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第5章 午夜的复活:中风的病人学习如何行动与说话

2020年8月18日  来源:重塑大脑,重塑人生 作者:(美)诺曼·道伊奇 提供人:naike39......

迈克尔·伯恩斯坦(Michael Bernstein)是一位眼外科医生,也是位网球迷,他一周打6天的球。他已婚,有4个小孩,在正值盛年54岁时,不幸中风。当我与他在亚拉巴马州伯明翰市(Birmingham)的诊所会面时,他已经做完了新的神经可塑性疗程,复原而且回去上班了。因为他的诊所有许多房间,我以为一定有许多医生跟他一起看诊,但他说没有,有很多的房间是因为他有很多老年病人,与其叫病人走动到诊疗室去,不如他自己去看他们还快些。

“这些老人,有些人走得不是这么好,他们中风过。”他笑着说。

在他中风的那天早上,伯恩斯坦医生动了7个手术:例行的切除白内障、青光眼,以及精细的眼球屈光手术。

手术之后,他慰劳自己,去打网球,他的对手告诉他,他的平衡好像不太好,表现异常。打完球后,他开车去银行办点小事,当他想抬腿跨出底盘很低的跑车时,却没有办法。当他回到办公室时,秘书告诉他,他看起来不对劲。他的家庭医生刘易斯医生的诊所正好也在同一幢楼,刘易斯医生知道伯恩斯坦医生有轻微的糖尿病,也有胆固醇的问题,而且他的母亲曾经中风很多次,所以就先给他注射了一针肝素(heparin)阻止血液凝块,然后伯恩斯坦的太太开车送他去医院。

在接下来的12~14个小时,中风情况恶化了,他的整个左边瘫痪,这表示他的运动皮质区严重受损。

核磁共振的大脑扫描图确定了这个诊断,医生看到他的右脑果然有损伤。他在加护病房住了一个星期,情况有所改善,又在医院做了一个星期的复健(包括物理治疗、职能治疗和语言治疗)后,他就转到复健中心住了两个星期,然后出院回家。后续他又做了3个多星期的复健治疗,直到被告知疗程已做完,不必再来了。这是标准的中风后治疗。

但是他其实没有完全复原,他走路仍然需要手杖,左手仍然没有力气,他连把大拇指和食指捏在一起都不行。虽然他原来是惯用右手的,但其实他左、右手都能用,在中风前,他可以用左手开白内障。现在他完全做不到了,他没有办法拿叉子、把汤匙送到自己的嘴巴,或扣衬衫的纽扣。在他复健的疗程中,他们把他用轮椅推到网球场,给他一支网球拍,看他能不能握拍子,他没有办法,而且开始认为这一辈子也不可能再打网球了。虽然他被告知永远不可能再开他的保时捷,但等到有一天没有人在家时,他坐进他5万美元的跑车,将车倒出车库。他说:“我倒车到车道时,左右看看有没有人,好像青少年在偷着开车一样。我开到巷子尽头时,车子熄火了,钥匙在车子方向盘的左边,我没有办法用左手扭转钥匙,我必须横过身子用右手才能转动钥匙,我的左脚没有力气,不是很容易踩离合器,不过我知道我是不可能自己离开车子的,只好打电话叫家人来把我接回去。”

伯恩斯坦医生是最早去到陶伯诊所(Taub Therapy Clinic)求医,接受爱德华·陶伯(Edward Taub)所创“限制-诱导”(constraint-induced,CI)运动治疗法的人之一。?[1]??在伯恩斯坦医生参加这个疗程时,这个疗程尚在研究阶段,但是伯恩斯坦想,反正他没什么可损失的,姑且死马当活马医,试一下吧!

他在限制-诱导疗程上的进步非常快,他说:“疗程非常紧凑,早上8点开始,一直不停到下午4点半才结束,连午餐时也不停止。在那里,只有两个病人,因为这是限制-诱导治疗的开创时期,还没有很多外人知道。另一个病人是一位护士,比我年轻。大约只有四十一二岁。她是在生产后中风的,不知为何,她一直在与我竞争。”他笑道:“不过我们相处得很好,我们相互帮忙,他们要我们做很多劳役的事,比如说,把罐头从架子上拿下来,搬到另外一个架子上。因为她矮,所以我放上层的架子,把下层留给她用。”

他们要洗桌子、擦窗户来训练他们的手臂画圆圈,为了强化手的大脑回路,他们要用无力的手去拉很紧的橡皮筋,尽量把橡皮筋撑开。“然后我得坐在那里用我的左手练习写ABC。”两个星期之内,他学会了用虚弱的左手写字母,到疗程结束时,他可以在玩拼字游戏时用左手捡出小片的字母并把它放到对的位置上,他的精细肌肉运动控制恢复了。他回家后,继续这个练习,所以情况一直在改善。他还接受电疗法,用电流刺激他的左手臂,使他的手臂神经活化。

他现在回到诊所,继续每天繁忙地看诊,还是一周打3天的网球。他的左脚仍有问题,使他在打球时跑不快,他现在正在改进左腿的力量。

他还有一些其他的小毛病,他觉得他的左臂并未完全正常,这在限制-诱导治疗法上是很正常的,功能有恢复,但是不可能回到未发病前的情况。当我要他写ABC时,他的左手写出来的字很好看,并没有歪歪扭扭,我绝对猜不出他曾经中风过,或他是一个惯用右手的人。

虽然他觉得他可以回去重新操刀了,但他决定还是不要,因为万一病人要告他医疗不当时,律师第一个想到的就是他曾经中风过,根本不应该操刀做手术。谁会相信一个中风的病人可以恢复得这么好呢?

[1]?陶伯博士是最早在动物身上看到大脑神经联结会因外界刺激的要求而改变的人,是一个有创意又勤奋做实验的神经心理学家,不幸生不逢时,碰到20世纪80年代动物解放阵营(Animal Liberation)蓬勃的时候,他的实验室被“动物解放军”(Animal Liberation Army)攻入,破坏一切,并将他告上法院,说他虐待动物,事实上,所有医疗研究在用到人体实验之前,都是先用动物做实验。他被美国国家科学基金会及美国国家卫生研究院停权,不准做实验,官司缠身许多年,最后他赢了,但青春已去,他到了德国,又作出几个有名的实验,最后改行开复健诊所,将他早期在动物身上看到的,在他打官司期间已经被别的实验室确认可行的改变大脑结构方式,拿来用在中风病人身上。——译者注

陶伯与“限制-诱导疗法”

中风是一个突如其来的打击,大脑从里面受到一拳。一团血块阻碍了大脑血液的流通,使大脑的组织缺氧而死亡。严重的情况是使中风者变成以前自己的影子,终身监禁在疗养院中,锁在自己的身体中,像婴儿一样被人喂食,不能照顾自己,也不会动、不会说话。中风是造成美国成人残障主要的原因之一。虽然它主要危害老年人,但是现在已有三四十岁中风的病例出现了。急诊室的医生可以用溶血栓药物或停止大脑出血的方式,减轻中风的后遗症,使它不要变得更糟,但是一旦伤害已造成,现代医学可以着力的地方很少──直到陶伯发明以神经可塑性为基础的限制-诱导治疗法。在限制-诱导治疗法之前,医学上对中风病人瘫痪的手臂并没有一个有效的治疗法。有一些个案报告恢复功能,如前面提的巴赫-利塔的父亲,有些病人自己复健,恢复了,但是一旦他们的情况停止改善,传统的医疗是帮不上忙的。陶伯的治疗法改变了这一切,他帮助病人重新组织大脑。许多中风多年的病人,已经被告知情况不可能改善了,经过陶伯的限制-诱导治疗法后,竟然可以走动了。有些人恢复了说话能力,还有脑性麻痹的孩子重新学会控制手脚的肌肉。这同样的治疗法也为脊椎损伤患者带来了希望,帕金森症患者、多发性硬化症(multiple sclerosis)患者,甚至关节炎患者都蒙其惠。

但是很少人听过陶伯的突破性研究,他1/4世纪之前就已经为神经可塑性打下了基础。1981年,他被禁止发表他的研究成果,因为媒体、舆论把他塑造成20世纪最邪恶的科学家。他研究所用的猴子变成历史上最有名的实验室动物,不是因为从这些猴子身上得出来的实验成果,而是这些猴子被认为受到虐待。这个控诉使他几十年来不能做研究,也找不到工作。这些控诉在当时看起来合理,因为陶伯的研究走在时代的前端,他的同侪远远落后于他。他认为长期中风的病人可以用神经可塑性为基础的治疗法去复健,他的同侪完全看不到这一点,他被认为是异端邪说,只差没有绑在火柱上烧死。在历史上,走在风气之先的人,都要付出这个代价。

神经被剪断的手动了

陶伯是一个整洁、自律、注意细节的人,他现在已经70多岁了,不过看起来比实际年龄年轻得多。他穿着整齐,头发一丝不乱,每一根头发都待在它应该在的地方。在谈话中,他很仔细以确定他所讲的每一句话都是正确的,他的声音柔和,态度温文有礼。他住在亚拉巴马州的伯明翰市,在那里的大学内,他终于可以自由发展治疗中风病人的方法。他的太太米尔德里德(Mildred)是个女高音歌唱家,曾与纽约的大都会歌剧团一起演唱,也曾跟斯特拉温斯基(Stravinsky)一起录过音。她虽然年纪大了,仍然是美国南方的典型美女,有着浓密的头发,以及南方妇女的温柔、热情。

陶伯在1933年出生于纽约的布鲁克林区(Brooklyn),上纽约的公立学校,15岁就从高中毕业。他在哥伦比亚大学(Columbia University)时,跟随弗雷德·凯勒(Fred Keller)主修行为主义(behaviorism)。当时行为主义是控制在哈佛大学心理系的斯金纳(B.F.Skinner)手上,而凯勒是斯金纳的弟子。那时的行为主义认为心理学应该是“客观的科学”?[1]??(objective science)。斯金纳认为心理学应该只去测量那些可以看到的东西。行为主义是当时为了对抗心理学只研究意识(mind)而演变出来的学科。对行为主义来说,思想、感觉、欲望都是主观经验,没有办法客观地测量,所以不必去研究它们。他们对大脑也没有兴趣,把它看成一个“黑盒子”。斯金纳的老师华生(John B.Watson)曾经以轻蔑、嘲笑的口气写过:“大部分心理学家只会畅谈大脑中神经回路的形成,好像他们是一群火神(vulcan)的仆人,在神经回路上用他们的槌子和凿子挖出新的堑道,挖深旧的沟渠。”对行为主义来说,大脑是无关紧要的,只要把刺激加诸动物或人身上就可以观察到反应,从反应可以得到行为的法则。

在哥伦比亚大学,行为主义的实验多半用老鼠来做,当陶伯还是研究生的时候,他就研发了一个“老鼠日记”(rat diary)来观察和记录老鼠的行为,但是当他用这个方法测试指导教授凯勒的理论时,却发现结果不支持凯勒的理论,这把他吓坏了。陶伯非常敬重凯勒,所以不敢去跟他谈实验的结果。凯勒发现后告诉陶伯一定要永远依数据来说话,不要管别的。

那时的行为主义坚持所有的行为都是对刺激的反应。把人当作一个被动的机器,所以对人为什么会主动做一些事情难以解释。陶伯了解到,大脑和意识一定跟主动去做很多行为有关,行为主义把大脑和意识排除在外、不予理会是个致命的错误。陶伯在实验神经学的实验室找了一个研究助理的工作,想更了解人的大脑神经系统,在当时,这是任何一个行为主义者想都不必想就认为是不可思议的选择。在那个实验室里,他们对猴子做切断输入神经(deafferentation)的实验。

切断输入神经是一个非常古老的技术,1895年,诺贝尔生理学或医学奖的得主查尔斯·斯科特·谢灵顿爵士(Sir Charles Scott Sherrington)最先开始用这个技术。“输入神经”(afferent nerve)在这里指的是感觉神经,将感觉脉冲送入脊椎,然后再到大脑的神经。切断输入神经是用外科手术将运送感觉信息进来的神经剪断,使它们的脉冲不能再送到大脑。被剪断感觉神经的猴子不再知道它的手臂在什么位置,你碰它时,它也不会感到触觉或痛觉。陶伯当时只是一名研究生,他设计的实验是去推翻谢灵顿最重要的一个理论,这个实验为他后来对中风病人的治疗打下了基础。

谢灵顿认为我们所有的动作都是因为对某些刺激作出反应而发生,我们会动,不是因为我们的大脑命令我们动,而是我们的脊椎反应使我们动,这个理论叫作“运动的反射反应理论”(reflexological theory of movement)。当时,这是神经科学的主流理论。

脊椎的反射反应并不牵涉大脑,我们的脊椎有许多的反射反应,最广为人知的就是膝跳反射(knee reflex)。当医生轻敲你的膝盖时,皮肤下的感觉受体就接收到敲的信息,把它转变成脉冲,从大脑的神经元一路传到脊椎,它启动脊椎上的运动神经元,又把脉冲送回到大腿肌肉,使它收缩,你的腿便不由自主地往前弹起来了。另一个例子是在走路时,一只腿的运动会引发另一只腿的反射动作。

这个理论很快被拿来解释所有的运动,谢灵顿根据他和莫特(F.W.Mott)所做的切断输入神经实验得出运动的反射反应理论,他们把猴子的感觉神经在进入脊椎之前剪断,所以感觉的信息没有办法传到大脑,他们发现猴子不再用它的手了。这看起来很奇怪,因为他们只剪断感觉神经(这是输送感觉的),他们并没有剪断从大脑到肌肉的运动神经(这是刺激运动的)。谢灵顿了解为什么猴子的手没有感觉,但是他不了解为什么它的手不会动。为了解决这个问题,他提出运动是基于脊椎反射反应的感觉部分,也是从那里启动的,他的猴子不能移动手,是因为他破坏了它们反射反应的感觉输入。

其他人很快将谢灵顿的这个理论发扬光大,认为人类所有的动作,甚至复杂的行为,都是来自反射反应的连锁反应。甚至像写字这种自主的反应也都需要运动皮质区去修正先天设定(preexisting)的反射反应。虽然行为主义者反对研究神经系统,但他们接受所有的动作都是基于先前刺激的反射反应,因为这个解释把行为与心智和脑的关系都排除掉了。这种看法转过来就支持了所有的行为都由先前发生在我们身上的刺激所决定,所谓的自由意志是个错觉,谢灵顿的实验变成了医学院和大学教学中的标准教材。

陶伯跟神经外科医生伯曼(A.J.Berman)一起做研究,他想试试看能不能重复谢灵顿的实验,他以为一定会得到跟谢灵顿一样的结果。不过他的实验多走了一步,他决定不但把猴子一边的感觉神经剪断,他还把猴子好的、没有被剪断的手用绷带绑起来,使它不能动。他想到猴子不去动那只被剪断神经的手,可能是因为它还有一只好的手可以用,假如他把猴子好的手臂也用绷带绑起来,使它不能动时,也许会强迫猴子去用那只剪断神经的手来进食,因为不进食就会饿死,那只手可能会动。

结果他成功了,猴子在没有办法动用好的手的情况下,果然去动用那只被剪断感觉神经的手。陶伯说:“我记得非常清楚,我看到猴子用它们的手好几个星期了,但是我没有讲出来,因为我并不预期会看到这样。”

被攻击的重大发现

陶伯知道他的发现有重大意义,假如猴子在没有感觉的情况下可以动它的手,这表示谢灵顿的理论是错的,他的老师凯勒等人的理论也是错的。在大脑里一定有一个独立的运动程序可以启动自主的动作;行为主义者和神经科学家这70年来都在走一条死巷。陶伯也想到他的发现可能对中风病人有帮助,因为猴子跟中风的病人一样,原来都没有办法移动自己的手。或许他可以强迫中风的病人动自己的手,就像自己强迫猴子一样。

陶伯很快就发现,并不是所有的科学家都像凯勒那样,优雅地接受别人推翻自己的理论。谢灵顿的忠实信徒开始找他麻烦,挑他实验的毛病,给研究经费的审核单位开始质疑是否应该给年轻的研究生经费,会不会浪费纳税人的钱。陶伯在哥伦比亚的教授纳特·舍恩菲尔德(Nat Schoenfeld)已经根据谢灵顿的切断输入神经实验建构了一个有名的行为主义理论。所以当陶伯要去考博士论文面试时,整个大厅都挤满了人,本来面试是没什么人要旁听的。陶伯自己的指导教授凯勒不能来,但是舍恩菲尔德却来了。陶伯讲了他的数据,以及他对这份数据的看法,舍恩菲尔德跟他争辩之后,抗议退席。然后就是期末考试了。这个时候陶伯手边的研究拨款比很多老师都还多,他选择在期末考试的那个星期去做两个重要的研究拨款申请,以为他可以延后再考。当他发现学校不允许他补考,而且因为他的“不礼貌”而不让他考试通过时,他决定到纽约大学完成他的博士学位。这个领域大部分的科学家拒绝相信他的发现,他在科学会议中被人攻击,而且大家不承认他的成就,也不给他奖赏。但是他在纽约大学很快乐,“我像在天堂似的,我做我的研究,没有什么比做研究更令我高兴的了”。

[1]?越是要强调客观的学科,它的主体越是不能客观,越是要强调自己是科学的学科,越难达到科学的标准。50年前,美国国家科学院的院士、耶鲁大学教授利伯曼(Al Liberman)就说,政治学(political science)、图书馆学(liberty science)和社会科学(social science)都是自己没有信心,要去挤科学的窄门,好像冠上了科学,就会成为科学,行为主义的错误观念,误导了心理学50年。——译者注

习得的不用

陶伯开拓了这个从行为主义的精华及大脑科学两者融合中衍生出来的新领域,事实上,这是行为主义的创始者巴甫洛夫(Ivan Pavlov)所预期的,许多人不知道,巴甫洛夫晚年曾经想把他的发现与大脑科学综合起来,他甚至说了大脑是有可塑性的。很讽刺的是,行为主义其实在某一方面,已经帮助陶伯准备好去发现这个重要的可塑性。因为行为主义者对大脑这么没兴趣,他们并没有像大多数的神经学家那样,下结论说大脑没有可塑性。许多行为主义者认为他们可以训练动物去做几乎所有的事,虽然他们没有说“神经可塑性”这个词,但他们是相信行为可塑性的。

因为陶伯对可塑性没有忌讳,所以他就敢用切断输入神经这个研究模式去冲锋。他认为假如猴子两只手的感觉神经都剪断了,它的两只手应该很快都能动,因为它一定要动才能存活下去。所以他把猴子两只手的输入神经都剪断,结果猴子两只手都会动了。

这个发现是很奇异的:假如一只手的感觉神经被剪断,猴子就不用这只手了;假如两只手的感觉神经都被剪断,猴子两只手都会用了。

于是陶伯把整个脊髓神经的输入神经都剪断,现在全身没有任何一个脊椎反射反应留下来了,猴子不能从四肢接受到任何感觉的输入,它还是能用它的四肢,谢灵顿的反射反应理论到此宣告死亡。

然后陶伯又有了另一个点子,这个点子将他的想法转换成治疗中风的方法。他认为猴子在一只手的感觉神经被切断后,不去用这只手的原因是他“学会”了不去用它,因为在手术刚刚做完时,会有一段“脊髓神经休克”(spinal shock)的时期。

这个脊髓神经休克时期从两个月到六个月不等。在这期间,神经元不容易发射,一只动物在脊髓神经休克期间会想去动它被剪断神经的手,但是经过几次尝试以后发现动不了,动物就会放弃用这只手,用另一只手来进食。这样每一次它拿东西吃,都会得到正回馈,越用越多时,它大脑中运动皮质区关于这只手的地图就会改变,而另外一只手的地图因为不用就会缩减,同时不用这只手会使动用这只手的程序变弱,神经萎缩。陶伯把这叫作“习得的不用”(learned nonuse)。他认为两只手都被剪断的猴子可以用它的手是因为它们从来没有机会去学习不用,它们必须用才能生存下去。

但是陶伯想,目前支持习得的不用理论的证据是间接的,所以他马上再去做一系列非常聪明的实验,来防止猴子习得不用它的手。在一个实验里,他把猴子一只手臂的感觉神经剪断了,然后,他没有把好的一只手缠上绷带使它不能动,他反而把刚剪完神经的手臂绑上绷带,使这只手不能动,所以这只猴子在脊髓神经休克期间没有机会去动它的手,它就没有学到它的手是不能动的。果然,当他在三个月后解除绷带时(这时休克期已过了),猴子就能动它被剪断感觉神经的手臂。陶伯下一个实验是想知道能否成功地教会猴子克服“习得的无用”,然后再看习得的无用已经发展出来很多年后,他可不可以成功地改正习得的无用。他发现可以,而且这种方式使猴子的改善能够持续终身。陶伯现在有动物模式,不但可以仿真中风病人神经信息被中断,四肢不能运动,他同时还有克服这个困难的解决方法。

陶伯认为他的实验发现表示人们即使是好几年前中风的,也可能还受到习得的无用之害。他知道有一些轻微中风的病人都经历过相当于脊髓神经休克的“皮质休克”(cortical shock),可以持续好几个月,在这期间,每一次要动这只手都动不了,可能就使病人学会不用这只手。

在运动皮质区有严重损坏的中风病人,他们有很长一阵子没有办法改进,即使改进也只能部分恢复。陶伯认为任何治疗中风病人的方法都必须同时顾及大脑大面积的损伤及习得的无用,因为习得的无用可能遮蔽了病人复原的能力。只有先克服习得的无用后,他才能评估病人的情况到底有多严重。陶伯认为即使中风后,使我们能够做动作的运动程序可能还保留在神经系统中,所以他必须对病人使用他对待猴子的方式:限制使用好的手臂,强迫瘫痪的手去动。

在早期猴子的实验中,他学到一个重要的教训。假如他只是给猴子东西吃,每一次它动它切断神经的手,就给它奖励,即行为主义者所谓的条件作用(conditioning),这个猴子不会进步。他必须用“塑造”(shaping)的方式,一点一点去引诱猴子作出他要的动作才行。所以被切断神经的猴子不但在成功拿到食物时可以吃它,在作出有一点像实验者期待的行为时也有东西吃。

1981年5月,陶伯49岁,正领导位于马里兰州银泉(Sliver Spring)的行为生物中心(Behavioral Biology Center),他心中充满了大计划,要把他在猴子身上看到的方法转用到中风病人身上,乔治·华盛顿大学(George Washington University)政治系有个22岁的学生亚历克斯·帕切科(Alex Pacheco)志愿要来他的实验室工作。

解放银泉猴子

帕切科告诉陶伯他想成为医学研究者,陶伯觉得他和蔼可亲又热心帮忙就收了他。帕切科没有告诉陶伯,他其实是善待动物协会(People for the Ethical Treatment Animals,PETA)这个好战的保护动物权利组织的共同发起人及主席,另一个发起人是31岁的纽柯克(Ingrid Newkirk),华盛顿特区流浪狗中心的主任。纽柯克和帕切科是对恋人,在他们华盛顿特区的公寓里经营这个组织。

善待动物协会过去反对、现在仍然反对所有用动物做实验的医学研究,即使是癌症、心脏病、艾滋病的研究都不可以。他们强烈反对人类吃荤,也不可以喝牛奶、吃蜂蜜(他们说这是食母牛和蜜蜂),也不准养宠物(他们说这是蓄奴)。当帕切科自愿来替陶伯工作时,他真正的目的是解放17只银泉猴子,使它们成为动物权宣传的口号和主角。

虽然切断感觉神经的实验不会很痛苦,但也不是很赏心悦目,因为被切断神经的猴子不再感觉到痛,它们有时会伤到自己而不自觉,当它们受伤的手绑上纱布时,有时会把这只手当作其他猴子的手或别的东西,会去用力咬它。

1981年夏天,当陶伯去度3周的假时,帕切科闯入他的实验室,拍了许多猴子看起来非常痛苦的照片,被虐待到受伤,又没人照顾。它们被迫在沾有大便的盘子中进食。

凭着这些相片,帕切科说动了马里兰州的警察去突袭陶伯的实验室,并没收这批猴子,这是1981年9月11日。马里兰州的法律规定,即使为医学研究也不可以对动物残忍,所以陶伯会有麻烦。

当陶伯回到他的实验室时,被门口包围的媒体吓坏了。几英里外,美国国家卫生研究院这个美国最大的医学研究机构听说警察的突袭,他们害怕了。美国国家卫生研究院的实验室是全世界用最多动物来做生物医学实验的地方,显然会是善待动物协会的下一个目标。他们必须马上决定是要站在陶伯这一边,还是要弃车保帅,附和善待动物协会,说陶伯是个烂苹果,然后和他划清界线。他们选择了背弃陶伯。

善待动物协会变成法律的捍卫者,虽然帕切科自己说过,为了减轻动物的痛苦,他们不惜放火、破坏财产、偷窃、抢劫。陶伯的案子变成华盛顿的著名诉讼案例。《华盛顿邮报》(Washing-ton Post)刊登动物实验室的正反意见,它的专栏将陶伯钉上十字架,动物权力的激进分子把陶伯恶魔化,说他是纳粹的门格勒医生(Dr.Mengele)。银泉猴所得到的曝光率把善待动物协会变成美国最大的动物权力组织,而陶伯变成人尽可诛的魔鬼。

陶伯后来被逮捕,以虐待动物的罪名受审,检察官起诉他119项罪名。在开庭之前,2/3的国会议员投票停止他的研究经费,因为他们接收到大批选民寄来的抗议信,陶伯被他的同侪孤立,失去薪水、研究经费、他的动物,他被停止做实验的权利,并且从银泉赶出来。他的太太出门被跟踪,两人都受到死亡威胁。有一次,有人跟踪米尔德里德去到纽约,然后打电话给陶伯,详细描述了米尔德里德在纽约的一举一动,不久,陶伯接到一通电话,那个人自称是蒙哥马利郡(Montgomery County)的警官,他说他刚刚接到纽约市警察局的通知,米尔德里德出了一个“不幸的意外”,当然这是谎言,但是陶伯并不知道。

善待动物协会落败

陶伯在后来的6年里,一周工作7天,一天16个小时,来洗刷名誉,他通常必须担任自己的律师,在官司开始时,他银行的户头有10万美元的存款,官司打赢时,存款只剩4000美元。他无法在任何一所大学找到教职,但是逐渐地,一次又一次开庭,一次又一次上诉,一个又一个控诉,他打败了善待动物协会。

陶伯指出相片是作假、加工过的,他宣称帕切科的相片是故意排演拍摄的,相片的说明是虚构的。例如,在一张相片中,猴子本来是在实验室椅子上舒适地吃东西,却被拍摄成猴子面孔扭曲,表情痛苦万分,陶伯说这种表情只在有人对椅子动过手脚,把螺钉和螺帽拆下来重新调整过才会如此。帕切科否认他动过手脚。

警察突袭有个很奇怪的地方是:警察把这些猴子从陶伯的实验室中带走,交给善待动物协会的一个成员洛里·雷纳(Lori Lehner)。雷纳把这些猴子关在她家的地下室里,突然之间,所有的猴子都不见了。陶伯知道帕切科和善待动物协会一定把猴子移走了。《纽约客》(New Yorker)杂志的撰稿人弗雷泽(Caroline Fraser)问帕切科这些猴子是不是被移到佛罗里达州的盖恩斯维尔(Gainesville)去了,他回答说:“这是一个很好的猜测。”

当善待动物协会发现没有那些猴子就不能起诉陶伯,而偷取法庭证物是重罪时,这些猴子又突然出现了,而且短暂地送还给陶伯。没有人追究猴子的离奇失踪和出现,但是陶伯从血液检查中看到这2000英里的搬运对猴子来说是件压力很大的事,而且它们得了运输热(transport fever),不久,一只猴子查理就被另一只暴怒的猴子咬伤,法庭任命的兽医给了查理过量的药物,查理就死了。

到1981年11月,陶伯案的一审即将结束时,检察官所起诉的119件控诉中已有113件被撤销了。到二审时,马里兰高等法院发现州的反虐待法其实并不适用于研究者,陶伯在无异议一致同意的情况下被释放了。

潮流似乎反转过来了,67个美国职业协会为陶伯案向美国国家卫生研究院陈情,请求改变先前不再支持他做研究的决定,因为先前的控诉并没有实质的证据。

但是陶伯仍然没有工作,也没有猴子,他的朋友告诉他没有人敢要他。当1986年亚拉巴马大学(University of Alabama)终于决定聘任他时,学校有示威游行反对他,威胁要停止学校所有的动物实验,但是心理系系主任卡尔·麦克法兰(Carl McFarland)及其他了解他研究的人,都站出来支持他。

这么多年来第一次,陶伯拿到了研究经费去研究中风,并且成立了一家诊所。

中风45年后依然可以恢复

我们在陶伯的诊所中最先看到的东西是厚厚的棉布手套和吊腕带:一走进室内,就看到成人在他们好的手上戴着厚重的棉布手套,在他们好的手臂上吊着吊腕带,他们清醒时90%的时间都要这样戴。

这家诊所里有许多小房间及一个大房间,大房间是做陶伯运动训练的地方。陶伯跟物理治疗师克拉格(Jean Crago)一起发展出这种运动。有些像比较强烈的每日复健运动,一般复健中心也在用,只是这里的更进阶。在这里,他们用“塑造”的行为主义训练方式,一点一点地引诱病人朝目标走去。大人在玩小孩子的游戏:有人把木棍插进有很多洞的板子中;有人在抛接大球;有人把桌上一大堆铜板捡起来,放进碗中。这些游戏都不是随便叫他们玩的,他们在重新学习如何走路,像婴儿最初学走路时那样,一小步一小步地练习,他们要把大脑中的运动程序重新唤醒。

一般的复健疗程通常一次只做一个小时,一周3天。这里的复健是一天6个小时,10~15天中间不休息。病人都累极了,有时必须睡午觉,病人一天做10~12种作业,每一种作业要重复10次,他们的进步会很快,作业的难度也逐渐提高。陶伯原始的研究发现只要还有一点动手指头能力的病人几乎都可以恢复,也就是说,一半的中风病人都可以从这个疗程中受益。陶伯诊所后来发展出的训练可以让完全瘫痪的手再动起来。他们一开始只治疗中度中风的病人,但是现在,用控制组来对照,显示80%已经失去手臂功能的人有显著的进步。许多严重中风患者有显著的进步。甚至有中风4年以上的患者,在接受这种限制-诱导疗法后,也有显著的进步。

安德鲁(化名)就是这种病人,他是一名53岁的律师,在中风超过45年后才去找陶伯。他没有想到在几乎半世纪的中风后,限制-诱导治疗法居然仍然对他有效。在7岁念1年级时他中风了,那时他在玩棒球。“我站在边线上,”他告诉我,“突然之间,我倒在地上,说:‘我的手不见了,我的脚不见了。’我爸把我背回家。”他失去右边身体的感觉,不能抬起右脚或用右手,后来发展出颤动现象。他只好用左手来写字,因为右手非常虚弱而且使不上力。他接受了一般性的复健,但是情况并没有改善,虽然他用拐杖走路,但他还是常常摔跤。到他40岁时,一年大约要摔跤150次,跌断过手、脚,49岁时,他的骨盆也跌伤了。在这之后,复健科医生帮助他将跌倒减到一年36次。后来他听说了陶伯的诊所,接受了两周右手的训练,然后是三周右脚的训练,他的平衡改善了很多。他的右手在短短的两周内进步了许多。“他们给我铅笔叫我用右手写我的名字,我真是惊讶极了。”他继续做练习,情况一直有改善,在离开诊所的3年里,他只跌了7次跤。“3年后,我继续有进步,”他说,“因为这些练习,我比离开陶伯诊所时进步很多,非常多。”

恢复已经缩减的大脑地图

安德鲁在陶伯诊所的进步让我们看到大脑的可塑性和重组神经的能力,我们对有动机复健的中风病人不应该太快下断语,说他顶多只能复原到什么地步。我们第一次看到安德鲁时,可能会以为他的平衡、走路、用手的机制都已经退化光了,但是当给予适当的刺激后,大脑还是可以重新组织它自己,并发现新的方法来保持旧的功能,这点现在在脑造影的扫描上可以得到证据了。

陶伯、利波特(Joachim Liepert)和德国耶拿大学(University of Jena)的同事一起做实验,发现中风后,受损的手大脑地图大约萎缩了一半,所以中风的病人大约只有一半的神经元可以用,陶伯认为这是为什么中风的病人都说用受损过的手要比以前用力。这不只是肌肉的萎缩,使得动起来比较困难,其中还有大脑神经萎缩的问题,当限制-诱导治疗重新恢复大脑中运动皮质的区域时,动那只受损的手就没那么吃力了。

有两个实验研究证实了限制-诱导疗法可以恢复已经缩减的大脑地图。第一个实验是测量6位平均中风6年、有手麻痹现象病人的大脑地图,6年远超过了自然恢复所预期的时限。在经过限制-诱导疗法后,这6位病人大脑中手的地图都扩大了两倍。第二个实验是让我们看到这个改变在两边的脑半球都发生了,表示神经可塑性的改变比我们想象的更广泛。这两个实验最初让我们看到限制-诱导疗法可以改变中风病人大脑的结构,而且给了我们线索去了解安德鲁为什么过了40多年还可以恢复。

目前,陶伯在研究究竟要给病人训练多久是最恰当的。有研究者汇报说一天3小时的效果最好,增加每小时内的运动量比一天6小时令人疲倦的训练效果更好。

能够使大脑重新组合的当然不是棉手套和吊腕带,这个治疗最重要的是循序渐进的训练或行为塑造,困难度是慢慢增加的。“大量练习”(两周内集中练习)是为了引发启动大脑的可塑性改变,帮助大脑重新组织。但是在大脑细胞曾经大量死亡后,重新组织并不能马上做到十全十美。新的神经元必须接过死去神经元的工作,它们一开始时,不可能像老手一样那么熟练有效率,但是我们可以在伯恩斯坦医生身上看到,他的进步是很显著的,我们也在下面的鲁登(Nicole Von Ruden)身上看到改进。

鲁登小姐不说“can’t”

他们告诉我,只要鲁登在,整个房间的气氛都会不一样,鲁登生在1967年,曾担任过小学老师,也做过美国有线电视新闻网(CNN)的节目制作人,更制作过当红节目《今夜娱乐》(Entertainment Tonight)。她在盲人学校做义工,也帮助过癌症儿童和因为被强暴或从母亲身上传染艾滋病的儿童。她喜欢在湍急的河流里划橡皮艇,也喜欢登山,更参加过马拉松,还去过南美秘鲁的印加古道健行。

她33岁时,已经订婚正准备结婚前的某一天,她去加利福尼亚州贝壳滩(Shell Beach)自己家附近的一家眼科诊所求医,因为两个月来,她的眼睛都看到双重影像,医生觉得不对劲,叫她在当天立刻去照核磁共振,照完,医生让她住院,因为她大脑里长了一颗无法开刀割除的肿瘤。那一天是2000年1月19日,这颗瘤长在脑干,是神经胶质瘤(glioma)。她只有3~9个月的时间可活了。

鲁登的父母亲立刻把她带到加利福尼亚大学旧金山校区的医院,那天晚上,神经外科主任告诉她,唯一的希望是接受大量的放射治疗,因为瘤长在脑干这个掌管我们呼吸、循环等重要功能的区域,在这么小的地方动刀是不可能的事,医生的刀会要了她的命。在1月21日早上,她开始了第一次放射治疗,6个星期后,又接受了一次人体所能承载的最大量放射治疗,因为这是人体所能承载的最大量,她之后一年都不能再接受放射线了。医生同时给她高剂量的类固醇(steroids),以减少脑干肿胀,脑干肿胀也同样会要她的命。

放射线救了她的命,但是同时开始了一个新的毛病。“在接受放射治疗后两三个星期,”鲁登说,“我的右脚开始有麻麻的感觉,它爬上我的右膝,到右腿,到右边的身体,最后我的右脸麻痹了。”她是惯用右手的,所以右边整个麻痹,她就不能写字了。她说:“情况糟到我不能坐起来,也不能在床上翻身,就好像你坐太久,腿麻痹了,想站起来时,腿无法支撑,就会跌倒。”医生很快就知道,这不是中风,而是放射线的副作用,损害了她的大脑。她无奈地笑着说:“这就是生命。”

她从医院回到父母的家,“我必须坐轮椅进去,等着人抱我上床,或坐上椅子。”她无法坐直,所以要吃饭时,父母必须把她绑在椅子上,以防她跌下来,摔跤对她来说很危险,她无法用手去支撑。因为大量的类固醇,加上不能运动,她的体重从125磅直线上升到190磅,她的脸变成南瓜脸?[1]??,放射线使她的头发一块一块掉下来。

她为自己的病拖累了家人感到很难过。有6个月的时间,她非常沮丧,不愿说话,也不愿下床,甚至连坐起来都不肯。“我记得这段时间,但是我不了解它,我记得每天望着钟,等时间过去,我起床只为吃饭,因为我不愿让父母担心。”

她的父母年轻时曾经参加过“和平工作团”(Peace Corps),他们的态度是没有不可能做到的事。她的父亲是一位家庭医生,他把诊所关掉,每天在家里陪她,他们带她去看电影,去海边推轮椅散步,想办法让她跟生活不要脱节。“他们告诉我,我一定可以走过这一段,这一切都会过去。”与此同时,朋友和家人都尽量收集可能的治疗法。有一个人告诉鲁登有关陶伯诊所的事,她决定去试一下限制-诱导治疗法。

在那里,他们给她戴棉布手套,使她无法使用左手。她发现那里的工作人员很坚持,她笑着说:“第一天晚上,他们做了很好笑的事。”当她在旅馆跟她妈妈在一起时,电话响了一声,她很自然地脱掉手套,很快接起电话。“我的治疗师立刻破口大骂,她是来突袭检查的,她知道假如我用了受损的右手去接电话,一定不会这么快,我马上就被逮到了。”

她不但得戴手套。她说“他们还必须把我的手套用魔鬼粘黏到我的腿上,因为我说话时,手会动,我是爱说故事的人,一定会指手画脚,他们用魔鬼粘把我的手绑住,我觉得很好笑,这绝对会降低你的自尊心。”

“我们每个人都有一位治疗师,我的治疗师叫克里斯汀,我们两人是一拍即合。”鲁登的左手戴了手套,她只好用右手写字或打字。刚开始的练习是把扑克牌的赌具筹码放进大的麦片罐中。一个星期后,她要把筹码放入网球大小的存钱罐中。一次又一次,她练习把婴儿玩的彩色圆圈套入柱子中,把晒衣服的夹子夹在一把尺上。起初克里斯汀会帮助她,后来克里斯汀就拿着一只码表站在旁边计时,看她有没有进步,每一次鲁登做完了作业说:“这是我所能做到最好的了。”克里斯汀就立刻响应她:“不是,你还可以更好。”

鲁登说:“这真是不可思议,我亲眼看到5分钟之内,我进步了多少,两周之后,那真是大地震。他们不准你说你不能,can’t变成克里斯汀的四个字母字?[2]??,不准用的。扣纽扣是令我发狂的挫折事,只扣一个就像在做一件不可能的事,但是两周后,你扣上又解开实验衣上的扣子时,真是骄傲极了,你知道自己可以做到了。”

在两周治疗流程过了一半的时候,有一天,所有的病人都去外面下馆子,我们真的把桌子搞得一塌糊涂,侍者知道我们是来自陶伯诊所的,他知道我们会怎样,我们全体都用受损的手吃饭,食物满天飞,我们有16个人,你可以想象那天餐馆的情形。等到第二周快结束时,我用受损的手煮咖啡,假如我想要喝咖啡,他们说,你自己去煮,我要把咖啡量出来,放进壶中,还要量水,全部都用我受损的手去完成,我不知道那咖啡煮出来味道如何,我太兴奋,尝不出来了。”

我问她离开那里的感觉。

“像浴火重生一样,在心理上的意义大过身体上的,它给了我再求进步的毅力与决心,使我的生活正常化。”有3年的时间,她不曾用她受损的手拥抱过任何人,但是现在,她又可以了。“我现在还无法掷标枪,但是我可以用我的右手开冰箱、关电灯、关水龙头,把洗发精倒在我头上。”这些小小的进步使她可以独立生活,在高速公路上开车,用两只手来控制方向盘。她现在开始游泳,在我跟她面谈的前一周,她去犹他州滑雪,没有用滑雪杖。

在她整个生病的过程中,她在有线电视新闻网的老板及同事都很支持她,当他们在纽约有一个不必签约的自由作家工作出缺时,通知了她去应征,到9月,她已变成全职的工作人员了,2001年9月11日,她坐在办公室,望着窗外,正好看到第二架飞机撞上世贸大楼。她被派到新闻组支持报道,他们的态度是:“你有很好的心智,就应该发挥。”她说:“这是发生在我身上最好的事情。”

当那份工作结束后,鲁登回到加利福尼亚州去教小学,孩子立刻就喜欢上了她,他们甚至有“鲁登小姐日”,每个孩子在那一天戴上母亲厨房烤东西用的厚棉手套,而且戴一整天。他们开她的玩笑,因为她的右手比较弱,写出来的字不好看,所以她让孩子们也用非惯用手去写字。鲁登说:“我也不准他们用can’t这个字。事实上,我在学校里也有小治疗师,我的1年级小朋友要我在他们学数数时,把手高举过头,每一天我都得举得比前一天更久……这些是非常强悍的治疗师,你一点都不能偷懒的。”

鲁登现在是《今夜娱乐》的全职制作人,她的工作包括写脚本、查证事实、协调摄影(她负责轰动一时的迈克尔·杰克逊审判的新闻采访),那个以前连翻身都不行的女人,现在每天早晨5点就得去上班,一周工作50个小时以上,体重已经恢复到以前的126磅。她还是有一点麻麻的感觉,右边仍然比较弱,但是她的右手可以拿东西、举起来,自己穿衣服,照顾自己的生活。她现在也会去为患有艾滋病的孩子服务。

[1]?中国叫月亮脸。——译者注

[2]?通常四个字母字指的是fuck,老师听到会叫学生用肥皂洗嘴巴,因为是脏话,所以孩子就改用四个字母字来替代。——译者注

语言也有“习得的无用”

这种限制-诱导疗法目前在德国由弗里德曼·普尔弗马克(Friedemann Pulvermüller)博士的团队推广,他曾与陶伯一起合作,帮助那些布罗卡区中风受损而不能讲话的病人,大约有40%的病人左半球受损后会有失语症(aphasia)的问题出现。有些人,如布罗卡医生那位著名的病人“唐”只能说一个字——唐,这是为什么他被称为“唐”。其他人虽然可以讲比较多的词,但是仍然有严重的语言缺失。有些人过一阵子后会自然恢复,有一些词可以被找回来。过去一般认为假如在一年内没有恢复的话,就不会恢复了。

在语言治疗上,什么样的做法相当于厚棉布的手套或手腕的吊带?有失语症的病人就跟那些手麻痹的病人会用没有麻痹的手一样,他们会用手势或画图来取代说话,假如还可以说话,他们会挑最简单的句子来表达心中的意思。

所以用在失语症病人身上的限制就不能是身体上的,但必须是有生活真实性的:一系列的语言规则。因为行为是要慢慢建立而成,这些语言规则也得慢慢教,病人先玩一种有治疗功能的纸牌游戏。4个人手上拿着32张牌,里面有16种图片,每种图片两张,一个病人如果拿到一张牌,上面画着石头,他就必须问别人要一张同样花色的纸牌,一开始时,唯一的要求是不准用指的方法,这是为了不要强化“习得的无用”,他们可以用任何方式,只要是语言都可以。假如你要一张上面画有太阳的牌,而你找不到“太阳”这个字,你可以说:“那个使你白天很热的东西。”一旦拿到两张一样的,就可以把牌放下来,赢的人就是手上最先没有牌的人。

下面一个阶段就是要正确叫出物体的名称,现在他们必须用确定的名称来要牌,比如:“我可不可以要一张狗的牌?”然后,他们必须把人的名字加上去,而且还要有礼貌,比如:“史密特先生,我可以要一张太阳的牌吗?”在训练的后期,使用的纸牌变得更复杂,颜色、数字都加上去,如一张纸牌上有三只蓝色的袜子,两块石头。一开始时,病人只要做对了简单的作业就会得到称赞,后来是必须完成很困难的作业才会得到治疗师的称赞。

德国的团队找了一群相当有挑战性的病人,平均中风时间8年4个月,这是一群通常已经放弃的病人。在这17人中,有7个是控制组,接受传统的治疗法,重复念诵一些字。另外的10个人接受限制-诱导治疗法,要去玩语言规则的游戏,一天3个小时,一共10天。两组人花一样的时间学习,10天过后,一起接受标准化的语言测验。结果限制-诱导组的病人在沟通能力上,增强了30%,控制组一点进步都没有。

陶伯根据他的可塑性研究,发现了一些训练法则:训练的项目越接近日常生活用到的技术,效果就越好;训练应该慢慢进阶、循序而上;训练应该集中在很短的时间内完成,即所谓的“大量练习”,他发现短时间内大量练习远比时间拖得长、次数不频繁的练习效果好。

这些原则有许多也能用在学习外国语言上。我们之中有多少人学了多年外语,结果成绩远不及到那个国家住一阵子沉浸在那个语言环境中的人。当我们去跟不说我们母语的人沟通时,我们被迫说他们的语言,那就是“限制”,每天沉浸在那个语言之中,使我们有大量的练习。我们的口音让别人知道,他们必须用比较简单的句子跟我们说话,所以我们是慢慢接受挑战或被塑造。习得的无用就慢慢融解了,因为我的生存决定于我们跟当地人的沟通。

治疗脑性麻痹的孩子

陶伯把这种限制-诱导原则应用到许多其他的患者身上。他已经开始治疗脑性麻痹的孩子,这些孩子在发展期由于中风、感染或是在出生时缺氧造成复杂的失功能状态。他们常常不太能走路,一辈子坐在轮椅上,也不能清楚地说话,或控制他们肢体的动作。在限制-诱导疗法之前,治疗脑性麻痹孩子瘫痪肢体的方法都被认为是没有效果的。陶伯做了一个研究,一半的孩子接受传统的治疗法,另一半的孩子接受限制-诱导治疗法。他先把孩子比较能动的手放在轻的玻璃纤维做的夹板上固定。限制-诱导治疗法包括用不好用的手去拍肥皂泡泡,把泥土做的球塞入一个小洞中,用手拿起一小片拼图。每一次孩子做成功时,他们就大力奖励他、称赞他,然后他们鼓励孩子增加正确率、速度,以及动作的流畅性。即使孩子已经很累了,仍不停止。结果在三周训练后,就有可观的成绩出现:有些孩子开始平生第一次爬行,如一个18个月大的孩子可以爬楼梯,并且第一次可以自己把食物放进嘴里,自己进食。一个从来没有用过他的手和手臂的4岁半的男孩,现在开始玩球。下面是弗里德里克·林肯(Frederick Lincoln)的故事。

林肯成了棒球明星

林肯在他母亲肚子里就中风了,当他4个月半大时,他母亲就看出他不对劲:“我注意到他没有做其他托儿所孩子所做的事,他们会坐起来,抱着奶瓶吃奶,而我的儿子不会。我知道他不对劲,但是不知道去找谁好。”他整个左边身体都受到影响,左手和左脚没有什么功能,眼皮下垂。他不能发出声音,因为他的舌头有一半是麻痹的。林肯不能爬,也不会走,他一直到3岁才会说话。

当林肯7个月大时,他的癫痫发作,左手缩到胸口的位置,拉不开,当他去照核磁共振时,医生告诉他妈妈:“他大脑有1/4已经死了,他可能永远不会爬、走或说话了。”医生认为他的中风可能发生在怀孕12周时。

他被诊断为脑性麻痹,加上左边身体瘫痪,他的母亲本来在联邦法庭工作,后来辞去工作全身心在家带他,这使家庭经济来源立刻发生困难。林肯的残障同时也影响到了他8岁半的姐姐。

“我必须跟他姐姐解释,”他母亲说,“她弟弟无法照顾自己,妈妈必须照顾他,我们不知道这要多久,我们甚至不知道林肯以后会不会照顾自己。”当林肯18个月大时,他的母亲听到陶伯诊所的消息,急忙去问林肯可不可以接受治疗。不过当时陶伯只有给大人的疗程,过了好几年才发展出儿童专用的疗程。

当林肯到陶伯的诊所时,他已经4岁了。传统的复健使他的情况好一些了,他的腿穿了铁鞋可以走路,不过还是很困难,只是当他来求诊时,进步曲线已经停止再上升了。他可以动左臂,但是无法用左手,他的大拇指无法碰触任何一根手指头,所以无法捡起一颗球握在手掌上。当他要握住一颗球时,他必须用右手的手掌加上左手的手背。

一开始时,林肯不愿意上陶伯的治疗课,大哭大闹,宁可用上了夹板的手去拿马铃薯泥吃,也不肯用他受损的手。

为了确定林肯能接受21天不间断的疗程,他的限制-诱导治疗法不是在诊所进行的。“为了我们的方便,”他母亲说:“这个治疗在托儿所、家、教堂、袓母家,我们在哪里,治疗师就在那里进行。治疗师跟我一起去教堂,在车上,她训练他,然后跟他一起去上主日学。她依我们的生活作息而调整,周一到周五大部分在林肯的托儿所进行治疗,他知道我们在想办法使他的左边身体更好。”

到治疗的第19天时,林肯的左手可以握东西了。“现在,”他母亲说,“他可以用左手做任何事情了,只是左手还是比右手弱,他现在可以用左手打开拉链袋,可以握住棒球棒,他每天持续在进步,他的运动技巧进步得最多。从陶伯教他开始,一直进步到现在。就帮助他而言,我现在所做的跟其他父母没有差别了。”因为林肯变得比较独立,母亲又可以回去上班了。

林肯现在8岁,他不认为自己是残障,他可以跑,他可以打好几种球,包括排球,但是他最爱棒球,他的母亲在棒球手套里面缝了一块魔鬼粘,可以使手套黏在他手臂上的一个小手环上。

林肯的进步真是令人不敢相信,他参加一般的棒球队,而不是残障儿童的棒球队。“他打得这么好,”他母亲说:“他被教练选做明星队球员,当他们告诉我这个消息时,我整整哭了两个小时。”林肯是惯用右手的,握球棒的方式与别人一样,偶尔他的左手会失去握球棒的力气,但是他的右手非常强,他可以用一只手挥棒。

“2002年,”她说,“他打少年棒球的5~6岁组,而且打了5场明星赛,这5场中他赢了3场,他赢了打点冠军,我把这一切都录下来了,他真是棒极了。”

大脑的重组跨越了区域

银泉猴子和神经可塑性的故事还没有完。猴子被带离陶伯的实验室已经好多年了,在这期间,神经科学家开始看到陶伯研究的重要性,他们对陶伯研究的新兴趣,导致可塑性实验中最重要的一个实验完成。

梅策尼希在他的实验中显示当一根手指头的感觉输入被切断时,大脑地图通常在皮质1~2毫米处改变。科学家认为这是因为神经元长了新的分叉出来。大脑神经元受伤后,会长出小的新芽或分叉,去和别的神经元相连。假如一个神经元死亡或失去输入信息,它旁边的神经元可以长1~2毫米来帮助联结,但是假如这是可塑性发生的机制,那么改变只限于受损神经元附近的几个神经元而已。所以大脑损伤附近区块会有可塑性改变出现,比较远的区域就不应该有。

梅策尼希在范德堡大学的同事卡斯跟一个研究生庞斯(Tim Pons)一起挑战这1~2毫米的上限,真的只有1~2毫米吗?还是梅策尼希观察的神经元不够,因为在一些重要的实验里,他只有切断一根神经?

庞斯在想如果所有的神经都切断了,大脑会怎么样?会不会影响的地方超越两毫米?会在不同的区块看到改变吗?

可以回答这个问题的是银泉的猴子,因为它们有12年不曾有任何信息进入大脑地图。很讽刺的是,因为善待动物协会的干扰,过去的时间越久,这批猴子对科学家就越重要,假如任何动物有大量的皮质重组可以被测量到,非这些猴子莫属。

但是他们搞不清楚现在谁拥有这批猴子,虽然它们应该在美国国家卫生研究院管辖之下,但他们却坚持他们并不拥有这些猴子,这些猴子是烫手山芋,没有人敢用它们做实验,因为害怕善待动物协会找麻烦。不过现在主要的科学团体,包括国家卫生研究院,已经受够了这些乱咬人的团体。1987年,善待动物协会向最高法院提出监护权的要求,法院驳回不予审理。

当这些猴子逐渐变老,它们的健康开始走下坡路,其中一只猴子保罗瘦了很多。善待动物协会开始游说国家卫生研究院让它安乐死,他们去向法院提出申请。1989年12月,另外一只猴子比利,也快死了。

神经科学学会(Society for Neuroscience)的主席莫蒂梅尔·米什金(Mortimer Mishkin),也是国家卫生研究院神经心理学实验室的主任,很多年前,他曾经看过陶伯的第一个切断输入神经的实验,也就是推翻谢灵顿反射反应理论的那个实验。在银泉猴子事件时,米什金站出来替陶伯讲话,是少数极力反对国家卫生研究院停止陶伯研究经费的人之一。米什金跟庞斯见面,同意他在猴子安乐死之前,做最后一个实验。这是一个很勇敢的决定,因为国会是同情善待动物协会的,科学家很知道善待动物协会会非常愤怒,所以没有用政府的经费,而用私人捐助的钱来做这个实验。

在这个实验里,比利被麻醉后,科学家把一个微电极植入大脑来分析它手臂在大脑地图的位置。因为科学家和外科医生承受着很大的压力,所以他们把本来要一天才能完成的实验在4个小时内做完了。他们移除猴子脑壳的一部分,植入124个电极到感觉皮质中有关手臂的区域,他们碰触已经被切断输入神经的手臂,如他们所料,手臂没有送出任何电脉冲到大脑去。然后,庞斯轻触猴子的脸,因为大脑地图中,脸跟手是紧邻的。

他很惊讶地看到,当他碰触猴子的脸时,猴子被切断感觉神经的那只手臂的大脑地图神经元开始发射了,即脸的地图已经占用手的地图了。就如梅策尼希在他自己的实验中所看到的一样,当大脑地图没有用时,大脑可以重新组织,使别的心智功能可以接管没有使用的空间。最让人惊讶的是重新组织范围之大,整整14毫米,手臂地图半英寸以上的地方已经被脸的感觉输入占据了,这是最大范围的神经重组纪录。

做完实验后,他们给比利安乐死,6个月以后,这个实验在3只猴子身上重复,都得到同样的结果。

这个实验给陶伯带来很大的鼓舞,他是这篇论文的作者之一,这篇论文也给其他的神经可塑性支持者很大的鼓舞,大脑的神经元在受损后,不但在少数区域之内可以长出新的分叉,而且这个实验显示,大脑的重组甚至跨越区域,可以发生在更大的范围。

生命之光

像很多的神经可塑性学者一样,陶伯也跟很多人一起做实验,他为不能来到诊所的病人设计了一个限制-诱导的计算机疗程,叫作自动化限制-诱导疗程(Automated CI Therapy,Auto CITE),目前已有很好的效果出现。美国现在全国都在使用限制-诱导疗法,陶伯的团队现在正在设计一部机器来帮助肌萎缩性脊髓侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis)患者,物理学家斯蒂芬·霍金(Steven Hawkins)就是得的这种病。这机器可以将他们的思想通过脑波转换去指挥计算机的光标,选择字母拼出字来构成短句。他也参加了耳鸣(tinnitus)的治疗,这可能是听觉皮质地图改变所引起的。陶伯也想知道中风病人能不能通过限制-诱导疗法完全恢复正常。病人现在只接受两周的治疗,他想知道如果持续一年,效果会怎样。

或许陶伯最大的贡献是他对大脑受损的看法应用到了很多领域,帮助了很多人,甚至是非神经性的疾病,因为他看到了“习得的无用”,如因为痛而不再用他们的四肢或关节的关节炎病人,也能因此而得到改善。

在所有的疾病中,很少像中风那样使人闻虎色变,恐惧不已,因为大脑的组织死亡,人生也就失去尊严了。陶伯让他们知道,只要受损组织附近还有活的细胞,都还有希望恢复一些功能,因为细胞有可塑性,可以把功能接手过来。很具讽刺意味的是,整个银泉猴子事件中,唯一让动物忍受无意义的压力、紧张和挫折的时期,是善待动物协会介入的时期,它们神秘地消失,被送到2000英里外的佛罗里达州又被送回来,经历完全不必要的旅途颠簸,显现在它们血液中的压力荷尔蒙上,使它们易怒、咬人。

陶伯的研究每一天都在帮助病人,大部分人是在他们生命的盛年受到病变打击,倒地不起。每一次他们练习使用自己麻痹的手和身体,或开口说话,他们不但自己复活了,也使陶伯坎坷的学术生涯重新发出生命之光。

大脑

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