被爆頭還活著是一種什麼體驗？

來自專欄 Dizzy In Science

有些大腦對於腦科學領域是很獨特的。

例如愛因斯坦的大腦，作為20世紀最聰明的大腦而聞名；亨利·莫萊森的大腦則是因為僅有30秒記憶，被麻省理工學院收藏。

在哈佛大學的「大腦藏品」中同樣有一樣孤品，它來自鐵路工頭費尼斯·蓋吉。

這顆大腦，在大腦皮質的研究之路上意義非凡。

大腦無疑是人體最神秘的地方，無數精密元件集合成一個人的思想。

但大腦也很脆弱，外力很容易就能損傷它，不可挽回的傷勢帶來的最可能是死亡。

但蓋吉在一場意外事故中，慘遭一根鐵棍爆頭卻奇蹟般活了下來。

他的身體健康如往常，只是性格驟變如同換了一個靈魂，他的存在向世人揭示了大腦又一個秘密。

事故發生之前，蓋吉是一個正值壯年的年輕小伙。

肌肉發達氣力過人，25年來生病的次數十隻手指就能數的過來。

因為早年在採石場有爆破經驗，他很快當上鐵路公司的爆破工頭。

1848年，蓋吉所在的鐵路公司接了一個大單。

一條計劃連接佛蒙特州、紐約、伯靈頓三座城市的鐵路，經濟效益高，願景頗豐。

為了儘快完工，佛蒙特州的工人都聚到工地上。

由蓋吉負責指揮，將新鐵路上礙事的岩石炸平。

為了爆破岩石，他先在岩石上打鑽孔。

隨後他將火藥和導火索填進孔中，又安排工人往孔中填入沙子，把爆破控制在一個範圍內。

正當他要用鐵棍夯實沙子時，身後有人找他說話。

他轉身交談幾句，同時熟練地繼續將鐵棍插進鑽孔。

但他沒有發現，工人還沒將沙子注入這個孔。

他側著身體聊天，有說有笑，他手中的鐵棍也與岩石摩擦出了「友情的火花」。

沒有沙子阻隔，爆炸幾乎在一瞬間發生。

蓋吉只來得及回頭看一眼爆炸的地方，手中的鐵棍猛地擺脫了他的手，從他左下邊臉頰向上直插入腦部，射穿頭蓋骨飛了出去。

其他工人都被眼前一幕嚇得失了魂。

鐵棍上還裹著血和腦部組織，在矚目之下「砰」的一聲落在30米開外的地上。

蓋吉被爆炸甩到地上，空氣如同靜止一般，幾分鐘後才見他身體痙攣了一下。

幾個膽子稍大的工人連忙圍了上去，有一人還去撿起了那根鐵棍*。

*註：關於鐵棍也有詳細記載，它被稱作「夯鐵」，因為長期使用而變得光滑。長約1.09米，重達6公斤，最大直徑2.54厘米，刺入頭部的一段是尖的，據說是蓋吉親自定製。

不敢相信，蓋吉居然還能開口說話。

眾人連忙將他扶起，半扶半抬地坐上了馬車。

送達醫院時，負責救治的約翰醫生嚇了一大跳，連忙為他清理傷口。

倒是蓋吉顯得很輕鬆，嘴裡還說著俏皮話。

傷口從臉部左側向斜上方深入，通過左眼後部、前額骨後部，再從偏左側的頭骨穿出。

頭頂部的傷口處，直接就能看到大腦的脈動。

頭骨碎片向外翻著，可以看到附近頭骨上都有著裂紋。

左眼眼球突出，也能看到左臉明顯前突。

約翰幫他剃去頭髮，去除凝固物，並取下三塊小三角形的額骨。

為了確定大腦是否還有異物，他用右手食指深入試探。

因為大腦沒有痛覺神經，整個過程並沒有看起來那麼疼痛難耐。

但不斷落進喉嚨里的碎片和血水，讓他感覺呼吸不暢，濃重的鐵腥味讓他嘔吐了兩次。

蓋吉始終保持清醒，這讓約翰感到不可思議。

他意識到這將是一個非常特殊的醫學案例，便非常詳細地將過程記載了下來。

處理好傷口的當天晚上，蓋吉還關注著工地的進度，與其家人相談甚歡。

但第三天其蓋吉就顯得有些神志不清，偶爾才有清醒的時候。

蓋吉遇到最大的麻煩，莫過於腦部真菌感染。

約翰重新打開他的傷口，傷口下有一個巨大的膿腫。

他切掉了受感染的組織，放出226ml（近半瓶礦泉水）的膿液、血液和漿液混合物。

約翰不斷補救之下，才將蓋吉從死亡邊緣拉回。

受傷後的第30天，蓋吉基本恢復，心率恢復正常。

除了左眼受損，右眼視力沒有受到影響，雙耳聽力正常，腸道因為幾天的折騰有些不適。

其他各方面都很正常，行動能力、智力水平都沒有受到影響。

這件事被約翰發表在《波士頓醫學和外科雜誌》上，當時的同行也是一片嘩然。

可以想知，指責他編造的人數不勝數。

直到哈佛大學外科教授畢格羅造訪，親自將手伸入蓋吉的「腦洞」中，才被眾人所接受。

這之後，約翰還在繼續記錄了蓋吉回歸社會後的事情。

哪知隨後的事情，讓他又是唏噓又是震驚。

回到鐵路公司的蓋吉，或許是對周圍人的眼光在意，變得有些暴躁、專橫。

他的家人也認為，他彷彿換了個人，過去幽默、睿智、平易近人的特點一點不剩。

因為壞脾氣，他被很多同事討厭，只得離開鐵路公司，在馬場找到新差事。

不過沒多久就被炒魷魚，最終他到博物館工作，拿著他那招牌「鐵棍」吸引人流。

最終他移民智利，在馬園擔任馬車夫維持生活。

1860年，他在陰暗小巷內的醉漢聚集區中突發癲癇，結束了一生，年僅38歲。

隨他一同下葬的還有那根鐵棍，而當年因為那件意外事故而瘋狂的媒體，如今也只用幾行不起眼的小字刊登了他的死訊。

現如今，蓋吉的腦組織成了哈佛大學的藏品。

那顆頭骨，也被存放在哈佛醫學院圖書館的沃倫解剖博物館中，一旁仍放著那跟鐵棍。

之所以會被納入博物館，是因為蓋吉的事情是最早的大腦皮質相關案例。

只要談及前額葉皮質的作用，就免不了提到這個案例。

專職研究這個案例的學者認為，蓋吉完全失去了對群體生活規範的尊重。

根據許多證人的說辭：他不停說謊、暴怒而且暴力，與他原本的形象完全顛倒。

腦科學家認為傷及大腦前額葉皮質，是使他丟失「道德行為」的主要原因。

前額葉皮質是位於大腦前部的皮質結構。

人類的前額葉皮質佔大腦皮質總面積的40%，直到青春期才逐漸成熟。

從進化上來講，前額葉皮質是最晚發展的皮質結構之一，在人類中尤其發達。

一般認為，前額葉皮質所處新皮層是我們高級認知功能的源泉，而相對應的，非均勻皮層演化較早，負責我們「下意識的行為」。

在蓋吉這個案例中，鐵棍穿過的大腦部分，正好傷及前額葉皮質。

前額葉皮質能夠為我們情緒進行加工，例如暴躁的時候，能夠剋制自我。

一些精神病患者，就是因為前額葉與其他組織的信號受阻隔，無法表達正確的自我。

而蓋吉同樣是因為前額葉皮質受損，情緒的表達顯得很原始，無法顧及他人也就無法適應社會生活。

從某種程度上而言，蓋吉的原人格遭到了破壞，大腦的「電路板」重組，獲得了新的人格。

相比蓋吉的事情，另一個經典事件更多人知道——

上世紀初盛行的前額葉白質切除術，奪得過諾獎的臨床手術。

手術不複雜，以暴力手段直接破壞前額葉白質，斷開前額葉與其他神經的連接。

結果發現，手術後的患者徹底成了沒有思考能力的人。

在1944年《神經與精神疾病雜誌》上的一篇文章，指出了前腦葉白質切除術的缺陷。

文中提出，患者會出現暴力傾向或是奴性和盲從。

這種觀點正好與蓋吉的情況相似。

如果蓋吉的事情最終沒有淹沒在塵世喧囂中，如前腦葉白質切除術這般不合理的手術或許也就不會盛行。

長期以來的研究，額葉皮層與其他神經系統的聯繫逐漸被揭開。

研究者通過觀察被試者大腦的活躍情況，不斷分析前額葉皮質在什麼情況下更活躍。

結果證明，前額葉皮質幾乎參與所有認知任務，比如情節記憶提取、語言加工、思維推理、學習規則、情緒認知、道德判斷……

當然這些功能並不可能依靠單一區域就能完成，我們一般觀察某一類行為主要激活哪一區域。

當你在估量自己行為（自我參照）時，就會激活腹內側前額葉皮質和背內側前額葉皮質。

當你在想其他怎麼看待你行為（視角採摘）時，就會激活背內側前額葉皮質後部。

大腦還會允許我們沒有主動思考的時候，開啟「默認自我參照模式」（例如自責、心酸一類自發感受），此時主要激活楔前葉。

但這些行為之下並非沒有其他區域的參加，前扣帶回、橫向頂葉皮質、側顳皮質這些我們所不熟悉的結構，無時無刻不在影響著我們的認知習慣。

某種意義上來說，前額葉皮質奠定了我們的人格。

精神分析學家弗洛伊德提出了本我、自我與超我的觀點，正好與大腦的情況對應。

來源於本能的意識稱作「本我」、前額葉所把控的「超我」，構成了我們的人格執行者——「自我」。

大腦之精密，細微的變化都可能讓一個人「丟失自我」。

大腦之脆弱，太多可能引發傷害。

而一旦一個人前額葉皮質受損，那這個人應該定義為新的一個人嗎？

又能延伸一下，複製一個你，擁有一樣的長相、記憶、性格，那他（她）是你嗎？

*參考資料

John M. Harlow. From the Passage of an iron bar through the head. Medical and Surgical Journal Office. 1869.

Laura Allan. Horrifying Facts About Phineas Gage, Whose Brain Was Impaled With An Iron Rod. Ranker.

Controversial Psychosurgery Resulted in a Nobel Prize. nobelprize.org.

楊帥, 黃希庭, 傅於玲. 內側前額葉皮質——「自我」的神經基礎[J]. 心理科學進展, 2012, 20(06):853-862.