大脑简史
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第一章 古老与现代

1. 遥远的足迹

纽约医学院保存着对一种历史久远的象形文字的记录,其中有迄今为止人类文化史上第一个关于大脑的书面参考资料。这部鸿篇巨制——《艾德温·史密斯纸草文稿》(Edwin Smith Papyrus,4.68米×0.33米)的成书年代可以追溯到大约公元前1600年。尽管并非全本,幸而现存内容中包含了更早时期(约公元前2200—前2000年)的医疗外科观察记录。一位名叫艾德温·史密斯的美国古董商于1862年在卢克索买下了这份文稿。由于对象形文字缺乏了解,他没有意识到该作品的重要性,所以未曾尝试将它公之于众,也并未对作品进行翻译。到了1930年,芝加哥大学东方研究所的创始人兼主任詹姆斯·亨利·布鲁德(James Henry Breasted)才将自己耗时十年翻译的《艾德温·史密斯纸草文稿》出版(附有英文版本和注释)。《艾德温·史密斯纸草文稿》按照从上到下的解剖顺序,对人体躯干进行了翔实的描述。书中还分析了48个临床病例,一半以上涉及头部受伤,并附有诊断、预后和可采取的治疗方案。书中第9个临床病例与额骨骨折有关,十分值得关注。文稿中记录艾德温·史密斯采用了一个神奇的配方,将鸵鸟蛋壳研磨,与膏药搭配使用。就目前发现来看,在绝大多数案例中,“经验理性”态度占了上风(尽管这个词在当代已经不再使用),外科医生仔细检查因为某些特定自然原因损坏的器官和组织,并以严谨的逻辑推理来说明问题。同时,我们还需注意第6个临床病例中的描述:某个人头上有明显的易与外界直接接触的开放性伤口,在伤口处除了颅骨和裂开的脑膜之外,还能观察到一种跳动的物质,触之生疼,其表面的褶皱与熔化的铜形成的波纹相似。艾德温·史密斯使用了一个术语来描述这种物质——“封闭在颅骨中的器官”。据称,上述的开放性伤口永远无法治愈。在第31个临床病例中,介绍了颈椎骨折会伴有瘫痪和四肢麻木的症状,医学专家对此进行了分析。另外,在其他病例中也有对脑脊液以及失语和中风等病症的提及[13](图1.1)。

图1.1 :首次被书面记载的,描述大脑及其表面褶皱的符号。

《艾德温·史密斯纸草文稿》的作者至今仍然未知,尽管在1930年出版的序言中,布鲁德有以下猜测:有可能是印和阗(Imhotep)制定了这部举足轻重的作品的第一版。他是法老左塞尔(Djoser,古埃及第三王朝的法老,约公元前2650年)的大臣和赫利奥波利斯的祭司,同时也是建筑师、医生。死后被尊为神。后来,在泛希腊化时期,他被尊崇为能够与希腊医学之神阿斯利皮亚斯(Asclepio)比肩的人物。但如今,大多数埃及学家并不这么认为,他们指出,印和阗已是文稿问世几个世纪后的人物了。除此之外,布鲁德还强调,传统认为古埃及的医疗实践完全由魔法、宗教主导,而该文稿则削弱了这种传统观点,毋庸置疑的是,早在公元前3000年,显然已经有人知道如何用客观方法评判可观察到的现象,并从中得出对解剖学知识和治疗实践都有用的结论。[14]

关于埃及医学的信息主要源于另一部纸草文稿——《埃伯斯纸莎草书》,这份纸草文稿原为艾德温·史密斯所有,但在1873年辗转至德国埃及学家和小说家埃伯斯的收藏中,因此该书也以后者的名字命名。该文稿目前存于莱比锡大学的图书馆。其成书年代可以追溯到公元前1550年左右,书长达20米,包含一百多页的象形文字。作者针对五花八门的棘手情况——从如何处理鳄鱼咬伤的伤口,到怎样消灭侵扰房屋的动物——用大量魔法公式和对应治疗措施,一一提供解决方案。但文稿最核心的部分当属对各种疾病(包括精神疾病)的阐释。书中有一节涉及心脏,其观点是:它是整个器官系统的中心,也是情感和精神活动的发源之处;就像尼罗河通过水库、大坝和灌溉渠道浇灌肥沃的土地一样,作为心脏分支的一系列通道也将空气、液体和固体输送到身体的各个部位;循环血液的不足或过剩会导致疾病,而静脉切除和放血可以使身体恢复平衡。《埃伯斯纸莎草书》体现了以心脏为中心的身体观。这种观点也隐含在宗教信仰中,即心脏会忠实地记录个人的行为和过失:死者的心脏在死后会由冥神阿努比斯(Anubi)用天平称量,天平上有一根象征真理与正义的羽毛。古埃及宗教中所谓的“称量灵魂”(psicostasia)将决定死者的命运(图1.2)。

阿努比斯亲自监督用防腐香料保存尸体的工作。这是一个漫长而复杂的过程,由祭司戴着信仰中神的标志——黑色豺狼头面具来完成。首先,用一根金属钩子穿过鼻腔,将大脑搅碎取出。当时的人们完全忽视了脑部的价值,是以会将其丢弃。接着在腹部左侧打开一个切口切除内脏,只留下两个器官:心脏和肾脏。心脏对判断死者的来世至关重要,肾脏则被固定在腹膜外面,十分难以提取。随后需要清理空腔,排出体液,用临时填充物填充;将身体浸泡在盐水中,浸泡时长不固定,然后掏空腔体再次用新鲜填充物填满。提取的器官(肺、肝、胃和肠)经过仔细处理后,需要包扎起来,放在四个古埃及太阳神荷鲁斯(Horus)之子模样的罐子里,保存地点需要尽可能靠近石棺。

木乃伊是来世生命的保证。灵魂能够通过身体与尘世保持联系,从而享用祭品,受到供奉。而凡人遗体的消失,将导致第二次的、彻底的死亡,这是最可怕的。因此,形成了一种制作木乃伊的传统。然而,随着时间的推移及死者社会地位的提高,制作木乃伊的模式也发生了变化。希罗多德(Erodoto)在《历史》第二卷(85—90页)中,根据成本和质量将手术划分成了三种类型。

在所有身体器官中,大脑就像“掉队的人”,对其他器官漠不关心;而心脏则是感官、智力和性格产生形成的地点。这种想法似乎在所有早期文明中都得到了广泛传播:除埃及以外,在美索不达米亚和印度文化中也有印证。按照《圣经》的记载,“mōah”(在《圣经》之后的希伯来语著作中表示大脑)一词只在《旧约·约伯记》(Libro di Giobbe,21.24)中出现过,但在文中它指的是骨髓。而在詹姆斯·斯特朗(James Strong)于1890年编著的《贾科莫国王圣经》(Bibbia di re Giacomo)词典中,“大脑”这个词条几乎没有出现,而“心脏”的相关词条出现的频率却高达826次。[15]

图1.2:《亡灵书》(《阿尼的纸草》)中的“称量灵魂”,约公元前1280年,藏于伦敦大英博物馆。

希腊人继承了东方与中东文化(甚至北非文化)几千年来积累的丰硕知识遗产。而对于历史学家来说,如何厘清希腊与各地文化的联系一直是一大难题。1951年,埃里克·道斯(Eric R. Dodds)提出了一个不同于传统解释的崭新观点:他强调“连续性”,并依此绘出了一条理性与非理性彼此交织、各种文化共生共存的道路,一反以往“相互继承”的逻辑推理。道斯还强调,自荷马时代以来,希腊人就对超自然的存在有着坚定的信仰。他们非常重视梦和星体对人的影响,高度关注魔法实践和超自然现象。例如,道斯把毕达哥拉斯和恩培多克勒定义为具有预言和治疗能力的巫师、魔法师的学徒、宗教团体的首创者。[16]

据希罗多德(《历史》,第三卷,131页)所述,早在毕达哥拉斯于公元前530年左右到达克罗托内[17](Crotone)之前,毗邻爱奥尼亚海的大希腊城[18](Magna Grecia)就已经是古希腊最重要的医学院所在地。出生于克罗托内的戴谟凯代司(Democede)曾在此处受过培训,虽然他不久就移居他处行医,期间还到过波斯国王大流士一世(Dario I)的宫廷,但最后又回到了其出生的城邦(polis)。他一生颠沛流离,最终难逃厄运:在暴君西隆(Cilone)下令追捕毕达哥拉斯主义者时,他不幸落入赚取赏金的恶徒手中,了结此生。[19]

希罗多德没有提到另一个克罗托内人阿尔克米翁(Alcmeone),他的生活年代大概在5、6世纪之交。关于此人,历史上只留存了18份证词和5个片段,还有许多事情都难以确定,例如:他究竟是一名医生,还是只是一位生理学家?人们对他研究的东西所知甚少,更不知道他到底做出了何种贡献。由于他曾经违反禁令,从事解剖尸体的工作,所以当时的人习惯将他的研究排除在外。在《形而上学》(Metafisica)第1册中,亚里士多德坚称,在毕达哥拉斯晚年时,阿尔克米翁尚年轻。这一推断似乎是合理的。在《名哲言行录》(Vite dei filosofi,第8卷,83页)中,第欧根尼·拉尔修(Diogene Laerzio)用一个简短的章节描述了阿尔克米翁,称其为毕达哥拉斯的旁听生,并认为他或许是史上第一篇自然学论文的作者。但这一表述后来遭到推翻,相关阐释者通过回顾发现,阿那克西曼德所著的《论自然》(Perí Physeos)要早于阿尔克米翁。阿尔克米翁极有可能认为“神灵对事物清晰的认识和知识”(saphéneian)与“人随着时间推移和生活变化得来的知识”(tekmáiresthai)这两个概念是完全不同的,并对二者做了区分。[20]然而,根据部分阐释者的说法,阿尔克米翁的这句话或许包含着对人的认知可能性的怀疑主义。[21]

亚里士多德在雅典大学的继任者西奥弗拉斯特(Teofrasto)的《感性论》(De sensibus)是一部具有“学述”性质的作品,它阐释了阿尔克米翁是如何初步区分人类特有的“理解”与动物的单纯“感知”的,同时他的研究也涉及个别感官模式[22]:听力的产生要归功于耳腔中的空间,它与外部空气的运动产生共鸣;视觉的产生则依赖眼睛周围的水,它是图像的透明媒介;味觉的产生源于舌头的结构,它的热量可以融化食物,它的毛孔可以让我们辨别食物;空气通过吸入引入大脑,从而使嗅觉发挥作用。根据杰弗里·劳埃德(Geoffrey Lloyd)的说法,阿尔克米翁通过解剖一些哺乳动物的眼球,发现了一个特定的“通道”(poros),以此确定了从后眼眶到大脑的路径。[23]这种解释模式中唯一不包括的感觉是触觉,阿尔克米翁把它排除在外,因为他不知道是哪个具体器官让它起作用的。阿尔克米翁很可能希望通过感官知觉来解释知识的来源,在其模型中,每一种感觉都有自己的运作模式,通过经验观察或逻辑推理,将信息从外部世界传达给大脑中的特定中心。亚里士多德虽然也曾明确表示从感官所得到的信息(知识)是首位的,超过理智思考所能提供的信息,但他对阿尔克米翁的这种明显的脑中心主义立场持批判态度。哲学家艾提乌斯告诉我们,阿尔克米翁还将精子的产生与延髓(一种脑物质)联系起来,并在大脑中确定了胚胎中第一个形成的器官(Aët. V 3, Dox. 417)。

公元前6世纪的米利都的阿那克西美尼认为空气是一种原始元素,而生活在公元前5世纪下半叶的阿波罗尼亚的第欧根尼也延续了这种学说,他认为:元素是神圣的、多形态的东西,无处不在且支配着一切,从而成为生物体中的“精神来源”(psyche)。西奥弗拉斯特的《感性论》告诉我们,对于前苏格拉底时期的人来说,空气也是感觉、快乐和痛苦的媒介(39—45页),相关信息详见于第欧根尼·拉尔修的《名哲言行录》[24]。根据阿波罗尼亚的第欧根尼的说法,感觉的敏锐度与将空气输送到大脑的通道的宽窄有关,通道越窄,感觉就越敏锐和越直接。而且思想可以由纯净和干燥的空气产生,但会受到水分的阻碍。动物的智力较低,因为从地面升起的空气会被它们立刻吸入——相反,人往往保持直立——它们还会吃更潮湿的食物;至于鸟类,它们坚硬的肉体使空气无法渗透进整个身体,这一点限制了它们的智力。阿波罗尼亚的第欧根尼的自然主义研究,其最原始的动机在于认识到生命与思想、身体结构与智慧之间存在着一种联系,从而能够解释生物之间的差异,以及人对普遍的“意向活动”(nòesis)的不同参与程度。

在同一时期,还有诸多关于自然的假说,而德谟克利特则提出了与大脑中心地位有关的原子论。他认为物质是原子的集合体,这一点则决定了感官知觉:当你看到一个物体时,你会被物体流溢出的原子所打动。这基于恩培多克勒的理论,可以解释嗅觉、味觉和触觉的运作模式。至于对声音的感知,则是由夹在耳朵和声源之间的空气的振动引起的。从人的身体中会散发出类似薄膜的物质(eidolon),它保留了感知的模式,通过在有生命器官的原子链的聚集再现感知。因此,感官知觉是结构改变的结果,是一种与生命相关的现象。精神原子主动接受与之接触的原子集合体,从而产生感官感受。在这一理论中,凡人的灵魂是由火属性的、球形的、具有能动性的原子组成的;它们散布全身,在大脑中尤其集中[25]

有这样一个著名的寓言故事:德谟克利特一直发出持续的笑声,他的朋友们见状非常担心,以为这位伟大的哲学家失去了理智,陷入了疯魔,于是向医生希波克拉底征求意见。希波克拉底在与之交谈过后,给出了让人目瞪口呆的诊断结果:德谟克利特根本没有疯,相反,他比任何人都更聪明。他只是在情不自禁地嘲笑他人的无知,嘲笑他人追逐财富,嘲笑他人不断失败,嘲笑他人的争吵,嘲笑他人不知如何行善。故事文本的佚名作者应该生活在公元前1世纪左右,后来埃米尔·利特雷(émile Littré)将这次咨询的过程以信件的形式记录,并收录进了希波克拉底的作品集中。[26]

希波克拉底这一人物的历史形象极具不确定性,关于他的逸事与记录纷乱复杂。关于他的第一本传记是由爱菲斯的索拉努斯(Sorano di Efeso)在公元2世纪上半叶左右写的,当时希波克拉底已经去世了半个多世纪。希波克拉底应该来自阿斯克勒皮亚德家族,在公元前5世纪到公元前4世纪之间出生,生活在科斯岛,在那里,他建立了一所重要的医学院。关于他作品的问题非常棘手,尤其是《希波克拉底文集》中存在约七十篇用爱奥尼亚方言写就的文章,它们与作者的身份、活动和教学有何关系也需要进一步研究。关于这一问题,20世纪初的希腊学者乌尔里希·冯·维拉莫维茨—莫伦多尔夫(Ulrich von Wilamowitz-Moellendorff)却认为希波克拉底不过空有虚名,其实没有留下任何作品[27]

希波克拉底的这些作品中,有许多质疑并挑战了当时医疗领域的迷信和魔法,肯定了以经验和理论为基础的新概念医学的作用。基于某种物理学的概念,事物或现象变得可以理解,其存在和作用等一系列属性也变得可以界定。总体来说,世界的存在是一个实体,每一个生命体和每一种疾病也都有一个实体。因此,人们认为疾病是有规律可循的,可以被了解,也可以被治愈。[28]

在《希波克拉底语录》中,有一篇在公元前430年左右创作而成的文章,其中只研究了一个病症:圣病(Malattia sacra)。它通常与神灵的惩罚或魔鬼的附体有关,因此只能通过超自然的手段来治愈。依照古代医学的传统,它并不属于疾病。而作者则对这种观点提出异议,并将其归到了一般病理学的范畴。作者在文中认为“癫痫”(epilēpsis)症状也是一种疾病,不过需要注意,如果按照现代的癫痫(Fallsucht)概念理解古代语境下的“癫痫”,会产生误解。古希腊语中的“癫痫”一词主要指明显的抽搐。圣病被认为是一种巨大的邪恶之源(megálē nousos),也被称为“赫拉克勒斯的疾病”,后来它与羊痫疯、恶疾、癫痫(Fallsucht)等概念联系在了一起。还应该补充的是,尽管有希波克拉底的解读,但在很长一段时间内,人们仍认为这种疾病的背后,是神灵或魔鬼在作祟。[29]

希波克拉底认为人体内存在四种体液,导致圣病的是黏液(flegma):它是一种寒冷、湿润、稠密的物质,流动性不强,如果过量,就会使人体湿气过重。在所有体液中,血液有不同的特性:它温暖而稀薄,在体内快速移动,承担着诸多职能。在正常情况下,血液比黏液有优势,但有时黏液会控制血液,使血液冷却,阻止其正常活动并导致疾病。空气这一元素非常活跃,在它的作用下,血液和黏液之间会产生斗争。如果黏液不能继续正常的循环过程,就会侵入并腐蚀大脑。气候和环境的变化,也会导致两种体液之间的冲突。同时,希波克拉底在他的另一篇论文《论风、水和地方》中,也分析了多种多样的地理气候、历史社会和对人体健康的影响。

希波克拉底认为大脑(enképhalos)是疾病产生的源头。它是一个由两部分组成的器官,中间有膜将它隔成两半,通过许多细小的“静脉”和两个较大的“静脉”,从全身各处获得输送而来的“气”。如果大脑能够正常进行自我净化,整个头部就会处于健康状态;但如果脑中存在大量污物,就会有不干净的液体流到头部以下,从而产生明显的、渐趋严重的病理特征,直到整个人窒息、失去意识、抽搐。在希波克拉底的文章中,对病人的症状和行为的描述非常丰富:失语、口吐白沫、牙关紧闭、手臂收缩痉挛、眼睛扭曲、大小便失禁等。在其他报告记录中,患此病的山羊经过死后解剖后,会在头部发现一些柔软的、有恶臭的、湿乎乎的东西。治疗这种病症,就像治疗其他疾病一样,首先要利用控制手段阻止病情蔓延,而想做到这一点,就要找到疾病最害怕的东西。当时的医生会通过一些饮食和养生的方法,调节人体的干湿、冷热,而且医生也能做到及时调整治疗方案。他们知道如何调理疾病,而不需要求助于净化巫术、魔术和江湖术士。

令人惊奇的是,大脑可以清晰地区分“快乐、喜悦、幽默”与“悲伤、难过、眼泪”的来源。因为有大脑这个器官的存在,人们才能感知、理解、思考,区分美与丑、好与坏的事物;因为大脑的存在,人们才会有疯狂和谵妄,人们才会被恐惧、失眠、胡言乱语、失忆所困扰。根据希波克拉底的说法,大脑具有巨大的力量:如果健康,它是空气信息的诠释者(hermē neus)和身体的信使(diaggellon)。希波克拉底认为,那些声称人用心思考的观点是错误的。心脏及其周围的横膈膜,只产生“感觉”,不直接参与思维过程(phronesis)。[30]此外,利特雷版的希波克拉底作品还包含一篇关于心脏的短篇论文,这篇文章中有部分解剖学观点,但文章的年代难以确定。编者将这篇文章定义为后亚里士多德主义文章,该文章创作的时间可能晚于公元前4世纪末,其中最重要的部分是肯定了心脏的中心地位,并指出心脏的左心室是人类智慧的发源地,也是灵魂其他部分行动的指挥者。[31]

自公元前5世纪开始,一直到随后的几个世纪里,希腊文化就承担主要心理功能的器官这一问题,产生了一系列争论。人们想要确定支配身体、发号施令的中心。恩培多克勒作为魔术师和智者,继承了俄耳甫斯教以及毕达哥拉斯的思想传统,其文章的第105号片段指出,思想(noema)的主要产生地是心脏,思想是从脉动的血液波纹中产生的。恩培多克勒的血液中心主义,与从阿尔克米翁到希波克拉底作品的脑中心主义路线相对立。在《斐多篇》中(96 a-b),苏格拉底讲述了他年轻时对一种关于自然的研究十分感兴趣,这种研究旨在发掘一切现象的原因:为什么每个人都会产生、存在和灭亡?此外,如果一个人用血液、空气或火来思考,或用提供感觉的大脑来思考,由此会产生怎样的意见、记忆,最后的知识又会是什么(人们总在忘却旧知识中不断学习新知识,直至厌倦)?