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徹徹底底的罕見病:小腦不見了,依然活了下來 

圖片:Yestone.com 版權圖片庫

作者:周不潤,


前段時間流行關注罕見病,這種原發性小腦發育不全(primary cerebellar agenesis)的病例,不管放在哪個國家的標準里,都算是徹徹底底的罕見病了。因為算上這個中國姑娘,目前世界上只有9 例能活著被報道的病例。

  • 其他 8 例已有的報道:
  • 按理說,小腦並非人腦內用來維持生存的部分,小腦或者大腦損傷後,都有很多能夠活下來的例子。腦幹才有點像控制死活的開關,控制呼吸、保持體溫和意識,受到一點點損傷可能就要速死,在生存的重要性方面高得多。不過,考慮到這種完全的小腦發育不全病例,很多在嬰兒或兒童時期,就伴隨有精神障礙、癲癇、腦積水,以及其他嚴重的中樞神經系統疾病,能活到成年的確是算得上是奇蹟。很多類似的病例,是在死後屍檢中才被發現,所以,能觀察到活著的沒有小腦的病例,也是一件非常難得的事情。

  • 左邊新病例,右邊正常人:
  • 而在這個病例中,最堪稱奇蹟的是,雖然沒有小腦,但她只有輕度到中度的運動障礙,和輕度的語言障礙,比如只有很輕微的口齒不清。這是很難想像的。小腦雖然體積小,但是擁有的神經元數量與大腦差不多,可以說幾乎佔了全腦一半的神經元。按照合理的設想,損失 890 億的神經元,怎麼也要在胚胎期或者嬰兒期就夭折才算得上「正常」。就算活下來,大概也會有很嚴重的神經系統疾病,生活不能自理。但是她雖然發育慢點、生活質量比正常人稍差,雖然也沒有很精彩的生活,但是還像大多數普通人一樣過著普通生活,甚至懷孕和生產也沒遇到什麼問題。這是一個奇蹟,讓我們震撼,同時也挑戰了我們自認為已經對腦有很多了解的信心:小腦是不是沒我們想像的那麼重要?為什麼沒有小腦,看上去也沒有太大的影響?

    回答起來也許可以很簡單,小腦肯定是重要的,首先是擁有一半神經元,佔據了大腦和脊髓之間的重要位置,必然有其重要價值存在。

    其次,從小腦損傷的患者身上就能看出來。一側的小腦損傷往往帶來另一側身體的控制問題,雖然還是能控制身體,但精度大受影響,協調性降低,平衡和姿態控制喪失。例如一個正常人能夠用手指快速畫一條直線,而小腦損傷的人做同樣的動作時緩慢、不穩定、中途會有很多修正。此外,影像研究也顯示,小腦在語言、注意等過程中也被激活。小腦損傷的患者也呈現有運動學習能力和語言能力的損失。

  • 小腦損傷患者模仿上方的曲線畫圖:
  • 後天小腦損傷的患者會出現這麼多的問題,而先天沒有小腦的人問題卻沒這麼多(當然跟正常人相比還是不少),說明這種區別很可能出現在發育的過程中。這一切都再次指向大腦的神經可塑性(Neuroplasticity)。在早期發育時期,神經系統的某些區域受損或種種原因沒有發育完全,部分神經元可能會作出代償(compensation),調整它們的活性來彌補傷害或不足,以適應環境。我們有理由相信,大腦的某些部分,為小腦的缺失做了代償,來行使原有的小腦功能。這種代償當然不會是完全的,只是彌補了核心的功能,所以患者仍然會有部分的運動和語言問題,但基本功能得以保全。

    可塑性另一個典型的例子是以前報道過的「無腦人」。腦室內充滿了大量的腦脊液,卻把腦組織擠得像一張紙,還在正常的娶妻生子上班,雖然智力比常人略低,但也不怎麼影響生活。

  • 右邊是正常人,左邊是「無腦人」,黑色區域充滿腦脊液,腦組織剩下薄薄一層:
  • 除了神經可塑性以外,可能也會有其他原因,比如一直以來都有人認為,除了小腦之外,還存在除小腦以外的運動控制系統(extracerebellar motor system),只是還不確定它的具體位置、大小和功能。這個病例也為進一步研究 extracerebellar motor system 提供了很多線索。

    最後還是要說回到小腦的功能。雖然我很不願意用電腦來類比人腦,但是有時候理解起來會方便一點(捂臉~)。已經有越來越多的線索在顯示,小腦有點像程序里的一個模塊(module),不能代替程序主體(大腦)的功能,但能提供額外的功能或者優化。像前面所說的,小腦損傷了人不會癱瘓,但是運動協調等能力大受影響,那麼小腦的作用就顯得像是,對大腦的控制能力做出了精確和協調的優化。沒有它,可以;有了它,整體性能上升了一大步。(當然這只是一個拙劣的比喻,對腦的了解還太少,肯定還有更複雜的機制和存在方式。)

    那麼對於這樣一個「模塊」來說,沒有地方讓我們寫代碼來提高它的性能,可能唯一能利用的就是不斷的練習:運動、音樂演奏、說話。我們現在很可能忽略了對小腦功能的重視,也忽略了對它的練習,因為坐著的時間越來越長、社交越來越少。通過對運動員、音樂家、演說家們認知功能的研究,通過對這些寶貴的罕見病例的研究,可能會得到關於小腦功能更多的證據,也可能會進一步改變人們的生活方式。

    我們拭目以待。

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