本文關(guān)鍵詞
腦洞 菲尼斯蓋奇 前額葉 情緒 神經(jīng)外科
提到“腦洞”，相信大多數人肯定和“豐富的想象力或者創(chuàng )造力”聯(lián)系在一起。
但如果說(shuō)真的在腦袋上開(kāi)個(gè)洞，那第一反應肯定是——
“這腦袋上開(kāi)個(gè)洞肯定沒(méi)命了吧？？？”
最近有一部叫做《異度侵入 ID:INVADED》的動(dòng)漫，里面的連續殺人犯就給自己和被害者腦袋上都開(kāi)個(gè)洞，嗯，物理意義上的腦洞。
這位被觀(guān)眾稱(chēng)為“洞哥”的角色，對自己的腦洞有一種非?！懊篮谩钡谋硎觯?/p>
截圖自《異度侵入》第2集，洞哥指的地方就是自己用電鉆鉆開(kāi)的一個(gè)貫通的腦洞（害怕.jpg）
他提到被開(kāi)了腦洞的人并不會(huì )立刻死亡，動(dòng)漫里很多的角色在及時(shí)的治療后還能活下來(lái)。
而在后面也有出現帶有腦洞的嫌疑人做出了奇怪的舉動(dòng)（這里不劇透了hhh），被女主角認為是由于頭部的損傷導致的情感損傷。
截圖自《異度侵入》第五集，此時(shí)的女主頭上也……
（閉嘴不要劇透了）
而在后面最新更新的劇情來(lái)推測，這個(gè)腦洞可能還起到了非常關(guān)鍵的作用（不能再劇透了?。?。
咳咳，我們是個(gè)科普公眾號，所以這些只是個(gè)引子（不，其實(shí)是安利）。
拋開(kāi)這部動(dòng)漫精彩的劇情，在看的時(shí)候想必不少觀(guān)眾和我有一樣的疑問(wèn)：這腦袋上開(kāi)了個(gè)洞真的沒(méi)事嗎？如果沒(méi)事，這個(gè)洞除了能讓大腦通風(fēng)之外，還有什么影響嗎？
回答這個(gè)問(wèn)題，我們可能要從172年前的那場(chǎng)意外事故說(shuō)起。
一場(chǎng)“不可能發(fā)生”的意外
1842年9月13日下午四點(diǎn)，在美國佛蒙特州鐵路建設工地上，一位叫做菲尼斯·蓋奇（Phineas P. Gage）的25歲年輕工頭，正在指揮工人們有序地進(jìn)行巖石爆破工程。
此時(shí)的他還不知道，半小時(shí)后他的人生即將改變；
也不知道自己的頭骨在死后，會(huì )被放在哈佛醫學(xué)院的展覽柜上；
更不知道自己將在神經(jīng)科學(xué)史上留下濃墨重彩的一筆。
當時(shí)的那段鐵路（圖源：Wikipedia）
四點(diǎn)半，蓋奇開(kāi)始準備炸開(kāi)面前的這塊巖石。
他往已經(jīng)鉆好的孔洞里依次塞進(jìn)炸藥粉末和粘土等惰性材料，拿起手上那根長(cháng)度大約1.1米，直徑32毫米的鐵棍開(kāi)始搗弄。
被老板稱(chēng)為“最精明能干的工頭”的蓋奇，對于手頭的工作已經(jīng)輕車(chē)熟路。此時(shí)他看到隔壁的手下好像有什么小動(dòng)作，張嘴準備喊話(huà)，嘴巴不經(jīng)意間正對著(zhù)手頭的鐵棍——
“Boom！”炸彈爆炸。
鐵棍，從嘴里直接插穿了他的腦袋，高高飛起，落在了地上。
事后負責治療的哈洛醫生畫(huà)的示意圖
（圖源：John M Harlow）
但是，他沒(méi)有死亡。
蓋奇抽搐了幾分鐘，就可以開(kāi)口說(shuō)話(huà)了。在同伴的幫助下，他坐著(zhù)牛車(chē)回到了1.2公里外的住處。
半小時(shí)后，當地的醫生威廉姆斯來(lái)到旅館，看到了可能是醫學(xué)史上最魔幻的一幕：
蓋奇坐在下榻的旅館門(mén)口，看到醫生到來(lái)后向醫生問(wèn)好，并開(kāi)始描述自己的情況；在醫生檢查傷口的時(shí)候還在和旁人描述當時(shí)的事情；并對醫生堅持說(shuō)，鐵棍真的從自己的腦袋穿了過(guò)去……
想象一下，這個(gè)在滔滔不絕的人腦袋上還有一個(gè)“像漏斗”一樣的大洞，你可能就能理解醫生的震驚。
而后到來(lái)的哈洛醫生（Dr. J. M. Harlow），看到已經(jīng)躺在床上的蓋奇，雖然嚴重出血，但是卻能認出醫生，并和他說(shuō)：“我的病不嚴重吧？”
在醫生包扎好傷口后，他甚至還和醫生表示：自己過(guò)幾天就可以去上班。
當時(shí)的醫療技術(shù)只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的包扎
（圖源：Wikipedia）
當然事情沒(méi)那么順利，但也不算很糟。
幾天后蓋奇頭部的血止住了，但之后腦部出現了真菌感染，使蓋奇又去鬼門(mén)關(guān)邊上晃了晃。
總共經(jīng)過(guò)了不到兩個(gè)月的治療，11月初的時(shí)候，蓋奇已經(jīng)可以在大街上晃蕩了（雖然是別人攔不住他自己跑出去了）。第二年頭骨基本愈合，算是恢復正常了。
這仿佛就是個(gè)奇跡，給當時(shí)的醫學(xué)界帶來(lái)了極大的震撼。
哈佛大學(xué)的比奇洛教授（Prof. H. J. Bigelow）表示“這個(gè)病例最大的特征就是它的不可能”。
那位名叫蓋奇的奇男子。
在他出事之后的十二年，他手上的那根鐵棍一直陪伴左右，上面還印有他的名字；而其實(shí)蓋奇沒(méi)有留下什么照片，這張照片還是2008年才被發(fā)現是蓋奇——原來(lái)他沒(méi)有變成傳聞中的流浪漢，還長(cháng)的蠻帥的。（圖源：Wikipedia）
對于蓋奇為什么會(huì )活下來(lái)，負責治療的哈洛醫生提了四點(diǎn)可能：
他堅強的體格、意志和耐力；
鐵棍的形狀比較圓鈍光滑，沒(méi)有給他造成長(cháng)時(shí)間的腦震蕩或者壓迫；
鐵棍導致的開(kāi)口使得感染能被排除；
被傷害的大腦區域決定的。
事故后的蓋奇似乎沒(méi)有留下什么后遺癥，他能和常人一樣正常地走路、呼吸，智力也很正常，能正常地和別人溝通交流，也沒(méi)有失憶什么的。
但是他的老板和朋友們發(fā)現，事故前那個(gè)“精明能干的工頭”，現在性格大變：受傷前他表現得非常聰明能干，會(huì )尊重別人，是個(gè)很好相處的人；但受傷之后他變得不尊重人、固執且多變、不耐煩、有“動(dòng)物情懷”，甚至有報告說(shuō)他非常粗魯。蓋奇也因此失去了手頭的工作。
他的朋友們說(shuō)，蓋奇再也不是蓋奇了（'no longer Gage'）。
給蓋奇治療的哈洛醫生，在匯報時(shí)自稱(chēng)是“不知名的鄉村醫生”；他在之后的十幾年間斷地跟進(jìn)蓋奇的后遺癥，并在蓋奇死后獲得了他的頭骨捐獻，陳列在了哈佛醫學(xué)院，哈洛醫生也因為這件事名聲大噪（圖源：Wikipedia）
后來(lái)的十二年，蓋奇先是四處游歷，而后又離開(kāi)美國去了智利，在那當了七年的馬車(chē)車(chē)夫，最終因癲癇發(fā)作去世。
但是這個(gè)“蓋奇不再是蓋奇”的結論，卻在眾口相傳中流轉了上百年。
持續百年的傳聞是真是假
這個(gè)事件發(fā)生的同時(shí)，正是人們關(guān)于大腦思維最原始的爭論進(jìn)行的時(shí)候——到底是什么決定了我們的情感、意識、思維？
18世紀末，一位德國醫生提出，我們腦袋的形狀決定了我們是個(gè)什么樣的人——我們只要測量頭顱的形狀和大小，就能預測這個(gè)人的品格。這個(gè)學(xué)說(shuō)叫做“顱相學(xué)”。
用我們現在的想法來(lái)看，這顯然是無(wú)稽之談，畢竟我們現在也沒(méi)人會(huì )去測量頭顱來(lái)判斷你是個(gè)好人還是壞人，而我們現在也知道是頭顱里復雜的大腦，才決定了我們的感覺(jué)、思維、意識和行為。
但是在19世紀這個(gè)學(xué)說(shuō)一直存在，甚至到了20世紀還有復興的趨勢，原因之一是用這個(gè)方法可以很“科學(xué)”地鑒定人種的差異（比如1930年代盧旺達就曾經(jīng)借助顱相學(xué)判別種族的好壞）。
1848年的美國顱相學(xué)期刊封面，看起來(lái)這個(gè)顱相的描述非常有想象力（圖源：Wikipedia）
其實(shí)當時(shí)負責治療的哈洛醫生，就對顱相學(xué)比較認同：他們認為蓋奇負責“仁愛(ài)”的一部分被鐵棍撞沒(méi)了，所以才會(huì )有之前的情緒變化。
當時(shí)的科學(xué)還沒(méi)有對大腦有一個(gè)比較清晰的認識，只有類(lèi)似顱相學(xué)這樣的各種假設與學(xué)說(shuō)。蓋奇的例子被各種學(xué)說(shuō)拿來(lái)引用，自圓其說(shuō)地解釋為什么“蓋奇不是蓋奇”。
于是當初哈洛醫生關(guān)于蓋奇簡(jiǎn)單的不到200詞的描述，在科學(xué)家、媒體、公眾一傳十、十傳百之下，就變了味道：
蓋奇最初的形象必然是一個(gè)充滿(mǎn)正義、偉大的正人君子，而事故之后的蓋奇有了千奇百怪的變化——精神病、像個(gè)白癡、暴力、衣冠不整、像個(gè)流浪漢、虐待妻兒等等（Wikipedia詞條歸納），甚至有人傳聞他腦袋上頂著(zhù)那根鐵棍，行走天下20年。
突然想了想，回看當下疫情四起的謠言，不管哪個(gè)時(shí)期，三人成虎這種事真的很常見(jiàn)呢。
百科上歸納的關(guān)于蓋奇故事的夸張化描述
（圖源：Wikipedia）
直到二十世紀70年代，一位叫馬爾科姆·麥克米倫（Malcolm Macmillan）的心理學(xué)家和歷史學(xué)家開(kāi)始為蓋奇還原真相，當我們追尋到哈洛醫生最初的記載，才算是得到了一個(gè)相對客觀(guān)的第一手資料。
其實(shí)事故后的蓋奇雖然性格大變，但是隨著(zhù)時(shí)間的流逝這種改變并非不可逆的。
他在智利的那段時(shí)期當了五到七年的馬車(chē)夫，每天需要趕馬車(chē)、和顧客交談，能在這份工作上持續這么久，說(shuō)明了他精神狀態(tài)的問(wèn)題不大。而當時(shí)在智利見(jiàn)過(guò)他的醫生也表示蓋奇表現正常。
現代對于大腦可塑性的研究似乎也印證了這一點(diǎn)——比如剪掉小鼠的胡須，管理這根胡須的腦區也隨之消失了，而當胡須長(cháng)回來(lái)的時(shí)候，對應的腦區又重新出現。
看來(lái)所謂“蓋奇不是蓋奇”，應該只是暫時(shí)的。
可能是蓋奇駕駛的馬車(chē)型號（圖源：Wikipedia）
不過(guò)現在很多科普，甚至是科學(xué)會(huì )拿蓋奇舉例，往往只是描述到了性格大變那里，就截然而止了。
該怎么看待這個(gè)問(wèn)題，就交給諸位讀者來(lái)判斷了。
科學(xué)家能解答什么
科學(xué)的進(jìn)步也在推動(dòng)腦科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家們認識到大腦有著(zhù)明確的分區和分工（這關(guān)于大腦語(yǔ)言區的發(fā)現，這個(gè)故事我們曾經(jīng)講過(guò)，可以點(diǎn)擊文末圖片回顧一下）。
而大腦前額葉（也就是蓋奇大腦被扎穿的地方）主要負責人的情感、決策等等，前額葉的大小也是人與動(dòng)物不同的地方之一。
二十世紀人們還發(fā)現切割一部分，甚至半個(gè)大腦，人也仍可以正常生活。
而切除左右腦的連接處，大腦也仍然能正常運作，后來(lái)這個(gè)技術(shù)被用到了癲癇的治療，也開(kāi)創(chuàng )了神經(jīng)外科手術(shù)（不過(guò)具體的手術(shù)內容也有很大的改變）。
時(shí)間快進(jìn)到21世紀前后，回想起一百多年前的蓋奇事件，科學(xué)家們覺(jué)得現在對大腦的理解可以來(lái)解釋這個(gè)事件了?？上?，蓋奇死后沒(méi)有尸檢，沒(méi)有保留大腦（像愛(ài)因斯坦的大腦就得到了較好的保存）只留下一個(gè)頭蓋骨，這個(gè)可不好研究。
這個(gè)頭骨和當時(shí)的文獻還在給我們講述著(zhù)那場(chǎng)故事，和它給神經(jīng)科學(xué)帶來(lái)的啟示
（圖源：Wikipedia）
1994年，結合當時(shí)出現的不少前額葉功能障礙的患者的性格變化，科學(xué)家開(kāi)始分析蓋奇的頭骨。
通過(guò)X光掃描頭骨并計算鐵棍穿過(guò)的頭骨損傷大小，再結合已知的大腦結構，研究者推測鐵棍雖然是從左上顎插入的，但是不止是左腦受傷，也傷到了右腦；
而根據對前額葉相關(guān)的患者研究，表示損傷的區域主要和人類(lèi)情緒、決策的產(chǎn)生有關(guān)，這似乎就和蓋奇發(fā)生的性格變化相吻合了。
這篇研究還是當時(shí)Science雜志的封面文章，不過(guò)這篇文章關(guān)于蓋奇的描述和哈洛醫生有一定的出入（作者比較相信蓋奇性格變化非常大，且和自己治療的患者情況相似），因此也有不小的爭議
（圖源：Science）
而在2004年另一項研究，對頭骨進(jìn)行CT掃描，并構建了頭骨、大腦、血管的三維模型，重新分析后發(fā)現鐵棍可能只是影響到了蓋奇的左腦。
再結合我們前面提到的關(guān)于半腦、裂腦的研究，研究者對蓋奇的傷有了另一種解讀——可能并沒(méi)有特別嚴重。
再結合對血管的分析，研究者認為鐵棍并沒(méi)有傷及主要血管，而這也符合哈洛醫生關(guān)于脈搏、止血情況的描述。
2004年關(guān)于蓋奇頭骨的重新掃描
（圖源：Ratiu P, et al.）
2012年則又有一項研究，利用核磁共振的技術(shù)掃描了110個(gè)頭骨和蓋奇相似的志愿者，再結合連接組學(xué)的方法，來(lái)探究蓋奇的損傷程度。
所謂連接組學(xué)，就是神經(jīng)細胞之間會(huì )互相連接，才能產(chǎn)生大腦的各種反應，比如情感、身體動(dòng)作、感覺(jué)等等，而連接組學(xué)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是整個(gè)大腦的細胞連接情況。
他們發(fā)現蓋奇雖然主要是傷到了左額葉，但是這個(gè)損傷包括4%的灰質(zhì)（神經(jīng)細胞）和11%的白質(zhì)（細胞連接），這就意味著(zhù)基本上整個(gè)左額葉和其他大腦區域的連接都斷掉了。
蓋奇的傷口可能比我們之前知道的更加嚴重。
2012年結合了連接組學(xué)的模擬
（圖源：Van Horn J D, et al.）
百年來(lái)陸陸續續有著(zhù)不少的研究，希望借助蓋奇這個(gè)著(zhù)名的案例，給神經(jīng)科學(xué)一些參考?？茖W(xué)家們用著(zhù)各自的方法評估，描述蓋奇的大腦傷口，互相辯駁。
可惜僅靠這個(gè)頭骨，再加上蓋奇除了鐵棍的損傷，還有真菌感染和腦出血等傷害，現在的科學(xué)家只能做出自己的猜測，難有定論。
百余年間出現了十幾項的關(guān)于蓋奇大腦損傷程度的研究，其結果也是眾說(shuō)紛紜
（圖源：Van Horn J D, et al.）
還有人被開(kāi)腦洞嗎？
我們說(shuō)了好久的蓋奇，不妨最后再來(lái)看看，還有沒(méi)有人腦袋被開(kāi)過(guò)洞。
像類(lèi)似蓋奇這樣的事件其實(shí)還有很多，1999年有人總結了過(guò)去150年發(fā)生的12起類(lèi)似蓋奇的“金屬管開(kāi)腦洞事件”，其中大部分人都存活了下來(lái)
2007年有個(gè)17歲男孩在車(chē)禍中頭顱被鐵管穿透，救治九年后的隨訪(fǎng)中發(fā)現他恢復正常且狀態(tài)很好，這也要歸功于醫學(xué)的幫助。
模擬因車(chē)禍而被開(kāi)腦洞的男孩
（圖源：Shetty S R, et al.）
而開(kāi)洞其實(shí)更多還和醫學(xué)相關(guān)聯(lián)，從神秘的醫術(shù)再到現代的神經(jīng)外科，要對大腦直接操作，就不可避免地要開(kāi)洞。
最早的與醫學(xué)沾點(diǎn)邊的開(kāi)顱手術(shù)除了《三國》里的華佗，其實(shí)國外更多。
在14-16世紀的秘魯，就有通過(guò)給腦袋開(kāi)一個(gè)小洞，放出來(lái)一些“邪惡的”東西，以此達到某些治療目的的做法。
而這一方法到了20世紀的歐美國家也仍然存在，甚至還一度廣為流行。醫生的說(shuō)法是通過(guò)開(kāi)孔可以治療偏頭痛，驅逐腦袋里的“魔鬼”。
后來(lái)考古學(xué)和人類(lèi)學(xué)的研究發(fā)現，在原始時(shí)期好像就有這種開(kāi)腦洞治療的神奇操作。
但是這些神秘醫術(shù)并沒(méi)有切實(shí)的理論根據。
15世紀荷蘭畫(huà)家Hieronymus Bosch的
《取出瘋狂之石》
而在上個(gè)世紀到今天，也仍存在著(zhù)少數像《異度侵入》里洞哥那樣自己給自己開(kāi)腦洞的人。這些人相信腦洞可以給自己驅魔、增強血液代謝、開(kāi)發(fā)大腦天性等等。
在此聲明，這些都是這些人自愿的行為，但強烈不建議任何人進(jìn)行這種嘗試。
用電動(dòng)牙醫鉆給自己開(kāi)洞的Hugo Bart Huges，他堅信這能改善因為直立行走導致的血液流動(dòng)減緩問(wèn)題（圖源：Wikipedia）
現代最經(jīng)常被開(kāi)腦洞的，是在外科手術(shù)上。
比如微創(chuàng )血腫清除術(shù)開(kāi)個(gè)小洞，去除腦血管中的腫塊，減少其對于大腦的壓迫；還有去骨瓣減壓術(shù)則是去除掉一部分的頭骨骨瓣，以此來(lái)減輕大腦的壓迫。
也有根據具體的神經(jīng)疾病，如癲癇、帕金森等癥狀，或者是腦部腫瘤等等進(jìn)行的神經(jīng)外科手術(shù)，可能需要給頭顱進(jìn)行或大或小的切口，以進(jìn)行手術(shù)治療。
而在CT、核磁等掃描成像技術(shù)，經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓的外科醫生，以及越來(lái)越規范的手術(shù)流程的幫助下，這類(lèi)手術(shù)的安全性也相對得到了保障，不過(guò)仍然會(huì )存在細菌感染等并發(fā)癥。
馬爾科姆·麥克米倫認為，蓋奇事件百年的歷史，是“關(guān)于一個(gè)民間小故事如何輕易演變成流行的科學(xué)神話(huà)的大故事?！?/p>
從意外事故、神秘醫術(shù)再到腦科學(xué)、神經(jīng)外科的逐步發(fā)展，腦洞可能在這其中還是發(fā)揮了舉足輕重的作用的。
你覺(jué)得呢？
（我覺(jué)得異度侵入很好看，安利給在家的大家）
參考資料
Phineas·Gage -Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Phineas_Gage
John M Harlow. Recovery from the Passage of an Iron Bar through the Head. Publications of the Massachusetts Medical Society. 2 (3): 327–47. 1868.
Sam Kean, 菲尼斯·蓋奇：揭秘神經(jīng)科學(xué)史上最有名的病人. https://neu-reality.com/2016/05/phineas-gage/
Malcolm Macmillan. Phineas Gage – Unravelling the myth. https://thepsychologist.bps.org.uk/volume-21/edition-9/phineas-gage-unravelling-myth
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Ratiu P, Talos I F, Haker S, et al. The tale of Phineas Gage, digitally remastered[J]. Journal of neurotrauma, 2004, 21(5): 637-643.
Van Horn J D, Irimia A, Torgerson C M, et al. Mapping connectivity damage in the case of Phineas Gage[J]. PloS one, 2012, 7(5).
Stone J L. Transcranial brain injuries caused by metal rods or pipes over the past 150 years[J]. Journal of the History of the Neurosciences, 1999, 8(3): 227-234.
Shetty S R, Wadhwa S, Ganigi P M, et al. Phineas Gage Revisited: An “Indian Crowbar Case”[J]. Journal of Neurological Surgery Part B: Skull Base, 2017, 78(S 01): P028.
Maria Cohut Ph.D. Curiosities of medical history: Trepanation. https://www.medicalnewstoday.com/articles/326281
Katherine Foxhall. 顱上開(kāi)孔治偏頭痛的迷思是怎么流傳百年的？https://m.guokr.com/article/442920
一碗蘿莉面，腦洞，到底是個(gè)什么洞？果殼. https://www.guokr.com/article/440755/
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