“這是一個(gè)重要的臨床和道德問題:隨著科學(xué)的發(fā)展進(jìn)步,患者或許仍有一定的希望,我們是否有權(quán)剝奪其生命?”
2016年,在法國里昂的一所醫(yī)院,一名男子流下了一滴眼淚。
一臺(tái)紅外攝像機(jī)記錄了這個(gè)時(shí)刻,而這臺(tái)攝像機(jī)就是為了追蹤這名34歲男子的任何動(dòng)作或行為。之后,研究人員看到了這些影像,他們充滿了好奇,并暗自興奮不已。
這個(gè)年輕人15年前遭遇了車禍,陷入昏迷狀態(tài),他無法說話,動(dòng)彈不得,沒有任何意識(shí)活動(dòng)的跡象。在流下眼淚的兩周之前,研究人員在其胸腔植入了一臺(tái)旨在刺激其迷走神經(jīng)的設(shè)備——迷走神經(jīng)遍布全身,從耳后到胸腔再到胃部都有分布,負(fù)責(zé)向大腦傳送信息。
在植入設(shè)備后,男子的母親幾乎立刻就看到了他意識(shí)活動(dòng)的跡象,而這已經(jīng)有近20年沒有出現(xiàn)了。
兩周后,研究人員為男子播放他最喜歡的音樂,一滴眼淚從他眼中滑落。15年來,該男子一直處于植物人狀態(tài),沒有任何有意義的交流或情緒跡象。而現(xiàn)在,他在臨床上可以被歸入“最小意識(shí)狀態(tài)”。
“當(dāng)我們看到眼淚從他臉頰滑落時(shí),那真是讓人……激動(dòng),那真是……”里昂馬克-吉納皮德認(rèn)知科學(xué)研究所(Institute of Cognitive Sciences - Marc Jeannerod)的所長安吉拉·希里古(Angela Sirigu)說道,她為了這一刻已經(jīng)努力了5年多的時(shí)間。希里古的研究重點(diǎn)是了解不同腦區(qū)的功能,尤其是頂葉皮層的作用,它被認(rèn)為對(duì)意識(shí)至關(guān)重要。
這名年輕男子(現(xiàn)年35歲)是值得注意的個(gè)案研究,可以用來證明希里古的原創(chuàng)假說。
迷走神經(jīng)的功能很多,心臟、腎臟、肺功能、消化道、說話、眼神接觸等等都與它相關(guān)。除此之外,迷走神經(jīng)還可以增強(qiáng)藍(lán)斑神經(jīng)元釋放的生物電,而這種放電可以促使大腦通過跟警覺性和戰(zhàn)逃反應(yīng)有關(guān)的神經(jīng)通路分泌大量去甲腎上腺素。
“我對(duì)自己以及合作者說,‘如果我們通過迷走神經(jīng)去刺激那些通路,能否提升植物人患者的警覺性呢?”現(xiàn)在看起來,這個(gè)問題的答案絕對(duì)是肯定的。
這名34歲的男子因病情嚴(yán)重而被選為被試者。
“如果我把這名患者的大腦掃描圖給你看,你會(huì)看到他的左半腦已經(jīng)完全損壞。他沒法說話或移動(dòng),因?yàn)檫@個(gè)對(duì)運(yùn)動(dòng)至關(guān)重要的腦區(qū)遭到了破壞,”希里古說,“他是我們能夠找到的病情最嚴(yán)重的患者,我們知道,如果我們觀察到了些什么,那不可能是碰巧發(fā)生的事情。我們?yōu)樽约哼x擇了一種非常奇怪的狀況,但就我們的個(gè)案來說,那是有益的。因?yàn)樵谖覀冞M(jìn)行刺激之前,他沒有對(duì)任何外部刺激做出反應(yīng);而當(dāng)我們進(jìn)行刺激時(shí),他有了反應(yīng)?!?/p>
這項(xiàng)研究由雅克·呂奧特(Jacques Luauté)教授主持進(jìn)行,其成果發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《當(dāng)代生物學(xué)》(Current Biology)之上。
植入設(shè)備的手術(shù)是在上午進(jìn)行的,外科醫(yī)生先用電極刺激神經(jīng)以進(jìn)行測(cè)試?!拔腋t(yī)生一起去看了他,我們注意到了此前從未有過的一些警覺性,”希里古說,“當(dāng)然,那可能是偶發(fā)事件,但我們從一開始就感覺能奏效。”
希里古及其團(tuán)隊(duì)等了一個(gè)月才得以記錄下實(shí)實(shí)在在的效果,這個(gè)時(shí)間已經(jīng)足以測(cè)量神經(jīng)系統(tǒng)層面的任何變化。
從表面來看,那些變化日益顯現(xiàn)。
這名男子會(huì)對(duì)簡單的指令做出回應(yīng),用眼睛追隨移動(dòng)的物體,以及轉(zhuǎn)動(dòng)頭部。
男子的母親也參與到了研究當(dāng)中,她注意到,當(dāng)醫(yī)生在旁邊讀書時(shí),自己兒子保持清醒的時(shí)間會(huì)更長一些。此外,他似乎恢復(fù)了威脅應(yīng)變反應(yīng):當(dāng)希里古靠近他的臉時(shí),他的眼睛會(huì)睜大。
“我們很開心。”她說,“患者的狀況正在改善,我們一直都在觀察他,甚至?xí)诓煌囼?yàn)階段之外對(duì)他進(jìn)行檢查。有一次,我躺在他病床的左側(cè),跟他說話。他看著我,沒有回應(yīng),因?yàn)樗麤]法說話。但當(dāng)我換到病床的另一側(cè)時(shí),他的眼睛也隨著轉(zhuǎn)動(dòng),就好像要換個(gè)位置繼續(xù)聽,我看到他的眼睛在朝一個(gè)新的方向移動(dòng)?!?/p>
還有一次是在這名男子位于里昂以南40公里的一個(gè)小鎮(zhèn)的家中,希里古和男子的母親對(duì)著他說話,讓他把頭轉(zhuǎn)向她們。
“他花了1分鐘時(shí)間慢慢把頭轉(zhuǎn)向我們,對(duì)于一個(gè)從來沒有任何反應(yīng)、總是保持相同姿勢(shì)的人來說,這真是令人驚異?!彼赣H的說法是,她現(xiàn)在能夠感覺到自己的兒子是個(gè)大活人,他們可以理解彼此。
盡管交流可能有限,但在15年的植物人狀態(tài)之后,母子之間再次有了某種互動(dòng)。
“這不是科學(xué)的組成部分,但我認(rèn)為這些感覺也很重要,還有他母親所說的一切。這位母親實(shí)在了不起,一直守著兒子,”希里古說道。
不過,科學(xué)正是這個(gè)增強(qiáng)過程的成果所在,希里古也打算以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步展開研究。
腦電圖(EGG)顯示,在男子跟運(yùn)動(dòng)、感覺和意識(shí)有關(guān)的腦區(qū),腦電活動(dòng)顯著增加。正子斷層掃描(PET scan,通過注射顯影劑來監(jiān)測(cè)器官功能和血流)則顯示,男子皮層和皮層下腦區(qū)的代謝活動(dòng)變得更加活躍。掃描顯示,活動(dòng)來自頂葉皮層,那是一個(gè)跟意識(shí)有關(guān)的腦區(qū)。最終結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn)。
“當(dāng)重新激活頂葉皮層時(shí),我們發(fā)現(xiàn)頂葉皮層與其他腦區(qū)之間的連接得到了增強(qiáng),其中就包括跟運(yùn)動(dòng)功能有關(guān)的腦區(qū),它對(duì)意識(shí)非常重要。當(dāng)患者開始跟外部世界進(jìn)行交流時(shí),這種增強(qiáng)會(huì)讓大腦跟外部環(huán)境發(fā)生更多的交互。大腦開始以此前未有的方式被重新激活,”希里古說道。其結(jié)果是,隨著這樣的活動(dòng)和連接越來越多,更多對(duì)此做出反應(yīng)的腦區(qū)有可能被重新激活。
希里古強(qiáng)調(diào)說,雖然這名患者仍然不能走路或說話,但其神經(jīng)系統(tǒng)的改善代表了研究的最大成果,表明代謝活動(dòng)有了顯著增加。
“迷走神經(jīng)刺激(VNS)對(duì)這名患者來說可能擁有很大的潛能。”除了這一例個(gè)案研究之外,希里古正在招募人手開展進(jìn)一步研究,重點(diǎn)是處于最小意識(shí)狀態(tài)的患者,她認(rèn)為VNS能夠?yàn)檫@些人帶來最大的好處。“這有可能促使他們恢復(fù)意識(shí),我認(rèn)為他們其實(shí)才是能夠受益于這種技術(shù)的最佳患者。”
希里古希望未來能夠在患者受傷后盡早應(yīng)用VNS療法,這有可能幫助患者避免重大損傷。
由于迷走神經(jīng)系統(tǒng)的保護(hù)天性,這可能會(huì)起到作用——研究人員已經(jīng)知道,VNS能夠增加腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子,這種因子能夠保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞免于凋零。
如果你不了解迷走神經(jīng)是什么,那是情有可原的。不過,從神經(jīng)科學(xué)家到免疫學(xué)家,各路研究人員都在努力利用它治療不同的疾病。
從上世紀(jì)90年代開始,它已經(jīng)被用于治療癲癇;近些年則被用于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎,這是一種使人衰弱的自身免疫性疾病。在拉丁語中,vagus的意思是“蜿蜒”。
迷走神經(jīng)有10萬條神經(jīng)纖維從腦干蔓生到一系列器官,研究人員把它當(dāng)作考察神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)之間聯(lián)系的目標(biāo)對(duì)象。在那些神經(jīng)纖維中,有大約80%負(fù)責(zé)把身體的信息傳送給大腦,而余下的20%則負(fù)責(zé)把大腦的指令傳達(dá)給身體各個(gè)部位。
此外,電子療法的興起——即用設(shè)備刺激神經(jīng)來使其釋放化學(xué)物質(zhì),以此替代傳統(tǒng)的藥物治療——也跟研究人員對(duì)迷走神經(jīng)的興趣不謀而合。如果你想影響人體的不同部位以及相應(yīng)的狀況,迷走神經(jīng)顯然是需要重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。
不過,研究人員對(duì)人體所有神經(jīng)回路及其作用的了解尚不充分,很多關(guān)于迷走神經(jīng)治療疾病潛力的發(fā)現(xiàn)都是無意中為之。
例如,在上世紀(jì)90年代,神經(jīng)科學(xué)家凱文·特雷西(Kevin Tracey)用一種藥物進(jìn)行試驗(yàn),旨在通過降低一種名為腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的水平來預(yù)防炎癥。有一天,他把藥物注射到了小白鼠的大腦而非血液中,以測(cè)試其對(duì)中風(fēng)的作用。他發(fā)現(xiàn),這個(gè)過程在降低TNF-α水平方面的效率要高出10萬倍。他認(rèn)為,這得益于神經(jīng)信號(hào),而不是藥物本身。最終,他找到了幕后功臣:迷走神經(jīng)。
其他自身免疫性疾病,包括克羅恩病和狼瘡,同樣也能用VNS進(jìn)行治療。近些年來,研究人員也對(duì)刺激迷走神經(jīng)來治療腦損傷產(chǎn)生了興趣。不過,希里古的研究展示了VNS能夠?qū)Υ竽X活動(dòng)產(chǎn)生的生理影響。
在明尼阿波利斯,神經(jīng)外科醫(yī)生烏斯瑪·薩瑪?shù)つ荩║zma Samadani)10多年來一直在努力達(dá)成相同的目標(biāo),即利用VNS來幫助腦損傷患者。
目前,她正在為一項(xiàng)VNS臨床試驗(yàn)招募發(fā)生中度損傷、擁有“一定數(shù)量重要底物”的被試者。她表示,自己受到了希里古試驗(yàn)結(jié)果的鼓舞,但也指出其范圍有限?!拔以谫e夕法尼亞大學(xué)(Penn)工作,在那里撰寫過VNS用于治療癲癇的論文,”薩瑪?shù)つ菡f道,解釋了她10多年來致力于開展VNS試驗(yàn)的開端,“我當(dāng)時(shí)閱讀了有關(guān)回路和通路的文獻(xiàn),我突然想到,神經(jīng)回路的邏輯混亂跟受損意識(shí)有些相似。我們從來不知道為什么一名患者會(huì)失去意識(shí),不知道是通路缺失還是通路過度活躍。對(duì)我們來說,意識(shí)本身是有點(diǎn)神秘的。迷走神經(jīng)擁有多個(gè)突出部分,我們還不清楚是哪個(gè)部分造成了這種影響?!?/p>
薩瑪?shù)つ莸难芯繉⑹褂梅乔秩胄源碳ぃ@锕旁诜▏_始試驗(yàn)時(shí)還不能進(jìn)行這樣的操作?!拔覀儾恢劳獠看碳な欠駮?huì)產(chǎn)生相同的效果。我們打算讓法國的另一支團(tuán)隊(duì)把外部刺激器置于一組患者身上,以檢測(cè)能否觀察到相同的效果?!?/p>
薩瑪?shù)つ莼?0多年時(shí)間才啟動(dòng)自己的試驗(yàn),這主要是因?yàn)殛P(guān)于腦損傷的試驗(yàn)缺乏資金支持。然而,單在美國,每年就有大約170萬人罹患創(chuàng)傷性腦損傷,這可能導(dǎo)致終身殘疾、抑郁癥和其他問題。
多年來,病情最嚴(yán)重患者的家人一直在尋求答案、治療方法和奇跡。
希里古那位患者的母親已經(jīng)“嘗試了一切”,其中就包括唑吡坦,這種普通鎮(zhèn)靜劑曾為一些患者帶來令人難以置信的療效。在上世紀(jì)90年代,醫(yī)生曾把唑吡坦用于一名陷入昏迷的患者以減少痙攣以及幫助他休息。在給藥30分鐘后,該患者5年來第一次開口說了話。世界各地的醫(yī)生都見過類似的效果,但一旦藥效過去,患者便會(huì)恢復(fù)之前的狀態(tài)。
研究人員沒有進(jìn)行大規(guī)模的臨床試驗(yàn)來調(diào)查或證實(shí)唑吡坦的療效,所以我們很難知道它能對(duì)哪種類型的損傷起到作用。唑吡坦對(duì)希里古的患者不起作用。
“起效的患者大多處于最小意識(shí)狀態(tài)?!彼f,“我看到通過唑吡坦得到改善的患者并非處于植物人狀態(tài),他們的問題是運(yùn)動(dòng)障礙。”在某些病例中,多巴胺這種化學(xué)物質(zhì)也曾短暫喚醒患者的意識(shí)——神經(jīng)元需要多巴胺連接到前額葉皮質(zhì),所以,如果是那些通路遭到破壞,多巴胺可能成為恢復(fù)意識(shí)的一條連線。
在過去數(shù)十年中,我們時(shí)不時(shí)會(huì)聽到這樣的故事,一些昏迷或陷入植物人狀態(tài)多年的患者突然醒轉(zhuǎn)。在某些情況下,大腦的可塑性使得患者有可能隨著時(shí)間的推移修復(fù)通路損傷。然而,我們對(duì)那些通路以及如何有目的地啟動(dòng)修復(fù)仍然知之甚少。
希里古的研究為一個(gè)假說得出了臨床證據(jù),即休眠腦區(qū)仍可能在刺激之下產(chǎn)生意識(shí),即便是在患者受傷數(shù)十年后。這也為一個(gè)越來越有希望的研究領(lǐng)域開辟了道路,至少對(duì)那些腦損傷較輕、能夠取得最大程度恢復(fù)的患者來說,這種希望是存在的。
不過,這項(xiàng)研究工作也引出了一個(gè)有關(guān)治療最嚴(yán)重腦損傷患者的重要問題。
在英國,國家醫(yī)療服務(wù)體系(NHS)表示,在患者陷入植物人狀態(tài)至少12個(gè)月后,建議撤掉這些患者的營養(yǎng)支持。在醫(yī)學(xué)上,超過12個(gè)月的植物人狀態(tài)會(huì)被認(rèn)定是永久性的。NHS認(rèn)為,到了那個(gè)時(shí)候,患者恢復(fù)意識(shí)的可能性已經(jīng)非常渺茫,延長生命對(duì)患者本人及其親人來說沒有好處。然而,在英格蘭,如果患者的親人希望放棄治療,他們需要取得法庭判令。
毫無疑問,隨著更多的證據(jù)開始出現(xiàn),希里古這樣的研究將對(duì)放棄治療的決定產(chǎn)生影響。
2006年,在媒體競(jìng)相報(bào)道唑吡坦取得的效果之際,英國法庭拒絕了一名女性植物人患者的親屬放棄治療的請(qǐng)求。醫(yī)生和法庭認(rèn)為,應(yīng)該使用唑吡坦對(duì)該女子進(jìn)行治療,以觀察她的病情是否會(huì)發(fā)生變化。女子的家人則稱,如果唑吡坦使她恢復(fù)意識(shí)并了解到自己身上的嚴(yán)重殘疾,她也不會(huì)想要活下去。這展示了此類決定的高度復(fù)雜性——當(dāng)我們對(duì)意識(shí)的認(rèn)知仍然模糊不清時(shí),成功蘇醒的罕見案例不斷帶來希望和困惑。
“這是一個(gè)重要的臨床和道德問題:隨著科學(xué)的發(fā)展進(jìn)步,患者或許仍有一定的希望,我們是否有權(quán)剝奪其生命?”
希里古說,“我認(rèn)為,每個(gè)臨床病例應(yīng)該單獨(dú)進(jìn)行考慮,我們唯一可以概括的是,如果VNS對(duì)這一個(gè)遭受嚴(yán)重腦損傷的患者有效,它也有可能對(duì)其他患者有效,而那些損傷較輕的患者則有可能從這項(xiàng)技術(shù)中獲得更多的好處?!?/p>
翻譯:何無魚
來源:WIRED