脑创伤会对大脑造成什么影响

■脑创伤会对大脑造成什么影响

我们的大脑：圆顶形，极易受到伤害

令人赞叹的大脑控制着我们做的每一件事情——思考、决策、建立和保持友谊的能力，解决问题和想出最佳下一步骤的能力，以及其他更多（见第02章）。大脑的所有区域协同一致地工作，就像一个世界顶级乐团，似乎不会吹灰之力就能做出各种极简单和极复杂的活动。当你思考一下大脑每天的成就，简直能让人目瞪口呆。

脑损伤既不会严重至让人绝望，但也不是微弱至可忽略不计。

——希波克拉底

人类大脑天生处于一个特殊的保护环境之中；被隐藏于一个圆顶形结构之中。为了理解脑损伤，稍微了解大脑出于安全是被如何包起来的，以及这种结构多容易受到损伤甚至破坏，会有一定的帮助。大脑所处的圆顶形结构有三层保护：

·一层坚硬的膜状包裹物（脑膜）覆盖在大脑上面。

·一个充满液体（脑脊髓液）的封闭空间环绕在大脑四周。

·一个1/4英寸 ^[1] 厚的骨质表面（头颅）将大脑包在里面。

同其他大多数器官不同，大脑：

·并非固定在一个地方。

·在头骨中环绕其四周的液体中漂浮。

·通过与一条长长的神经（即脊髓）相连而稍微固定。

想象一朵花在风中飘动的样子。风吹起来时，柔软的花朵就会随风摆动，毫不费力地改变方向。大脑也与之类似，可以在一条神经的末端自由旋转和移动。但二者的不同在于，大脑的活动局限在其所处的头骨空间中。

大脑的矛盾之处：三层圆顶形保护结构，反倒让它非常容易受到伤害。

想象一下，当你进行以下活动时，大脑会在头骨中安全地来回晃荡：

·起床。

·从沙发上站起来。

·转头去看后面的车辆。

·下楼梯。

·跃过路上的一个小水坑。

·在剧烈大笑时向后仰头。

·在崎岖的地势上骑山地车，上下颠簸。

进行每一个动作时，大脑都会在液体包围的空间中移动。

接下来，想象一个鸡蛋被装在一个盛满水的罐子中，来回晃动，并会在你走动时轻微撞击罐子四壁。听起来非常安全。虽然鸡蛋会稍微撞到罐子边，但仍然完好无损。

如果你全速朝一堵墙跑去，鸡蛋会发生什么。鸡蛋会受到剧烈的颠簸振动。你和玻璃水罐迅速停下来，但即使玻璃罐没有破裂，里面的鸡蛋也会激烈晃动反弹。那么鸡蛋毫发无损、一点都没破裂的概率是多少？几乎为零。

现在想象一下那个鸡蛋是你的大脑。

受伤的大脑

当身体相碰、车辆相撞、头部撞到坚硬的表面或爆炸性力量将身体猛地冲到地面上时，大脑会受到的剧烈的振动。想象发生以下情形时的大脑：

·用头顶飞过来的足球。

·在运动赛事中从叠罗汉上摔下来。

·开车打电话时突然被后面的车辆撞到。（据估计，超过80%的车辆相撞发生于走神的3秒钟内，走神一般都是由于打电话。）

·从某个站立的地方凭空跌落下来。（跌落是老年人脑发生脑损伤的首位原因。）

·被一个正在高速奔跑、体重350磅的橄榄球后卫拦截抢球，头部重重撞到坚硬的草坪上。

·因爆炸相关伤害而被重重冲击到坚硬地面上——简易爆炸装置、火箭推进榴弹或地雷。

大脑科学家刚刚开始理解外部力量对大脑内部造成损伤的不同程度，从而能够对脑损伤进行更精确的甄别。当大脑撞到坚硬的头盖骨时，会发生旋转和晃动。这种晃动力量会撕裂扯断许多连接远近脑区的神经纤维。这种拉扯和撕裂会切断不同脑区之间的有效连接。回想一下当严重的风暴导致电线或电话线被切断时，其影响所波及的大片区域。某个遭受脑损伤的人，其大脑内部的情形可同此进行类比。

大脑发生损伤时，损伤对象或附近的人可能会完全意识不到。受到损伤的人可能仍能继续执行一些基本的功能。这是怎么做到的呢？原来，大脑在其复杂构造中有相当多的备用部分，当某些区域受到损害时，许多不同的区域就会接管新功能。

现今临床实践中一般使用的大脑扫描方法和技术，在大多数情况下无法检测到脑连接中大范围的不规则拉扯和撕裂，尤其是一些轻微的脑损伤。但这种对震荡性脑损伤的检测不敏有望在不远的将来得到改变。一些新型脑影像技术，例如弥散张量成像（DTI），可以记录从轻微损伤到严重损伤中发生的神经纤维重大撕裂。在下面的弥散张量成像扫描中，图11-1a显示的是在正常大脑中连接两个脑半球的胼胝体纤维。³ 图11-1b是一个大脑受到严重损伤的个体的大脑图像，从中可以看到严重的纤维损失。在之后进行的计算机断层（CT）扫描中可能会显示出一些小出血点，因为出现了被称为血铁黄素（早前出血中的铁质）的铁沉淀。

脑损伤的诸多影响包括：

·脑肿胀（脑水肿）。肿胀会导致脑疝，大脑受到固定而坚硬头骨的限制和挤压。脑疝可能会切断部分大脑区域的供血，从而导致猝死，甚至在一些看起来非常轻微的损伤后也有可能发生。

·颅内压增高。

·癫痫反应。

·为了降低高血压，预防脑水肿，产生由药物引发的低血压。

·血肿（大脑中血液凝结）。

图11-1

这些形式的大脑损害可能发生在各种不同程度的脑损伤中——从非常轻微的损伤到最严重的损伤。

当大脑深处的连接由于撕裂受到严重损伤和削弱时，脑区之间的联系就会被切断或发生短路。结果就是，需要多个脑区协同完成的复杂功能几乎全受到了伤害。以前能自动完成的事情现在变得非常吃力，大脑消耗严重。

脑损伤的后果是什么

公众最近刚知道脑震荡是脑损伤，而不是一种轻微的脑挫伤或头部肿块。脑震荡需要引起足够重视、认真对待，因为这种损伤有可能直接导致非常严重的后果。膝盖和肩膀受伤会比脑损伤引起更多的重视，但没有什么损伤比大脑损伤的后果更持久了。 研究非常清楚地表明，如果大脑在两次脑震荡之间没有足够时间恢复痊愈，长期的认知和行为缺陷将会呈指数倍增长。⁴ 如果进行恰当的认知训练，即使创伤发生几年以后，大脑仍有可能恢复。⁵

额叶是在脑损伤中最容易受到伤害的大脑区域。

正确或错误？当脑震荡发生时，人会暂时昏迷，失去意识。

大多数人认为这是正确的。对运动员的管理正是以此为指导观念，当他们的大脑受伤，会从赛场上暂时退下，不久又重新回到各种运动比赛中——足球、冰球、长曲棍球、橄榄球、篮球、啦啦队甚至还有棒球。在现实生活中，脑震荡很少会让一个人失去意识——无论是在赛场、战场还是日常生活中。

脑震荡是一种脑损伤。

虽然脑震荡或脑损伤的不幸遭遇很糟糕，但后续影响要更加严重。在整个研究生涯中，我听过无数经历过脑损伤的孩子、青少年、成年人以及老年人的揪心故事。在每一个例子中，顷刻之间，个人的生活就发生了剧烈的改变——这是一种消极影响常会持续一生的改变。

脑损伤最有害的一个方面或许在于，损伤中最容易受到伤害的是额叶 ，尤其是前额皮质。^6~7 颞叶是排名第二易受到损伤的区域。这两个区域最容易受到损伤，是因为包围这两个区域的头骨部位有着尖锐突出的内表面，当大脑撞到它们时，这些表面简直就是杀伤性武器。而额叶在脑外伤中最容易受到伤害是因为，它们在大脑深层区域内部以及区域之间拥有大量长短连接。因此，大脑的任何撕扯和晃动都有可能破坏额叶连接。

由于大脑的复杂构造和额叶指挥中心的功能，一个人在伤前可以随时运用丰富的认知策略，用于协商解决日常生活的复杂性，在损伤后这些策略会变得不确定 。⁸ 有轻微到严重脑损伤的个人可能会感知并表达一些症状，但医疗服务人员常缺乏必要的工具或知识来检测这些复杂而具有伤害性的症状。研究显示，广泛应用的一些认知检查对外伤性脑损伤中的一些高级认知缺陷很难检查出来。 实际上，在许多标准化测试中，脑损伤病人的表现会恢复到正常或接近正常功能水平。当人们出院或离开康复机构时，常被错误地告知，假以时日这些问题应该能得到解决。

但我的研究小组和其他一些大脑研究专家发现，很多人虽有康复潜力，却可能并未康复，很大程度上是由于：

·过早中断训练。

·监测不足。

·无效、低水平的训练方法。

外伤性脑损伤病人可能从外表看来已恢复正常——至少在熟悉、没有挑战性的环境中如此。然而，个体在遭受创伤后，大脑经常会毫无预兆地发生故障。当预期发生变化或需要解决新问题时，个体会在认知上感受到极大的挑战，导致受挫和他人的不解。 ^9~10 由于无法克服大脑表现的不一致，一个最常见的结果就是恼羞成怒。

虽然大多数遭遇脑外伤的人，智力能力在总体上能恢复正常，但一些影响更长久的脑损伤后果仍会出现：

·在干扰性环境中，处理手头任务时糟糕的策略性注意力。

·看到问题的大框架并做出合理决策的能力降低。

·制订或发起一项新计划的能力受损。

·无法深入思考表面以外的解决办法。

·难以从大量指导中建立行动措施。

·因无法想出多种办法解决危机而处于消极被动状态。

·大脑面对大量信息输入时会无力应对。

·抗拒不断变化的指令。

·预测后果的能力不足。

所有这些听起来是不是很像我们在前面讨论的额叶功能？那是因为它们确实就是。遭受过脑创伤的个体在灵活运用额叶功能方面会感到异常吃力，因为这些复杂通道可能出现了故障，无法正常运行。

少年莱恩就是一个看似从脑损伤中恢复过来，实则没有的极佳例子。13岁时，当他在骑车时被一辆汽车撞到，被抛到15英尺 ^[2] 高的空中，然后头部着地，他的生活便被永远改变了。

这次灾难性的事故使他的大脑出现几十处断裂性撕裂。但让人惊讶的是，他的大脑扫描没有显示出任何损伤迹象。医生告诉莱恩及其家人，他的脑伤在几个月内就会彻底痊愈 。但在事故发生一年后，他学习新东西仍然非常困难。在学校和家中都会遇到各种麻烦。大多数研究对发生外创性脑损伤的儿童只会跟踪监视一年，但我的研究记录发现在损伤发生一年之后，伤者在认知、社会以及运动的后续发展阶段中仍会出现神经认知功能发育推迟、停滞或减缓。由于大脑正处于发育过程中，儿童阶段发生的脑损伤可能会产生持续终生的影响。

如何评估、监测和训练经历过脑损伤的病人，这一公共健康问题有可能会迅速发生改变。研究显示，很多人在以前发生的脑损伤，后来才会慢慢显露出一些缺陷症状。 ^11~12 我的提议是发生过脑损伤的人应该像患有白血病等癌症的儿童和成年人那样，每年检查。 一旦复杂认知功能发育迟缓或后来检测到一些认知缺陷，应立即实施大脑训练以缓解症状，控制认知损失。

额叶认知功能是支撑我们在生活中变得富有生产力并保持生产力最关键功能。额叶的协调和认知控制功能同样也是最容易受到各种不同程度脑损伤伤害的功能，从轻微损伤、中等损伤到严重损伤。

修复损伤，获得优势

最初的脑震荡发生后，确保大脑彻底痊愈非常重要，这样才能恢复最佳表现状态。传统上，脑损伤后的认知康复主要集中在增强某些特定的认知技巧上，例如记忆力。医生和治疗专家同样以恢复一些具体的日常功能为康复目标，例如烹调或驾驶；方法主要是反复训练和练习，有时还会使用一些补充工具，例如记忆书籍和记事本等。虽然这些训练方法能在恢复的关键阶段改进一些目标技巧，在短期内很有帮助，但它们对伤者的生活质量很少会产生重大影响。由于很多医生和治疗专家对损伤后的长期恢复持消极态度，因此能极大改善脑损伤病人生活的康复项目非常少。

如今，有很大部分比例的人会在一生中的某个时刻经历脑震荡。

正如我最近的客户，一名海豹突击队成员所说，“在当今，损伤后认知功能如果提高了10%，康复就被认为是成功的。但我认为一个大学毕业生在脑损伤后阅读水平恢复到三年级实在不算一种成功，而是彻底的失败。我们的军队人员竭尽全力履行自己的职责，有时甚至牺牲自己的生命。军队为了培养、训练他们，为战斗做好准备常要花费几百万美元。但可悲的是，对于大脑的集中训练却没有任何投入。”

以前人们认为，大脑的康复时间最多为伤后一年；我的研究则显示，如果进行恰当的介入治疗，大脑在损伤后几个月到几年都有可能恢复。^13~15 我对人类大脑的恢复潜力从未像现在这样乐观过 ——不仅是短期恢复，而是影响更大的、损伤发生后几年甚至几十年的康复。

为了在以后的生命阶段中实现大脑恢复，需要实施有效的治疗和训练，这样伤者现在就能受益于康复性大脑康复。让人无法接受的是，成千上万的经历脑损伤的人生活在一种低于自身最佳能力的状态中，未能恢复自己的最大潜力。

大脑在损伤数年后仍能继续恢复和增强，这一点并未得到人们的广泛理解，虽然这一发现10多年前就已出现在科学杂志上。