胞碎片。隨著移植時間的延長，上述免疫反應逐漸消失，代之以大量的膠質細胞增生，最後形成膠質瘢痕。因嚙齒類動物基因差異小，故排斥不明顯，且神經元易存活。而屬靈長類的猴及人類，其個體差異大，排斥反應必定明顯。但本組有1隻動物移植後4個月，移植區仍有存活的神經元，並有與受體腦界面相連接的大量新生毛細血管，而膠質細胞增生不明顯，無明顯排斥反應，這可能是由於供體與受體的組織相容性好及受體免疫能力較低有關。

腦移植的道德問題

由於人類現時普遍認為腦部存儲了一個人的思想、行為和感情，不論是整個腦部還是腦組織的移植，都有可能會把一個人的思想帶給另一人。現時即使是心臟移植，亦有出現病人在移植後的興趣改變、或聲稱存有另一人的記憶。所以，腦移植所引起的道德爭議將會更大。現時在西方國家有利用死嬰或死胎的腦組織來治療柏金森症或老人痴呆症，但亦有不少人反對這種手術。

哈醫大回應「換頭術」傳聞:距離臨床手術還很遙遠

2017-05-04 10:19哈醫大回應「換頭術」傳聞:距離臨床手術還很遙遠

面對新一輪紛紛擾擾的異體頭移植手術最新進展消息，5月3日，哈爾濱醫科大學任曉平教授獨家回應了科技日報記者：「目前，人類異體頭移植手術沒有具體時間表，沒有確定接受手術的人選，沒有確定手術地點。」

「但是，可以肯定的是我們團隊一直沒有停止過對相關技術的前期基礎科學研究。我們在基礎研究中，構建了頭移植的動物實驗模型，並發表了論文。」

據英國《獨立報》5月1日報道，義大利極富爭議的神經外科醫生塞爾吉奧·卡納維洛所在團隊近日對實驗鼠進行了頭部移植手術。卡納維洛打算年底進行人頭移植，他此前曾宣布，屆時接受手術的病人可能是天生就患有罕見遺傳病脊髓性肌肉萎縮症的俄羅斯人瓦列里·斯比利多諾夫，但後來又表示，接受首例頭部移植手術的人很可能是一位中國人。

任曉平教授告訴科技日報記者，4月21日，他和團隊完成的論文《頭移植的雙頭交叉循環模型》發表在《中樞神經科學與治療學》雜誌上。論文摘要里涉及到頭移植動物實驗模型的建立及免疫和神經反射、腦組織缺血方面的基礎研究。

業界專家認為，雖然基礎研究有一些進展，發表了論文，但距離真正頭移植臨床手術還很遙遠，這裡面涉及到的科學問題、技術問題、倫理問題，也許需要人類用幾十年甚或幾百年的時間去攻克。

卡納維洛是4月21日發表的這篇論文作者之一，該論文的並列第一作者是任曉平的兩位博士生李鵬偉、趙鑫。

人頭移植術——給身體換個大腦

人頭移植術--給身體換個大腦 江蘇省今日教育集團 學生周刊電子報紙

來源：本站原創　作者：admin　發布日期：2017-11-21 13:59:23

近年來，醫學技術發展迅速，人類的醫學水平不斷進步。復甦冷凍大腦，然後移植入人體並使之復活，這一想法以前只存在於科幻作品中，現在或成為現實，不過醫學界和社會大部分人都對它的可能性持懷疑態度。本期，讓我們一起揭開人頭移植術的神秘面紗。

人頭移植術的不斷嘗試

每一項醫學創造都需要在小動物身上不斷地進行實驗，只有在小動物身上沒有排斥反應之後，才會逐步應用於人類。科學家在提出實施人類頭部移植手術之前，也同樣在小動物身上進行了一次又一次的嘗試和探索。

1954年2月，蘇聯著名器官移植先驅弗拉季米爾·米科霍夫教授將一隻小狗的腦袋移植到了一隻大狗的脖子上。可惜，大約6天後，「大狗頭」「小狗頭」以及它們共同的身體都死掉了。

1964年，美國腦科專家羅伯特·懷特博士將一隻狗的大腦取了出來，移植到另一隻狗的脖子下面。當懷特博士將移植大腦的血管和「宿主狗」的血管縫合後，他竟設法讓這個移植大腦存活了好多天。懷特發現，大腦不僅可以離開自己的身體而存活，甚至還不像腎臟一樣會受到新身體的排斥。

1973年，懷特博士對兩隻恆河猴實施了世界上首例動物換頭手術。他切斷了兩隻猴子的腦袋，並成功地將一隻猴子的腦袋縫合到了另一隻猴子的脖子上。最後，這隻換過腦袋的「換頭猴」恢復了意識，睜開了眼睛，當一名手術專家將手指伸入它的嘴裡時它還試圖咬人。這隻「換頭猴」的臉部肌肉還會運動，它甚至可以通過吸管喝飲料。然而，儘管懷特認為這一換頭手術是個巨大的成功，但它仍有很大的局限性。因為作為手術的一部分，猴子的脊椎全被切斷了，手術專家不可能將數億根切斷的神經線重新連接起來，所以這隻「換頭猴」脖子以下的部分都處於徹底癱瘓狀態，它無法根據大腦命令移動自己的身體。

近日，義大利神經外科醫生塞爾吉奧·卡納維洛聲稱將於今年年底，在中國實施首例人類頭部移植手術，這項手術將在哈爾濱醫科大學骨科醫生任曉平教授的幫助下進行。任曉平在過去已經做了1000多起換頭手術，當然了，都是針對老鼠的。2015年，任曉平還成功地進行了猴子換頭實驗。

模擬人頭移植術的過程

世界首位換頭手術志願者，今年31歲的俄羅斯人瓦列里·斯皮里多諾夫是一名電腦專家，自出生起，就患有一種被稱為「沃尼克-霍夫曼症」的罕見先天性脊髓肌肉萎縮疾病。現在，志願者已經有了，那換頭手術到底要怎麼進行呢？

首先，將捐贈者和受捐者的軀體冷凍，將頭部快速冷卻至-17℃以下。然後在雙方頸部進行局部切割，並通過管道向大腦傳輸血液。同學們要知道，這可不是像父母切土豆一樣隨便切切這麼簡單的，塞爾吉奧醫生曾在演講中掏出一根大香蕉並且捏爆，將其比喻為因為刀法不好而造成的損傷，這會使人終身癱瘓甚至死亡。所以，先進的切割技術就成了換頭手術的關鍵，完美的切割可以幫人們降低皮質層受到的損傷，保存脊髓中獨立負責運動的神經單元，恢復2000萬條椎體皮質纖維與脊髓纖維。這效果就像是被利刃斬斷的香蕉，仍然能被黏合在一起。之後需要將捐贈者頭部轉移到受贈者頸部，立即使用PEG膠（PEG即聚乙二醇，可以有效保護神經元細胞膜不被機械破壞，並加速脊髓融合與功能恢復）將頭部與頸椎中的脊髓黏合。接下來無縫對接中樞神經、血管、肌肉。整個移植過程限定在一個小時內，連接血管後將在15分鐘內開始對大腦供血。根據預測，術後病患會昏迷長達一周，醫生會用電擊的方式促進神經細胞再生。

同學們，看了這一系列過程，是不是覺得既緊張又刺激？

人頭移植難在哪？

雖然器官的移植必須解決排異反應的問題，但腦組織可能不必有此擔心，因為它具有免疫特許的本質，是人體免疫的一個特區。但是，要想進行人頭移植手術，難度還是非常大的。

任曉平2015年在接受香港媒體專訪時，透露了手術中尚未完全解決的關鍵問題：如何處理脊髓切口，使神經能完好無損地進行重新銜接？如何保持切斷的頭顱內的血壓，延長大腦存活時間？首先，在技術層面上，這些都是巨大的困難。

其次，人腦是唯一掌管人類思想、意識、語言、記憶、感情、智能行為等活動的最高級組織器官。目前，科學家們對人腦的功能仍未能一一了解清楚。人腦的研究又是一個跨學科的課題，廣泛地涉及神經生物學、電生理學、免疫學、神經外科、生物醫學工程、神經放射學等多學科，因此，人頭移植手術在知識層面同樣面臨困難。

再次，整個手術需動用多達150名醫護，耗時36個小時，僅手術就需要花費超過1400萬英鎊（約1.3億人民幣），而且揭示人腦各項功能的研究必須具備最完善、最先進的科學研究設備和儀器，所有費用加起來是相當昂貴的。

最後，塞爾吉奧坦言，手術的最大挑戰是道德倫理。《新科學家》雜誌評論，先不談「身首異處」後頭部是否可能存活，頭部移植手術勢必將引來極大的道德爭議。此外，一具全新的身體也可能給病人帶來巨大的心理壓力。雖然人頭移植手術可以讓像霍金這樣偉大的科學家擺脫輪椅，獨立生活，但它存在的倫理道德問題似乎不無道理。同學們，對於這項科學技術，你怎麼看？

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論大腦思維中的腦神經細胞運動論大腦思維中的腦神經細胞運動_黑白世界_新浪博客

(2013-10-30 18:11:03)

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論大腦思維中的腦神經細胞運動

—— 大腦功能非分工論

論 題

羅傑·斯佩里教授的大腦功能理論是說左腦主理性邏輯分析和記憶等為優勢半球；右腦主立體空間形象和音樂藝術為優勢的半球，但是，至今尚未得到生物醫學家報告找到理性邏輯和記憶神經細胞的消息，也未發現立體空間圖像和音樂神經細胞蹤跡。看來大腦左右半球神經細胞並沒有區別，難道同樣的腦神經細胞真的會有功能優劣嗎？否則，大腦各部分是不可能存在分工的功能。

一、腦神經細胞物質及其運動

1981年生理醫學諾貝爾獎獲得者羅傑·斯佩里教授，對裂腦人的研究提出大腦功能兩半球既分工又合作各有優勢的理論，使大腦功能理論有了劃時代的里程碑之意義。不久，醫學科學奇蹟般地有了半腦人全思維形態出現，似乎警告人類，大腦中不但沒有記憶中樞，也沒有音樂中樞，更沒有功能定位區域，大腦功能是全腦物質運動形態。

當前對腦物質運動的研究已深入腦神經細胞，並對其遺傳基因有了成功地探索結果。每個神經細胞的分子、電子、原子等都參與大腦思維活動，並在每個神經細胞參與整個腦神經細胞群、團的思維活動，組成腦物質運動的網路通路。每個神經細胞都有同樣結構，無質的差別只有運動形態不同。腦思維的記憶、夢、幻覺或神經分裂症，也僅僅是腦物質運動的不同形態，其運動速度、作用力、慣性、方向、大小、多少量變所帶來的質的不同狀況，而決定了一個人的天才、蠢才、愚昧、聰明，甚至興趣、愛好、性格等。所以，思維是腦神經細胞的分子、原子、電子等綜合運動形態。意識是這些運動形態發生的電、磁、光、聲、熱等綜合反映現象。思維和意識是腦全部神經細胞共同統一運動的結果，每一個神經細胞都根據所佔有的位置、距離等條件發揮作用，每個腦神經細胞各個的不同運動形態，每個神經細胞不同運動狀態所組成的不同腦神經細胞運動不同的網路，通過這樣不同的網路形成不同的密碼，儲存在腦物質中，不同的事物是不同的密碼組合，乃類似魔方式的無究變幻，顯現諸多複雜事物的依據，形成彎曲時空編碼的多維變化。這樣運動形態在腦物質運動中再現出來，即是記憶的理性和形象的回想。因此，大腦中沒有記憶細胞，沒有音樂細胞及其細胞群，更沒有專門化分工的腦神經細胞。

前蘇聯生物學家莫斯科大學教授鮑里斯·科特利亞爾也得到同樣的研究結論提出腦工作原理的腦功能形態學說。他形象地把幾千億個腦神經細胞比喻作一個大型交響樂隊，並說：「在樂隊演奏者甚至在每一時刻總譜中的一個休止符也要相互配合。演奏者甚至以自己的停奏來參加表演。與此相類似，腦也是作為統一的整體工作的。在人的任何形式的活動中沒有『休息的神經元』。

科學家們提出人腦神經細胞數量為1000萬億個，或說1500萬億個，每個神經元細胞有數千個至數萬個突觸，計有突觸100萬億---1000萬億個，共有百萬個以上神經元集團。每個神經元能量消耗為9-10瓦特，人腦消耗大約在10瓦特能量級。這是腦神經細胞運動所需要的能量。每個神經元體積估算為9-10立方厘米。人腦物質由40多種化學物質組成，腦物質運動依靠這些物質產生各樣運動形態，每瞬間發生10萬到100萬次化學反應，並傳輸極其靈敏迅速。目前已發現有20多種氨基酸在神經細胞的突觸傳遞中具有遞質作用。這些物質構成神經細胞的主要成分，神經細胞通過這些物質參與思維運動的，如記憶、分析等思維形態，是由這些物質來實現的。

如果說思維物質就是這些物質乃是通過其運動形態達到的思維的，因而必須研究這些物質在神經細胞和神經細胞之間的運動形態。所謂思維物質不是這些物質本身能思維，而是參與並形成思維運動形態的。

大腦物質產生思維運動，其運動產生思維物質，思維物質發生思維運動形態，思維運動和思維物質生成是同時進行的。這是複雜的交錯過程。這些物質是在有不同思維形態中起著不同的作用，或說不同形態思維發生不同的物質狀況。

因此不存在記憶物質和音樂物質等專門化的物質。這些運動著的腦物質是傳遞思維信息。外界和身體內部信息使腦物質運動，其運動的密碼形式出現各種意識形態。每個瞬間的意識是這些運動著的物質運動形態所產生的，不同的密碼形式反映出不同的意識。這個所謂神經編碼，其過程不是所稱「片段分階梯的」，稱「一階」或稱「高階」，而是連續不斷的過程，每個無限小的瞬間都反映出意識來，參與這種運動的也不只是電的形態所說的放電參數如速率或定時之類的統計概念，卻是目前所能知道的聲、熱、電、磁、光或尚待測知的運動形式。這些運動形態在神經細胞之間也在神經細胞內部展開。近來科學界研究提出來的所謂「脈衝放電定時編碼」，僅是其中一個運動形式而已，而其它幾種運動形式尚未測得到，可以說電的運動形式是這個思維形態的一個特例。只是這片大森林中的一種樹，似有隻見樹木未見森林的片面性。

因此，單個神經細胞是不可能認識所謂「祖母面孔」的，也不存在「祖母細胞」，或所謂「肖像字母」的。Hopfield在數學上所證明的單細胞記錄是不可能完全提示神經編碼原理，其物理意義正是思維運動乃整個大腦物質的聲、熱、電、磁、光等諸運動形式的綜合運動形態。

Hebb提出的學習規則和經典細胞集群概念，Hobb的突觸修正規則等理論，所造成的稱謂「重疊災難」、「捆綁難題」，尤其是所說「不具有內部的等級結構」，引來的「時間尺度」和「心理事件尺度」的無法解釋，當然也就無所謂「等級結構」所說的「上下文關係」的消失。這說明從一個單細胞甚至細胞集群獨立研究，仍然是行不能的。

1986年，Malsburg提出腦功能相關理論和神經活動的同步振蕩，把時間提到千分之幾秒的快時間尺度，做到神經相互作用功能，並依賴於動態聯結，使興奮同步強化或非同步削弱。這樣一個神經群體中每兩個子集的放電活動可以有時延或不同步。這種動態運動便從時間又引入空間，在空間上組織起來神經集群的時間結構，即時間編碼空間。

1989年，C．M．GpaY &W.Singer在《Nature》發表《貓的視皮層的振蕩反應展示了功能柱之間的同步化並以此編碼刺激的大尺度性質》。後來科學實驗又證明神經活動同步振蕩不僅存在於人腦、哺乳運動的腦，而且也發生在昆蟲的腦、蝸牛的腦（蜢蝓的前腦葉的場電位振蕩約為0.5HZ）；不僅發生在視皮層，也出現在外側膝狀體，也發生在視網膜；不僅發生在麻醉的實驗動物，也發生在活動動物中；不僅出現在清醒狀態，也出現在做夢狀態（夢是一種思維形態）。這樣的運動在腦內無處不在，無時不在。然而，這種腦物質運動並非只此告完，正如腦物質運動除電的形式外還有其它多種形式一樣，還有諸多形態尚待發現。腦時空編碼應是多維的，而且「坐標」也在運動著。

這些不同形態的密碼編製是受信息刺激產生的脈衝控制的運動形式。所謂信息刺激是人體器官耳、目、鼻、舌、手、足、皮膚、毛髮及臟腑肌肉骨骼等。客觀環境條件，使腦物質所發生的運動形式，及本身意識反饋所共同引起的運動形態，不同信息形式在腦物質運動中會有不同程度反應，使其速度、作用力、方向、慣性、大小、多少皆有量的不同運動形態。但所有腦物質均同時參與其運動。這些所謂腦物質是由腦神經細胞和其傳遞物質組成，傳遞物質是腦神經細胞的一個組成部分，千變萬化的客觀世界使其大腦發生萬變千化的主觀世界意識，並在大腦中以編碼形式存儲其變幻莫測的諸多運動形式綜合成意識的運動形態。這是那麼多同樣結構大小的腦神經細胞都能反映出瞬息萬變的形象和理性邏輯並記憶、回憶再現的原因根據。

二、腦神經細胞運動形態

大約歷經一個世紀，大腦功能在腦神經細胞層次上追蹤探索其內部及與細胞間相互傳遞信息的關係。

1843-1871年間，德國生理學家杜布瓦---雷蒙研究神經導電的衝動原理而發現陰性與陽性。其間1850年，德國物理學家、生理學家赫爾姆霍茨對神經衝動速度測量為每秒50-100米，雖然當時測量的並不準確，但說明思維是可以測量的。

1903年，荷蘭生理學家威廉·愛因托芬用自製電流計測得神經電流，並發明心電圖，獲1924年諾貝爾生理學獎金。

1906年，生理醫學諾貝爾獎金授予卡米洛·高爾基（義大利）、聖地亞哥·拉蒙伊·卡哈樂（西班牙），後者用前者的染色體法證明瓦爾代爾--哈爾茨提出的神經細胞是神經結構基本單位的猜想。這是關於神經纖維的研究，對神經衝動開始了神經傳導的發現。

1910年諾貝爾生理醫學獎金獲得者德國人阿布雷希特·科塞爾，是關於細胞化學、蛋白質和核酸的研究。

1932年，英國生理學家埃德加·D·德里安和生理學家查爾斯·S·謝靈頓由於神經功能的諸發現，獲諾貝爾生理醫學獎金。這項研究深入到神經元細胞的「放電」、「不放電」的衝動作用及其域值。

1936年，英國生理學家亨利·H·戴爾和德國醫師、醫藥學家奧托·洛伊有關神經衝動化學傳遞的發現，獲諾貝爾生理醫學獎金。他們各自獨立發現其化學傳遞物質乙醯膽鹼，這種化學物質衝動從一個細胞傳至加一個細胞。由此研究知電的傳道是通過化學物質完成的。德國精神病學家伯傑發現神經衝動節律性四種電波稱α、β、γ、θ型，有了EEG腦電圖，可謂思維圖雛型。

1944年美國生理學家約瑟夫·厄蘭格爾和他的學生赫伯特·加塞共同發現單神經纖維功能同一神經干中的纖維有不同功能，有不同種類神經纖維功能，其衝動傳導速度取決於纖維粗細，每條纖維有不同的興奮閾，不同纖維傳導不同種類的衝動，不同衝動表現為不同的波型。

英國生理學家阿蘭·萊德·霍奇金與其學生A·F·赫克斯利研究單條神經纖維的電和化學變化，提出神經膜發生分解衝動傳導理論，神經纖維活動取決於由神經膜控制的參與活動的鉀離子和鈉離子。

澳大利亞生理學家約翰·卡雷·埃克爾斯在其基礎上研究發現神經細胞或抑制衝動的化學方程式，他研究深入到神經膜與突觸及與鄰近神經細胞間傳導衝動過程，乙醯膽鹼和鈉鉀離子在衝動中運動形態。三人共獲1963年諾貝爾生理醫學獎金。

美國羅伯特·W·霍利、H·戈賓德·克霍拉南、馬夏爾·W·尼倫伯格對基因怎樣決定細胞的揭示，獲1968年諾貝爾生理醫學獎金。

1970年，美國朱留斯·阿克塞爾羅德、英國伯納德·卡茨、瑞典烏爾夫·斯萬提馮·尤勒由於發現神經傳遞化學介質的作用獲諾貝爾生理醫學獎金。

生物科學家從一般生物細胞到腦神經胞的研究，終於深入到細胞內部而揭示出活動秘密，由電、化學傳導運動到基因遺傳密碼編製，發現了細胞是遺傳信息的載體，對細胞核、細胞質和細胞膜的研究，得知細胞核是遺傳信息的載體。細胞核有核膜、核液及染色體，染色體是遺傳信息的載體。對染色體脫氧核糖核酸的研究，得知脫氧核糖核酸（DNA）是遺傳信息的載體。生物細胞蛋白質是按照DNA的指令合成的，這是生物物質運動形態，由DNA對蛋白質合成的控制，在於它決定著合成蛋白質時氨基酸的組成和順序，即是其運動過程。這個DNA就稱為基因。幾種基因在同一染色體上，一起遺傳。基因是物質的遺傳單位，是物質的微粒。細胞運動分裂時在子細胞中再生出一套同樣的基因。一個DNA分子激發出一個完全相同的DNA分子的複製方式。染色體是由蛋白質和核酸這兩種主要成分構成的。核酸是由四種不同的鹼基組成：腺票呤（A）、鳥票呤（G）、胸線嘧啶（T）、胞嘧啶（C）以及核糖和磷酸。它的最簡單的結構單位是鹼基——核糖——磷酸構成的核苷酸。核酸有脫氧核糖核酸（DNA）和核糖酸（RNA）。核酸和蛋白質一樣，分子量很大，由幾千、幾萬、幾十萬、幾百萬個原子組成，故稱生物大分子，結構複雜，性質特殊。這也決定了其運動形態的複雜性。

蛋白質由20種氨基酸組成，是許多氨基酸由肽腱（醯胺酸）相連而成的長鏈高分子化合物。每一種蛋白質分子都具有精確大小的專一構型，它決定著蛋白質的生物功能，有其本身運動形態。

遺傳信息從DNA到蛋白質的遺傳，按其遺傳密碼即其運動形態進行，其過程又有生物催化劑小酶，一個基因控制一個酸，基因決定酶的形成，酶控制生化反應，從而控制代謝過程，實質乃運動形態變化。這種運動形態即遺傳密碼所形成的信息。

而遺傳密碼是由基因這種大分子在它的原子或原子群的排列中，蘊藏含有大量的以排列組合形式構成，這是變化其運動形態。所以，其運動形態即遺傳密碼，是以三聯體核苷酸的形式代表著20種不同氨基酸，而且是由一個固定點開始，朝著一個方向一個挨一個地讀下去，計有43=64種遺傳密碼，即運動形態。一種氨基酸不只有一個運動形態即密碼。氨基酸組成和排隊列由核酸中四種鹼基排列不同引出變化規律，即運動形態，變化規律。氨基酸和核苷酸最基本的組成本質上都是相同的，而且它們的遺傳密碼完全一致，它們運動形態規律、合成蛋白質的路線又是基本上一致的。

腦物質運動形態在DNA與蛋白質之間，RNA是中間體，DNA把信息即運動形式傳給RNA，RNA通過中間「受體」tRNA——一種轉移核糖核酸，用信息即運動形式指導氨基酸進行蛋白質的合成，每一個氨基酸都有相應的轉移核糖核酸tRNA。tRNA含有相當於某一氨基酸的反密碼子，即又一運動形態。蛋白質生物合成的過程，是tRNA使氨基酸按照KNA同蛋白質之間的中間體mRNA鏈上遺傳密碼排列的順序——運動形態，去合成相應的蛋白質。mRNA是一種被稱為信使RNA的多核苷酸鏈。DNA把密碼運動形態傳給mRNA的過程，稱為「轉錄」，mRNA密碼運動形態對蛋白質合成的指導，稱為「翻譯」，就是運動形態的轉換。美國麻省理工學院S·P·Hale等人發現是由不同套核苷酸負責，對氨醯化偶而發生tRNA合成酶差錯的校正及氨醯化功能，就是影響其運動形態的根據。

蛋白質在遺傳密碼運動過程中的作用，是由美國兩位科學家發現和捕捉到的。美國科學家馬丁·羅得貝爾在美國環境研究所研究發現細胞間的活動方式，提出細胞體的溝通首先是以荷爾蒙或神經電流形式抵達細胞外圍，客觀外界的刺激也使細胞發生反應，這就為細胞物質運動中內外交流有了溶合基礎，這樣一來，細胞引起改變形態，並把信息傳播下去。在這細胞物質運動中，羅得貝爾發現這些運動物質推劑一種微小分子物質，又激發或平抑某種生物酶。這個新物質就是G蛋白。這個生物酶在運動過程中促成有關生化物質的分泌，或者以生物電作為回答，即產生新的運動形態。羅得貝爾在此提郵正是大腦物質以細胞各單位的運動形態，細胞之間通過這樣的G蛋白的運動形式，類似電話切換裝置的原理，實現了信息的溝通，即達到一種運動形態。但羅得貝爾尚未分離出G蛋白物質，引起人們的懷疑，因為他的理論否定了其前的權威理論。

1977年，美國科學家阿爾弗雷德·吉爾曼在得克薩斯大學成功地分離出G蛋白物質，後來發現了20餘種。

不同種類的這樣的物質，有不同運動形態決定的，不同種類的這樣的物質有不同功能，這是由不同運動形態決定的，或者說不同運動形態產生了不同種類的這樣的物質，如分別對光線、氣味等諸多反應，或說光線、氣味等諸多外界信息引起腦物質發生不同種類的這樣物質運動形態。因為G蛋白是人體非常重要的生物化學物質，所以它是無所不在的體系，而由其運動形態不同有了不同種類。

據已發現有300種運動形態聯絡已發現的20餘種G蛋白，因此需要更進一步發現這些運動形態所產生這種物質的變化。這些特殊的蛋白表現出思維運動的不同反應，最後綜合形成人的感覺、情緒等意識反映。這些意識反應過程，形成記憶、回憶、學習、聯想等思維運動，就是這些外界刺激引起腦物質運動形態的重複發生，再現這種意識現象，誘發重現其運動形態。當一個或一群神經細胞獲得這個意識的最初信息，引起腦物質其餘的細胞運動，由於每個細胞運動形態各異，而形態一個不同的「聯絡網路」，造成整個大腦的瞬息萬變的「網路圖」，「網路圖」的變化反映出意識變化。G蛋白在其運動中擔負重要功能，或者在其運動形態中產生出這樣重要功能的G蛋白物質。1994年，馬丁·羅得貝爾和阿爾費雷德·吉爾曼獲諾貝爾生理醫學獎金。

三、大腦物質運動與其運動形態的關係

大腦物質運動會引起化學反應而產生化學物質，而一些物質通過血液或神經系統進入腦中參與大腦物質運動並影響大腦物質運動形態，亦反映到意識中。由大腦物質運動產生新物質，或新物質參與大腦運動而影響其運動形態，乃同時發生的。

美國哈佛醫學院研究人員T·porkka-Heiskanen等人發現，貓在睡醒過來後，腦中腺苷的水平逐漸增加，而當貓睡著時腺苷則慢慢減少。腺苷成為一種調節腦神經細胞活動的化學物質，同時又是代謝活動的產物。這是生物腦欲睡的運動形態所產生的物質，或是這種物質是產生睡眠慾望的物質呢？這是運動形態與這種物質同時作用的結果，沒有睡眠形態就不能有這種物質出現，而無此物質出現的睡眠思維形態出現也不可能睡眠。我們解釋說因此物質才使人昏昏欲睡，也可以說欲睡而有了這樣運動形態而產生這種物質，因醒後減少這種物質，即證明不是這種物質加入腦物質運動中又能造成睡眠的運動形態而有了睡眠，是該運動形態的產物，如果將此物質加入腦物質運動中又能造成睡眠的運動形態而有了睡眠。

科學家訓練躲避黑暗條件反射的大鼠腦物質，從中提取一種所謂「恐暗十五肽」化學物質。其實這種物質是大鼠在黑暗中生活使大腦物質運動形態產生的，但該物質注入未經訓練的大鼠體內，後者也躲避黑暗了。這是大鼠腦物質運動形態造成的意識，並不是有了記憶黑暗的物質。所以，也不存在記憶物質。

中國科學家楊萬里研究小組發現多巴胺和其它因子參與視覺信息的傳遞和調控，亦可說視覺信息引起腦物質運動產生了這些物質形態。

趙志奇小組淺表痛和深部痛分別由谷氨酸的兩種受體作為媒介，而熱痛和機械損傷性痛分別由生長抑素的P物質作用傳遞物質，但亦可說這些痛感引發出上述物質形態。池志強小組發現阿片復體的高選擇性配體羥甲酚太尼（OMF），其中的一種異構體選擇性最好，鎮痛最強，這是這樣物質使腦物質痛的運動形態發生變化，改變了痛的反應。朱培閔小組發現在骨骼肌興奮——收縮耦聯中的信號轉導中肌醇後磷脂的調控作用。馮德培小組發現學習記憶時突觸活動長時程增效中，突觸後磷酸二酯醇的作用。總之，這些物質的產生或是運動的結果，或是運動的原因。同樣，在人腦脂肪內的EPA和DHF的含量約為10%，對記憶和計算能力有極重要作用，被稱為腦神經網路傳遞信息的「腦黃金」物質，其實記憶和計算思維運動會產生這樣物質，反過來這樣物質參與記憶和計算活動有利其思維，由於此物質是在全腦物質中存在，又可證明記憶和計算思維並不只在腦半球所謂優勢區域。

四、從大腦外部測量其內部腦物質運動

大腦細胞活動以時間而論的瞬間變化是測不準的，因為物質與思維時時在變化，所以其運動形態產生的物質變化也是測不準的。

美國加州理工學院神經學家理查德·安德森及其同事訓練猴子進行研究，從意識到行動的思維過程，發現大腦細胞控制行動的運動形態變化。猴子注視、按按鈕、準備做這兩個動作之前，都是各自不同的部分細胞活躍，特別是注視以前的準備階段和按按鈕時的準備階段，又分別是另兩類細胞活躍。這表明大腦中的部分細胞可控制動物從有意念到把意念轉化為行動的思維過程，是大腦細胞根據所在的位置距離先後活躍這些細胞均位於據認為是大腦控制視覺和動作兩個區域之間的後頂骨皮質中，該區域因此在傳統上被稱為只能控制動作定位的，實則這樣說法也是可疑的。大腦細胞活躍只是一種形態，那些不活躍細胞也是一種狀態，兩者都在不同形態下參與運動形態，所以其實驗方法限制了「活躍」的相對概念，猴子動作發生的大腦細胞運動不是只有被稱為「活躍」的細胞，其它神經細胞用此方法所測試為不「活躍」，而用另外一種方法測試可能顯出「活躍」來。因此，傳統認為的控制動作定位是不可靠的，動作不是一個區域可控制，那個區域只是全腦控制其動作的一個通路和運動形態的組成部分。

前蘇聯科學院電子化學研究所製造一台可以控制細胞活動的精密裝置，能產生影響細胞場的電脈衝，還只是用電的運動形式參與與其運動的。前蘇聯科學家還發明一種大腦測熱計，不接觸頭部就能測量大腦皮層的溫度變化或感覺刺激的作用下大腦皮層溫度各部分不同情況。如瞳孔被光束照射後，大腦皮層左頂枕部有1平方厘米面積溫度會升高。這說明該區域腦細胞的分子運動較激烈些，只是熱運動的一種形態，並不表示這一區域是負責光運動的或視覺的，這個熱運動是整個大腦運動的一部分。

美國醫學博士彼得森研究小組用一種稱為正電子發射斷面x射線照相法（PET）掃瞄技術，試測大腦處理閱讀圖像單詞在大腦里的反映，認為閱讀和理解是大腦不同部位同時進行的，這與以前認為理解閱讀的單詞要經過幾個階段及幾個途徑，最後由語言中心來完成讀者的舊理論相悖的。這一矛盾說明兩者皆片面強調自己的研究認識，實則閱讀與理解均是整個大腦的運動形態，兩者均是其運動形態的一部分，都不能缺少，只是描述辭彙上的欠準確。

美國華盛頓大學斯耐爾教授和加州大學英瑞斯教授使用一種特殊的x光儀器拍攝到一個正常人腦部正在記憶事物的圖像，說明記憶活動與幾個部分有關，腦部上端前面部分掌管海馬體的記憶活動，後面部分用以記憶文字，而不是以前認為那樣只跟腦部中央的海馬體有關，一個完整的記憶需要腦若干部分共同起作用。以前被認為如視覺和感覺部位，也參與回憶活動。而一個腦部海馬體受損傷的人，忘卻近時發生的事而可以閱讀並隨時忘掉，是受損傷處影響其運動形態而不能重視其運動形態所造成的，不是昔往所說記憶中樞或記憶中心的作用。如果其它部位受損傷影響這一運動形態，同樣也是這樣障礙發生的。同時，還應看到，這一測試還是以光的運動為主的運動形式，也只測得腦物質運動的光運動影響，仍是不全面的。測試或實驗與病案一樣是有局限性片面性的，因為大腦思維運動是瞬變性質是很難在時間坐標上測準確，因為不但時間彎曲，坐標也是變幻莫知的。

五、意識是大腦物質運動形態的反映②

人的學習、記憶、想像等思維活動不是單個或一群神經細胞的個別運動形態，而是全腦所有腦物質神經細胞運動，這也正是原有神經細胞死亡後而人沒有影響或失去原來記憶、學習、想像功能的原因。

以色列科學家提出學習過程就是建立組合加強和減弱這樣神經系統的網路，學習效果將由選擇這種網路來決定的，優秀的網路形態就有好的學習、記憶、聯想等功能。

英國愛丁堡大學和德國馬格德堡精神研究所的科學家們提出所謂記憶的「通路」，即腦細胞與某些蛋白質連接的所謂「框架」，蛋白質越多，框架越粗大，記憶則越強烈而牢固；反之細小則記憶減弱而記憶力不好。重大事件容易記住，是因為蛋白質引起「噴發」粘得粗大通路的原故。但蛋白質是通過大腦物質運動來取得的，實質是運動形態強烈所造成的。

美國麻省理工學院馬修·威爾遜研究小組，研究認為記憶力是通過不斷強化神經細胞間的化學聯繫獲得的，這仍是腦物質運動的強化。他們提出有一個控制大腦辨別空間方位的基因，能夠幫助生物大腦形成對周圍環境的「地形圖」。如果喪失這個基因，生物就基本喪失了識別周圍空間布局能力。科學家們創造了一種變體老鼠，這種老鼠大腦中的一個微小部分缺少了一種蛋白質，結果它們便不知道自己身在何處。老鼠與人的大腦卻有相似的網狀結構，也同樣有兩半球，也必是左腦與右腦功能既分工又合作，但該實驗證明老鼠左右腦神經細胞均是一樣的，那麼辨別空間方位的基因均存在左右腦中，按羅傑·斯佩里裂腦人理論這個基因只能在右腦，左右腦神經細胞該是不同的，左腦有語言記憶細胞並無識辨空間方位的基因。如果這種基因確實存在，也是該基因影響全腦物質運動形態的結果。

生物腦神經細胞的更新或移植並不影響腦功能的記憶而學習、記憶、聯想反而有助益，是因為思維乃整個大腦物質運動形態。

美國科學家將42隻山雀做解剖研究記憶功能，獲得其海馬回細胞更新的結論，每年10月冬季來臨之前，更新量最大，每天約有2%的神經細胞被新生長的神經細胞取代。死亡的神經細胞沒有帶走記憶，新生神經細胞獲得從前的記憶，是腦物質運動形態仍然存在，新生神經細胞取代死亡神經細胞位置參與其原有的運動形態，從仍留存的神經細胞那裡獲得其原來運動形態的信息。這樣就打破了過去認為神經突觸是記憶單元的舊理論，原說學習記憶是突觸不斷長出保證了記憶能力，如今是整個神經細胞的功能。因此，山雀腦神經細胞更新不但沒有失去記憶，反而增強了學習記憶能力，能記住為過冬而貯藏的5處甚至10處地方，也能準確無誤地找到。這樣很小的鳥腦記住這麼多事物正是鳥神經細胞變化無窮的運動形態發揮效力，並沒有記憶細胞或記憶細胞群。

以色列韋茨曼研究所一個小組實驗大鼠，將室內培育出能使神經細胞受損可癒合的細胞注入大鼠體內，達到讓大鼠受損的視覺神經細胞癒合的目的。加拿大卡爾加里大學腦神經學家塞繆爾·韋斯在實驗室里，成功地從老鼠腦細胞里導出一種具有母體細胞功能的細胞，再加入一種蛋白質，實驗老鼠腦細胞自我複製成功，至少有三種腦細胞達到了目的。科學家還通過腦細胞移植使年老衰竭的老鼠恢復了記憶力，使一些患有類似帕金森症的羅猴復原。英國以傑弗里·格雷教授為首的一個科學家小組，是倫敦莫利茲醫院精神病研究所的一批心裡學家，向模擬心臟病發作而使腦受損的試驗鼠注射了沒有發育成熟的鼠腦細胞。接著，這些以前完全喪失記憶力和認識能力的老鼠完全康復，並能完成複雜的任務。這個小組發現被注射的腦細胞——神經上皮幹細胞，或者稱之為NESC——遷移到老鼠腦中各個受損的部位了。這些實驗證明腦細胞並無分工或專門化，是全部腦細胞運動形態達到腦的各種功能的。腦細胞的再生和修補說明大腦功能是全部腦細胞運動綜合的結果。

1986年，瑞典對患有帕金森症病者植入腦細胞後，使瀕臨死亡的四人仍然活下來。

中國山西省農婦白玉琴，34歲時小腦腦幹萎縮，步態不穩，手搖腳顫，吃飯端不住碗，穿衣扣不上扣子，經西安醫科大學第一附屬醫院通過手術，將一名3個月引產胎兒小腦絨球移植相應部位，她可以準確指出鼻子，5年後得到較好的康復。這些都是改善腦物質運動形態的效果。

美國華盛頓大學雷奇爾博士為首的研究人員，用特別的x光掃瞄器，把人腦在進行回憶活動時照片拍攝下來。這是科學家拍攝的世界上第一張人腦在進行工作的照片……

科學家早就知道人的記憶是在大腦中央的海馬區形成的，但這一次他們卻發現，人腦的另外兩個部位——視覺和感覺部位，也參與了回憶活動。雷奇爾博士是從1990年開始這項研究的。

評述：回憶是由記憶而來，沒有記憶是不可能有回憶的。最早的研究認為在大腦左半球，稱為記憶中樞。後來發現海馬體影響回憶，成為記憶區。這些研究與大腦兩半球分工的理論來源一樣，均根據病人的病態反應的推斷。最著名的1981年生理、醫學諾貝爾獎金獲得者羅傑·斯佩里對裂腦人的試驗研究，得到大腦兩半球既分工又合作的結論，同樣留有病態研究的弊端。這種缺陷是源於繼承前輩病態研究結果的基礎上的，影響後來發展也是巨大的。美國雷奇爾博士的研究成果衝破舊有框架，其發現證明記憶和回憶既不為左腦半球所獨有，也不為海馬體所局限，而是全腦整體功能。記憶和回憶是腦思維活動的一種運動形態。海馬區或視覺及感覺部位都是記憶和回憶思維的組成部分，無論哪個區、部位受到傷害，均會影響記憶和回憶功能。