第一章 幻肢：看不見(jiàn)的手

我喜歡，并且總是在做愚人的實(shí)驗(yàn)。

——查爾斯·達(dá)爾文

當(dāng)我還是一名醫(yī)科學(xué)生時(shí)，在輪轉(zhuǎn)至神經(jīng)內(nèi)科期間，我檢查了一位名叫米基的患者。在為她做常規(guī)的臨床檢查時(shí)，我需要用鋒利的針尖戳她的脖子。照理來(lái)說(shuō)，她應(yīng)該會(huì)感到輕微的疼痛，但是我每戳一下，她就大笑起來(lái)，說(shuō)非常癢。我意識(shí)到，這是一個(gè)終極悖論：以笑面對(duì)痛苦，正是人類自身境況的縮影。遺憾的是，我一直未能如愿研究米基的病情。

這件事發(fā)生之后不久，我決定研究人類的視覺(jué)和感知，這個(gè)決定在很大程度上受到了理查德·格雷戈里（Richard Gregory）的著作《眼睛和大腦》（Eye and Brain）的影響。我花了幾年時(shí)間研究神經(jīng)生理學(xué)和視覺(jué)感知，先是在劍橋大學(xué)三一學(xué)院，之后又與加州理工學(xué)院的杰克·佩蒂格魯（Jack Pettigrew）合作。

然而，我從來(lái)沒(méi)有忘記自己在輪轉(zhuǎn)到神經(jīng)內(nèi)科后遇到的像米基這樣的患者。神經(jīng)學(xué)似乎還有很多問(wèn)題沒(méi)有得到解決。為什么米基在被針戳?xí)r會(huì)大笑？為什么在輕撫腦卒中患者的腳部外緣時(shí)，他的大腳趾會(huì)上翹？為什么顳葉癲癇患者相信他們見(jiàn)過(guò)上帝并會(huì)患上過(guò)度書(shū)寫(xiě)癥（連續(xù)寫(xiě)作，無(wú)法控制自己的書(shū)寫(xiě)行為）？為什么智力正常、神志清楚的右頂葉受損患者覺(jué)得他們的左臂不屬于自己？為什么一個(gè)視力正常、骨瘦如柴的厭食癥患者在照鏡子的時(shí)候會(huì)稱自己看起來(lái)很胖？為了找到這些問(wèn)題的答案，在專注于視覺(jué)研究多年之后，我重回自己最初的興趣點(diǎn)：神經(jīng)學(xué)。我研究了這個(gè)領(lǐng)域的許多未解之謎，最終決定專注于一個(gè)特殊的問(wèn)題：幻肢。當(dāng)時(shí)的我并不知道自己的研究能為證明人類大腦具有驚人的可塑性和適應(yīng)性提供前所未有的證據(jù)。

一個(gè)多世紀(jì)前人們就知道，當(dāng)患者因截肢而失去手臂時(shí)，他可能仍會(huì)明顯地感覺(jué)到那只手臂的存在——失去的那只手臂就像幽靈一樣糾纏著患者的身體，徘徊在之前手臂的位置。人們?cè)鴩L試從各種角度來(lái)解釋這種令人困惑的現(xiàn)象，從弗洛伊德式的“夢(mèng)是欲望的滿足”的古怪場(chǎng)景，到對(duì)非物質(zhì)靈魂的祈禱，不一而足。我對(duì)這些解釋都不滿意，因此，我決定從神經(jīng)科學(xué)角度來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。

我記得一位名叫維克托的患者，他的左臂肘部以下被截三周之后，他找到了我。我在他身上進(jìn)行了近一個(gè)月的瘋狂實(shí)驗(yàn)。我首先確認(rèn)了他的神經(jīng)系統(tǒng)沒(méi)有任何問(wèn)題：他的大腦完好無(wú)損、思維清晰。我有一種直覺(jué)，于是蒙住了他的眼睛，開(kāi)始用棉簽觸碰他身體的各個(gè)部位，讓他說(shuō)出感受到了什么，以及是哪個(gè)部位感受到的。他的回答剛開(kāi)始都很正確，直到我開(kāi)始觸碰他的左臉，匪夷所思的事情發(fā)生了。

他說(shuō)：“醫(yī)生，我感覺(jué)到了幻肢手臂。你在觸碰我的大拇指。”

我用膝錘輕撫他的下頜。“現(xiàn)在呢？”我問(wèn)道。

“我覺(jué)得有個(gè)尖銳的物體正從小指劃到手掌心。”他答道。

通過(guò)重復(fù)這個(gè)過(guò)程，我發(fā)現(xiàn)他的臉上有一整張被截手臂的“地圖”。這張幻肢地圖清晰地描繪出了手指的形狀，且出奇地精確、一致（見(jiàn)圖1.1）。有一次，我將濕棉簽按在他的臉頰上，水滴像淚珠一樣從他的臉上滑落。他能正常感覺(jué)到水滴從他的臉頰流下，但他稱同樣能夠感覺(jué)到水滴從他的幻肢手臂流下。他甚至用右手食指在原來(lái)手臂的位置比畫(huà)水滴蜿蜒流淌的軌跡。出于好奇，我讓他把幻肢手臂抬起，向上指向天花板。讓他吃驚的是，他感覺(jué)有水滴違背地心引力，沿著幻肢向上流淌。

維克托說(shuō)他之前從未在臉上發(fā)現(xiàn)這只無(wú)形的手，當(dāng)他知道后，他馬上找到了一個(gè)方法來(lái)好好利用這只手：之前他的幻肢手臂頻繁發(fā)癢，令他抓狂，現(xiàn)在他可以通過(guò)抓撓臉上的相應(yīng)部位來(lái)緩解一下。

為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況？我意識(shí)到，答案就在大腦的解剖結(jié)構(gòu)中。人體左側(cè)的整個(gè)皮膚表面被映射到大腦皮質(zhì)上一個(gè)被稱為中央后回的地方（見(jiàn)導(dǎo)讀圖2），沿著大腦的右側(cè)延伸。如此一來(lái)則可以形成一張地圖，通常用覆蓋在大腦表面的人形圖（見(jiàn)圖1.2）來(lái)表示。盡管這張地圖大部分是準(zhǔn)確的，但仍有一部分與身體的實(shí)際布局不一致。例如，臉部本來(lái)應(yīng)與頸部靠近，但在地圖上卻位于手部旁邊。這為我的研究提供了線索。

想象一下手臂被截去以后會(huì)發(fā)生什么。手臂已經(jīng)沒(méi)有了，但大腦中仍然有手臂的地圖。這張地圖存在的意義就是“代表”手臂。手臂不在了，但大腦中的地圖沒(méi)有別的工作，那就只有繼續(xù)堅(jiān)持干。它夜以繼日、每分每秒地一直作為手臂的代表工作著。幻肢現(xiàn)象，即血肉肢體被切斷之后，肢體的感覺(jué)卻一直存在的現(xiàn)象，便能通過(guò)這張執(zhí)著的地圖得到初步的解釋。

那么，如何解釋觸摸臉部會(huì)使幻肢手臂有所知覺(jué)的怪異現(xiàn)象呢？大腦中仍殘留著代表缺失的胳膊和手的地圖，但它沒(méi)有接收到任何實(shí)際的觸摸信號(hào)。我們可以說(shuō)，它在收聽(tīng)一個(gè)沒(méi)有任何信號(hào)的頻道，并且渴望收到感覺(jué)信號(hào)。接下來(lái)發(fā)生的事情有兩種可能的解釋。首先，從臉部皮膚到大腦中的臉部地圖的感覺(jué)輸入信號(hào)主動(dòng)侵入缺失的手部對(duì)應(yīng)的空白區(qū)域。來(lái)自臉部皮膚的神經(jīng)纖維會(huì)投射到臉部皮質(zhì)，長(zhǎng)出數(shù)以千計(jì)的神經(jīng)卷須，延伸進(jìn)入手臂地圖，建立強(qiáng)大的新突觸。由于這種交叉連接，臉部的觸摸信號(hào)不僅與往常一樣激活臉部地圖，還激活了大腦皮質(zhì)中的手部地圖，它高喊著“手！”，一路向上占領(lǐng)手部的區(qū)域。最終的結(jié)果是，每次患者的臉被觸摸時(shí)，他都能感覺(jué)自己的幻肢手臂被觸摸。

第二種可能是在截肢之前，臉部的感覺(jué)信號(hào)輸入不僅被傳遞到臉部地圖，而且部分被傳遞到手部地圖。它們就像是預(yù)備役部隊(duì)，隨時(shí)準(zhǔn)備投入戰(zhàn)斗。但是這些異常連接通常是在無(wú)聲的情況下進(jìn)行的，也許是因?yàn)樗鼈兪艿绞直旧淼恼；€活動(dòng)的持續(xù)約束或抑制。然而，截肢揭開(kāi)了這些沉默突觸的面紗，所以接觸臉部就會(huì)激活大腦中手部地圖區(qū)域的細(xì)胞，這反過(guò)來(lái)會(huì)讓患者體驗(yàn)到缺失的手臂受到碰觸的感覺(jué)。

不管這兩種理論中哪一種是正確的，我們都可以得到一條關(guān)鍵的信息。一直以來(lái)，一代又一代醫(yī)學(xué)院的學(xué)生被告知的是，人的大腦在胎兒期和嬰兒早期形成數(shù)萬(wàn)億個(gè)神經(jīng)連接，而成年人的大腦失去了形成新連接的能力。這種可塑性的缺乏，即重塑能力的缺乏，常被作為一個(gè)借口，向患者解釋為什么他們?cè)诘媚X卒中或遭受創(chuàng)傷性腦損傷后不能恢復(fù)到正常水平。我們的觀察結(jié)果與這一理論完全相反。我們的結(jié)果首次證實(shí)，即使是成年人大腦中的基本感覺(jué)地圖也能發(fā)生幾厘米距離的變化。隨后，大腦成像技術(shù)也直觀地證實(shí)了我們理論的正確性：維克托的大腦地圖發(fā)生了意料之中的改變（見(jiàn)圖1.3）。

在我們發(fā)表相關(guān)論文后不久，許多團(tuán)隊(duì)證實(shí)了我們的觀察結(jié)果，并對(duì)其進(jìn)行了補(bǔ)充。意大利研究人員喬瓦尼·貝盧基（Giovanni Berlucchi）和薩爾瓦托雷·阿廖蒂（Salvatore Aglioti）發(fā)現(xiàn)，一名患者的一根手指被截后，患者臉上不出所料出現(xiàn)了一根手指的“地圖”。另一位患者的三叉神經(jīng)（面部神經(jīng)）被切斷，他的手掌上很快出現(xiàn)了一張臉部地圖——兩個(gè)案例正好相反。最后，另一位患者的腳被截肢后，幻肢足部可以感受到陰莖接收的感覺(jué)。（事實(shí)上，患者聲稱他的性高潮感受延伸至腳部，因此“比以前強(qiáng)烈得多”。）這是因?yàn)槿梭w的大腦地圖有一種奇怪的不連續(xù)性：生殖器地圖正好在腳部地圖的旁邊。

我做的第二個(gè)關(guān)于幻肢的實(shí)驗(yàn)就更簡(jiǎn)單了。簡(jiǎn)而言之，我用普通的鏡子制作了一個(gè)簡(jiǎn)易裝置，讓癱瘓的幻肢動(dòng)起來(lái)，并且減少幻肢疼痛。要知道這個(gè)方法為什么會(huì)有效，就要先知道為什么有些患者能夠“移動(dòng)”他們的幻肢，而有些人卻不能。

許多有幻肢癥狀的患者都有一種強(qiáng)烈的感覺(jué)——他們可以活動(dòng)自己失去的肢體。他們會(huì)說(shuō)“揮手告別”或“伸手接電話”之類的話。當(dāng)然，他們不是在妄想，他們非常清楚他們不能真正做到這些事情，他們知道自己失去了手臂，但主觀上他們有一種正在活動(dòng)手臂的真實(shí)感受。這種感覺(jué)從何而來(lái)呢？

我猜想它可能來(lái)自大腦前部的運(yùn)動(dòng)指揮中心。你可能還記得我在導(dǎo)讀部分提到小腦怎樣通過(guò)伺服控制回路微調(diào)我們的行動(dòng)。我沒(méi)有提到的是，頂葉也通過(guò)本質(zhì)相同的機(jī)制參與了這個(gè)伺服控制過(guò)程。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，向肌肉輸出的運(yùn)動(dòng)信號(hào)（實(shí)際上）被抄送輸入頂葉，與來(lái)自肌肉、皮膚、關(guān)節(jié)和眼睛的感覺(jué)反饋信號(hào)進(jìn)行比較。如果頂葉探測(cè)到預(yù)期運(yùn)動(dòng)和手部實(shí)際運(yùn)動(dòng)之間有任何不匹配，它們就會(huì)對(duì)下一輪運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行修正調(diào)整。其實(shí)，你的伺服控制系統(tǒng)一直在勤勤懇懇地工作。例如，你可以把一個(gè)沉重的果汁壺放在早餐桌上，而不會(huì)將果汁灑出來(lái)或碰倒周圍的餐具。現(xiàn)在想象一下，如果手臂被截肢，會(huì)發(fā)生什么事情。大腦前部的運(yùn)動(dòng)指揮中心處于“自動(dòng)駕駛”狀態(tài)，“不知道”手臂不見(jiàn)了，所以它們繼續(xù)向缺失的手臂發(fā)送運(yùn)動(dòng)指令信號(hào)。同樣，它們繼續(xù)將這些信號(hào)抄送給頂葉。這些信號(hào)流入位于頂葉的身體意象中心，流至孤獨(dú)地等待著信號(hào)輸入的手部區(qū)域。這些抄送自運(yùn)動(dòng)指令的信號(hào)被大腦誤解為幻肢實(shí)際上活動(dòng)了。

現(xiàn)在你可能想知道，如果果真如此，那為什么當(dāng)你想要移動(dòng)手部且故意保持不動(dòng)時(shí)，你不會(huì)產(chǎn)生同樣強(qiáng)烈的幻肢活動(dòng)的感覺(jué)。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我在幾年之前做出了解釋，后來(lái)因大腦成像研究而得到了證實(shí)。當(dāng)你的手臂完好無(wú)損時(shí)，來(lái)自皮膚、肌肉、關(guān)節(jié)感受器的感覺(jué)反饋及眼睛的視覺(jué)反饋，一致證明你的手臂實(shí)際上并沒(méi)有活動(dòng)。盡管你的運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)正在向頂葉發(fā)送“活動(dòng)”信號(hào)，但感官反饋提出了強(qiáng)有力的反對(duì)意見(jiàn)，因此，你不會(huì)有幻肢活動(dòng)的真實(shí)感覺(jué)。然而，如果手臂缺失，你的肌肉、皮膚、關(guān)節(jié)和眼睛就無(wú)法提供這種有效的反對(duì)證據(jù)。沒(méi)有感官反饋的反對(duì)意見(jiàn)，頂葉收到的最強(qiáng)信號(hào)便是手的運(yùn)動(dòng)指令。因此，你會(huì)體驗(yàn)到幻肢實(shí)際在運(yùn)動(dòng)的感覺(jué)。

認(rèn)為幻肢可以活動(dòng)已經(jīng)足夠奇怪了，但還有更奇怪的事情。許多患者的情況完全相反：他們的幻肢癱瘓不動(dòng)了。“它動(dòng)不了了，醫(yī)生。”“它像是被水泥封住了。”其中一些患者的幻肢扭曲成一個(gè)怪異、極其痛苦的姿勢(shì)。一位患者告訴我：“如果我能活動(dòng)它，我就不會(huì)這么痛了。”

第一次遇到這樣的情況時(shí)，我十分困惑。這說(shuō)不通啊！他們雖然四肢有缺失，但他們大腦中的感覺(jué)-運(yùn)動(dòng)連接應(yīng)該和被截肢前一樣。于是我開(kāi)始檢查這些患者的病歷，很快找到了我一直在尋找的線索。在被截肢之前，許多患者的手臂確實(shí)因周圍神經(jīng)受損而癱瘓——用來(lái)支配手臂的神經(jīng)被從脊髓中扯出來(lái)，就像固定在墻上的電話線被猛地一拉。所以，在截肢前，患者有手臂，但手臂卻毫無(wú)知覺(jué)，癱瘓了好幾個(gè)月。我開(kāi)始懷疑，這段真正的癱瘓期是否會(huì)導(dǎo)致一種“習(xí)得性癱瘓”狀態(tài)，并造成以下現(xiàn)象。

在被截肢之前，每當(dāng)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)向手臂發(fā)出移動(dòng)指令時(shí)，患者頂葉的感覺(jué)皮質(zhì)都會(huì)收到來(lái)自肌肉、皮膚、關(guān)節(jié)和眼睛的負(fù)面反饋。整個(gè)反饋回路都不通了。通過(guò)加強(qiáng)或削弱連接神經(jīng)元的突觸，我們可以用經(jīng)驗(yàn)來(lái)修正大腦，這一點(diǎn)已得到了廣泛認(rèn)同。這個(gè)修正的過(guò)程叫作學(xué)習(xí)。當(dāng)大腦總是看到事件B緊隨事件A發(fā)生時(shí)，這樣的模式會(huì)不斷強(qiáng)化，代表A的神經(jīng)元和代表B的神經(jīng)元之間的突觸得到鞏固。反之，如果A和B不再有明顯的關(guān)系，代表A和B的神經(jīng)元就會(huì)相應(yīng)關(guān)閉它們之間的相互聯(lián)系，以適應(yīng)新的現(xiàn)實(shí)。

現(xiàn)在的情況是，運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)不斷地向手臂發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，而頂葉則不斷地認(rèn)為這些指令對(duì)肌肉和感覺(jué)沒(méi)有任何影響。運(yùn)動(dòng)指令與應(yīng)該產(chǎn)生的感覺(jué)反饋之間有著強(qiáng)烈的相關(guān)性，而用來(lái)支持這種相關(guān)性的突觸卻成了“說(shuō)謊者”。每一個(gè)新產(chǎn)生的無(wú)效運(yùn)動(dòng)信號(hào)都強(qiáng)化了這一趨勢(shì)，因此突觸變得越來(lái)越弱，最終奄奄一息。換句話說(shuō)，這種癱瘓是由大腦習(xí)得的，并印入由患者身體意象形成的回路。手臂被截肢以后，習(xí)得的癱瘓也被帶入幻肢，所以患者會(huì)感覺(jué)幻肢癱瘓不動(dòng)了。

怎么能驗(yàn)證這樣一個(gè)古怪的理論呢？我突然想到可以構(gòu)建一個(gè)反光鏡箱（見(jiàn)圖1.4）。我將豎直的鏡子放在一個(gè)紙箱的中央，紙箱的頂部和前部都被去掉了。如果你站在箱子前面，雙手放在鏡子的兩側(cè)，從一個(gè)角度向下看，你會(huì)看到一只手在鏡中的反射精確地疊加在另一只手的感覺(jué)位置上。換句話說(shuō)，你會(huì)產(chǎn)生一種錯(cuò)覺(jué)，覺(jué)得看到了自己的兩只手，然而事實(shí)上，你只是看到一只真實(shí)的手和一只由鏡子反射出來(lái)的手。

如果你有兩只正常、完整的手，利用反光鏡箱感受這樣的錯(cuò)覺(jué)會(huì)十分有趣。例如，你可以同步對(duì)稱地移動(dòng)兩只手，假裝你在指揮一支管弦樂(lè)隊(duì)，然后突然用不同的方式移動(dòng)手。盡管你知道那只是一種錯(cuò)覺(jué)，但當(dāng)你這么做的時(shí)候，大腦中總會(huì)有些許震驚，因?yàn)閮煞N反饋流突然之間匹配不上了：鏡子后面真實(shí)的手給出了皮膚和肌肉反饋，但由鏡面反射看到的手，即頂葉已確信是隱藏的那只手，卻有著截然不同的視覺(jué)反饋。

現(xiàn)在我們來(lái)看看反光鏡箱對(duì)幻肢癱瘓患者有什么樣的效果。第一位體驗(yàn)反光鏡箱的患者是吉米，他的右臂完整無(wú)損，左臂是幻肢。他感覺(jué)幻肢像樹(shù)脂澆注的人體模型一樣，從殘肢延伸出來(lái)。更糟的是，他的幻肢常常痙攣，令他十分痛苦，他的醫(yī)生對(duì)此也束手無(wú)策。我向他展示了反光鏡箱，并解釋說(shuō)我們將要做一個(gè)不尋常的嘗試，但不能保證它有什么效果。吉米欣然表示愿意嘗試。他把癱瘓的幻肢放在鏡子左邊，看了看箱子的右邊，并小心地把右手放在那里，使它在鏡中的影像與左邊幻肢感覺(jué)的位置一致（重疊）。這立刻讓他有一種驚人的視覺(jué)印象——幻肢重新長(zhǎng)出來(lái)了。然后我讓他一邊看著鏡子，一邊完成雙臂和雙手的鏡像對(duì)稱動(dòng)作。他大聲喊道：“好像手臂插回去了一樣！”現(xiàn)在，他不僅清楚地感覺(jué)到幻肢聽(tīng)從他的指揮，令他吃驚的是，多年來(lái)痛苦的幻肢痙攣癥狀也首次減輕了。鏡像視覺(jué)反饋好像讓他的大腦“忘記了”習(xí)得性癱瘓。

更值得注意的是，我們的一位患者羅恩將反光鏡箱拿回了家，在空閑之余玩了3周后，他的幻肢連同疼痛感一起完全消失了。我們都很震驚。一個(gè)簡(jiǎn)單的反光鏡箱竟能令幻肢消失。這是怎么做到的？目前還沒(méi)有人證明這種機(jī)制，以下是我的猜測(cè)：沒(méi)有關(guān)節(jié)或肌肉反饋，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)指令信號(hào)的副本，而反光鏡箱輸入的視覺(jué)反饋又不一致，當(dāng)面對(duì)如此雜亂的感覺(jué)輸入時(shí)，大腦放棄了，最后它說(shuō)，“算了，根本就沒(méi)有手臂”。大腦無(wú)奈地否定了手臂的存在。我經(jīng)常跟我的同事們說(shuō)，這是醫(yī)學(xué)史上第一個(gè)成功的幻肢截?cái)喟咐．?dāng)我第一次觀察到幻肢因鏡像視覺(jué)反饋消失時(shí)，我自己都不太相信。這種用鏡子截?cái)嗷弥南敕ㄋ坪鹾芷婀郑渌芯繄F(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功地復(fù)制了該實(shí)驗(yàn)，尤其是海德堡大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家赫塔·弗洛爾（Herta Flor）。馬里蘭州的沃爾特·里德陸軍醫(yī)療中心的杰克·曹（Jack Tsao）團(tuán)隊(duì)也證實(shí)了鏡像視覺(jué)反饋能減輕幻肢疼痛。他們對(duì)24名患者（包括16名安慰劑對(duì)照組患者）進(jìn)行了安慰劑對(duì)照的臨床研究。使用反光鏡箱的8名患者的幻肢疼痛在3周后消失，而對(duì)照組患者（用樹(shù)脂玻璃和視覺(jué)圖像代替鏡子）卻沒(méi)有任何改善。當(dāng)對(duì)照組患者換為使用鏡子時(shí)，結(jié)果與原實(shí)驗(yàn)組相同，他們的幻肢疼痛大幅減輕。

更重要的是，鏡像視覺(jué)反饋現(xiàn)在正被應(yīng)用于加快腦卒中后癱瘓患者的恢復(fù)治療。1998年，我與我的博士后同事埃里克·阿爾特舒勒（Eric Altschuler）首次在《柳葉刀》雜志上發(fā)表了關(guān)于這一現(xiàn)象的文章，但我們的樣本量很小——只有9名患者。由克里斯蒂安·多勒（Christian Dohle）領(lǐng)導(dǎo)的德國(guó)研究團(tuán)隊(duì)近期在三盲控制組實(shí)驗(yàn)中，對(duì)50名腦卒中患者進(jìn)行了鏡像視覺(jué)反饋的嘗試，結(jié)果顯示大部分人恢復(fù)了感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)功能。鑒于腦卒中的發(fā)病率是六分之一，鏡像視覺(jué)反饋是一個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)。

鏡像視覺(jué)反饋開(kāi)始越來(lái)越多地應(yīng)用于臨床治療。其中就有一種奇怪的疼痛障礙，它的名稱也很古怪——復(fù)雜性區(qū)域疼痛綜合征Ⅱ型（CRPS-Ⅱ）。你可能覺(jué)得這個(gè)名稱聽(tīng)起來(lái)很可怕，還有些讓人摸不著頭腦，但其實(shí)這只不過(guò)是語(yǔ)言的障眼法，不管你叫它什么，這種疼痛實(shí)際上很常見(jiàn)，大約10%的腦卒中患者會(huì)出現(xiàn)此病癥。這種疾病也會(huì)發(fā)生在人體輕微損傷之后，這類情況似乎更廣為人知，比如手掌骨折，這樣的骨折不至于危及生命。剛開(kāi)始會(huì)有疼痛，你可能會(huì)覺(jué)得手摔斷了。通常情況下，疼痛會(huì)隨著骨頭的愈合而逐漸消失。但不幸的是，有些時(shí)候骨頭愈合了疼痛也無(wú)法消失，甚至還會(huì)在愈合之后持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。最終，患者被慢性疼痛折磨得痛苦不堪。這種病沒(méi)有治愈的方法，至少我在醫(yī)學(xué)院上學(xué)時(shí)老師是這么教的。

這讓我突然想到，也許可以用一種新的方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。我們通常認(rèn)為疼痛是單一的感覺(jué)，但從功能角度來(lái)看，至少存在兩種疼痛。一種是急性疼痛，就像當(dāng)你不小心把手放在滾燙的爐子上時(shí)，你會(huì)尖叫著猛地把手抽出來(lái)；另一種是慢性疼痛，這樣的疼痛持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，還會(huì)不定時(shí)持續(xù)發(fā)作，例如手指骨折以后一直隱隱作痛。雖然兩者感覺(jué)上相同（都有疼痛的感覺(jué)），但它們有著不同的生物功能和進(jìn)化起源。劇烈疼痛會(huì)讓你立即將手從爐子上拿開(kāi)，以防止進(jìn)一步的組織損傷；慢性疼痛則提醒你固定住骨折的手不要?jiǎng)樱苑乐乖谟线^(guò)程中再次受傷。

我開(kāi)始思考，如果可以用習(xí)得性癱瘓解釋幻肢不能活動(dòng)的現(xiàn)象，也許CRPS-Ⅱ就是“習(xí)得性疼痛”的一種形式。設(shè)想一位手部骨折的患者，在他恢復(fù)的過(guò)程中，每當(dāng)他移動(dòng)手的時(shí)候，疼痛就會(huì)出現(xiàn)。他的大腦持續(xù)觀察到“如果發(fā)生A事件，就會(huì)發(fā)生B事件”的模式，其中A是移動(dòng)手，B是疼痛。因此，代表這兩個(gè)事件的各種神經(jīng)元之間的突觸日益增強(qiáng)，持續(xù)數(shù)月。最終，任何試圖移動(dòng)手部的動(dòng)作都會(huì)立刻引起劇烈疼痛。這種疼痛甚至可能蔓延至手臂，導(dǎo)致手臂不能活動(dòng)。在某些情況下，手臂不僅動(dòng)彈不得，而且會(huì)腫脹或發(fā)炎，甚至還會(huì)開(kāi)始萎縮——這就是反射性交感神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)不良綜合征。這一切都是因?yàn)楦杏X(jué)和身體之間的互動(dòng)出了岔子，才出現(xiàn)這怪異的結(jié)果。

1996年10月，在加州大學(xué)圣迭戈分校組織的“大腦的10年”研討會(huì)上，我提議用反光鏡箱來(lái)幫助緩解習(xí)得性疼痛，就像用它來(lái)減輕幻肢疼痛一樣。患者可以在照鏡子的時(shí)候嘗試同步移動(dòng)四肢，制造疼痛手臂在自由活動(dòng)的假象，卻不會(huì)感受到疼痛。通過(guò)這樣反復(fù)練習(xí)，患者可能會(huì)“遺忘”習(xí)得性疼痛。幾年后，兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)對(duì)反光鏡箱進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)反光鏡箱對(duì)大多數(shù)CRPS-Ⅱ患者的治療都有效。兩項(xiàng)研究都是安慰劑對(duì)照組雙盲實(shí)驗(yàn)。老實(shí)說(shuō)，我十分驚訝。在那之后，又有另外兩個(gè)雙盲隨機(jī)研究證實(shí)了該方法的顯著效果。（15%的腦卒中患者伴隨有CRPS-Ⅱ的其他相關(guān)病癥，反光鏡箱治療法對(duì)他們也是有效的。）

我要提到的最后一個(gè)關(guān)于幻肢的案例，比以上案例都更加不同尋常。我仍然使用之前的反光鏡箱，但更上一層樓。我讓患者查克看著鏡子中完整肢體的反射，像以前重生幻肢的實(shí)驗(yàn)一樣。但是這一次，我讓他穩(wěn)住手臂而不是移動(dòng)手臂，我在他的視線與鏡子反射之間放了一個(gè)縮小圖像的凹透鏡。從查克的角度看，他的幻肢尺寸現(xiàn)在好像只有“真實(shí)”尺寸的一半或三分之一。

查克驚訝地說(shuō)：“太神奇了，醫(yī)生。我的幻肢不僅看起來(lái)小了，感覺(jué)也變小了。你猜怎么著——疼痛也減輕了！減輕到原來(lái)疼痛強(qiáng)度的四分之一。”

這不由得讓人想到一個(gè)有趣的問(wèn)題，即用針刺真實(shí)手臂引起的真實(shí)疼痛感是否也會(huì)因?yàn)樵谝曈X(jué)上縮小針或手臂而減弱。在我剛才描述的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們看到視覺(jué)因素（及其缺乏）在減輕幻肢疼痛和運(yùn)動(dòng)麻痹癥狀方面很有效。如果這種視覺(jué)介入的麻醉手段能被證明對(duì)完好無(wú)損的手起作用，這將是感覺(jué)和身體相互作用的另一個(gè)驚人例子。

————

可以這么說(shuō)，我的這些發(fā)現(xiàn)與邁克·默策尼希（Mike Merzenich）和喬恩·卡斯（Jon Kaas）的動(dòng)物研究，以及萊昂納多·科恩（Leonardo Cohen）和保羅·巴赫伊麗塔（Paul Bach y Rita）的一些獨(dú)創(chuàng)性臨床研究結(jié)合在一起，開(kāi)創(chuàng)了神經(jīng)學(xué)的新紀(jì)元，尤其是在神經(jīng)康復(fù)領(lǐng)域。它們讓我們對(duì)大腦的看法發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變。20世紀(jì)80年代流行的舊觀點(diǎn)認(rèn)為，大腦由許多專門(mén)的模塊組成，這些模塊從人類出生起就為執(zhí)行特定的任務(wù)而存在。（解剖學(xué)教科書(shū)中展示大腦連接的方框和箭頭圖，誤導(dǎo)了幾代醫(yī)學(xué)院學(xué)生。直至今天，一些教科書(shū)上仍然有這樣陳舊過(guò)時(shí)的觀點(diǎn)。）

但從20世紀(jì)90年代開(kāi)始，這種靜態(tài)的大腦視圖逐漸被一種更加動(dòng)態(tài)的畫(huà)面取代。大腦中所謂的模塊并不是孤立地完成工作的，它們之間有著大量的交互，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)之前的猜想。一個(gè)模塊運(yùn)行的變化，例如因損傷、成熟、習(xí)得和生活經(jīng)驗(yàn)發(fā)生的變化，可能導(dǎo)致與它相連的許多其他模塊的運(yùn)行發(fā)生顯著變化。令人驚訝的是，一個(gè)模塊甚至可以接管另一個(gè)模塊的功能。大腦的神經(jīng)連接不是固定不變的（就像產(chǎn)前基因藍(lán)圖顯示的那樣），而是高度可塑的——不僅僅在嬰幼兒和孩童時(shí)期，而是貫穿于每個(gè)人的一生。正如我們所見(jiàn)，即使是大腦中基本的“觸摸”地圖，也可以在相對(duì)較遠(yuǎn)的距離內(nèi)進(jìn)行修改，幻肢也可以用一面鏡子“截?cái)唷薄Ｎ覀儸F(xiàn)在可以自信地說(shuō)，大腦是一個(gè)可塑性非常強(qiáng)的生物系統(tǒng)，與外部世界處于動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。甚至大腦的基本連接也在不斷更新，以應(yīng)對(duì)不斷變化的感官需求。如果再考慮到鏡像神經(jīng)元，那么我們可以推斷，你的大腦也與其他大腦同步——類似于社交網(wǎng)絡(luò)上的人們通過(guò)全球互聯(lián)網(wǎng)不斷改變和豐富彼此的人生。

盡管這個(gè)范例不同尋常，但拋開(kāi)它在臨床上的重要性不談，你可能會(huì)好奇，幻肢和大腦的可塑性的故事與人類獨(dú)特性有什么關(guān)系？終身可塑性是人類獨(dú)有的嗎？事實(shí)上，它不是。難道低等靈長(zhǎng)類動(dòng)物也有幻肢？是的，它們有。它們?cè)诮刂髸?huì)在大腦皮質(zhì)形成新的映射嗎？當(dāng)然。那么可塑性對(duì)人類來(lái)說(shuō)有什么特別意義呢？

答案是，終身可塑性（而不僅僅是基因決定一切）是人類獨(dú)特性進(jìn)化的核心角色之一。通過(guò)自然選擇，我們的大腦進(jìn)化出利用習(xí)得與文化來(lái)驅(qū)動(dòng)我們的心理階段轉(zhuǎn)變的能力。我們可以稱自己為“可塑人類”。盡管其他動(dòng)物的大腦也表現(xiàn)出可塑性，但我們是唯一在大腦完善和進(jìn)化過(guò)程中可塑性發(fā)揮核心作用的物種。我們將神經(jīng)可塑性發(fā)展至如此高度，利用的主要方法之一叫幼態(tài)延續(xù)——我們荒謬地延長(zhǎng)嬰兒期和青年期，這讓我們?cè)谑嗄甑臅r(shí)間里既快速發(fā)育又高度依賴?yán)弦惠叀Ｈ祟惖耐暧兄诘於ǔ扇诵闹堑幕A(chǔ)，而可塑性是貫穿一生的主要力量。如果沒(méi)有幼態(tài)延續(xù)和可塑性，我們將仍然是一絲不掛的草原猿類——沒(méi)有火，沒(méi)有工具，沒(méi)有文字，沒(méi)有傳說(shuō)，沒(méi)有信仰，也沒(méi)有夢(mèng)想。這樣的話，我們就真的只是猿類，我們不可能志存高遠(yuǎn)。

————

順便說(shuō)一句，我在還是醫(yī)學(xué)院學(xué)生時(shí)遇到的那位患者米基，她疼痛時(shí)本應(yīng)該尖叫，實(shí)際卻大笑——盡管我從未直接研究過(guò)她，但我從未忘記她。米基的笑聲引出一個(gè)有趣的問(wèn)題：為什么人們會(huì)笑？笑，以及它如影隨形的伙伴幽默，是所有文化中普遍存在的特征。有些猿被撓癢時(shí)會(huì)“笑”，但是我懷疑它們?cè)诳吹揭恢慌中尚刹鹊较憬镀にち藗€(gè)屁股蹲兒時(shí)卻不會(huì)笑。珍·古道爾肯定也沒(méi)有報(bào)道過(guò)黑猩猩會(huì)表演啞劇，或者出演電影《三個(gè)臭皮匠》（Three Stooges）或《啟斯東警察》（Keystone Kops）。人類為何會(huì)在進(jìn)化過(guò)程中產(chǎn)生幽默？它是如何進(jìn)化得來(lái)的？這仍然是個(gè)謎。但米基的案例給了我一條線索。

任何笑話或幽默事件都離不開(kāi)一個(gè)特定的形式：你一步步地講述一個(gè)故事，帶領(lǐng)聽(tīng)眾沿著一條充滿期待的花園小路行進(jìn)，然后引入一個(gè)意想不到的轉(zhuǎn)折、一句妙語(yǔ)，要想理解它，就需要對(duì)前面的事件整體重新解釋。但這還不夠，如果科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)得出了一個(gè)意想不到的數(shù)據(jù)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)需要推翻重來(lái)，科學(xué)家是不會(huì)覺(jué)得有趣的。（相信我，我試過(guò)！）預(yù)期失望是必要的，但還不夠。另一個(gè)關(guān)鍵因素是新的解釋必須是無(wú)關(guān)緊要的。我來(lái)舉個(gè)例子。醫(yī)學(xué)院院長(zhǎng)沿著一條小路往前走，途中他踩到香蕉皮滑倒了。如果他的頭摔破了，鮮血直流，你會(huì)趕緊幫忙叫救護(hù)車。這時(shí)你不會(huì)笑。但如果他毫發(fā)無(wú)傷地站起來(lái)，把粘在價(jià)值不菲的褲子上的香蕉泥擦干凈，你就會(huì)爆發(fā)一陣大笑。這就是所謂的鬧劇。二者之間關(guān)鍵的區(qū)別在于，在第一種情況下，你需要迫切關(guān)注一個(gè)真實(shí)的危機(jī)；在第二種情況下，它是虛驚一場(chǎng)，你可以笑著告訴旁人不需要大費(fèi)周折前來(lái)幫忙。這是自然界發(fā)出的“一切都好”的信號(hào)。只有新的解釋無(wú)關(guān)緊要時(shí)，你才能幸災(zāi)樂(lè)禍。

那么又該如何解釋米基的笑聲呢？那時(shí)我還不知道原因，但是多年以后，我遇到了另一位名叫多蘿西的患者，她也有類似“疼痛引發(fā)大笑”的病癥。CT（計(jì)算機(jī)斷層掃描術(shù)）顯示，她大腦中的一條疼痛通路受損。盡管我們認(rèn)為疼痛是單一的感覺(jué)，但實(shí)際上它有好幾層。疼痛感最初傳遞至一個(gè)被稱為腦島的小結(jié)構(gòu)中，它位于大腦外側(cè)，被顳葉掩蓋（見(jiàn)導(dǎo)讀圖2）。之后，疼痛信息從腦島傳遞到額葉的前扣帶回。此時(shí)你感受到了真正的不適，感受到煎熬又可怕的疼痛及對(duì)危險(xiǎn)的預(yù)知。如果像多蘿西和米基那樣切斷疼痛通路，腦島會(huì)繼續(xù)提供疼痛的基本感覺(jué)信息，但不會(huì)引發(fā)預(yù)想的可怕和痛苦——前扣帶回沒(méi)有理解這個(gè)信息。事實(shí)上，它在說(shuō)：“一切都很好。”因此，患者大笑有兩個(gè)關(guān)鍵要素：一個(gè)是明顯危急的信號(hào)，暗示警報(bào)（經(jīng)腦島確認(rèn)）是重要的，另一個(gè)“一切都好”警報(bào)緊隨其后（來(lái)自前扣帶回的沉默）。所以患者會(huì)控制不住地大笑。

撓癢也是一樣的。一個(gè)身材高大的成年人逼近一個(gè)孩子，顯然，孩子從身量上來(lái)說(shuō)處于劣勢(shì)。她就像被一個(gè)如格倫德?tīng)?img alt="格倫德?tīng)柺怯?guó)盎格魯-撒克遜英雄敘事詩(shī)《貝奧武夫》中記述的一個(gè)巨人怪物。——譯者注" class="qqreader-footnote" src="https://epubservercos.yuewen.com/7D1811/24144883201866506/epubprivate/OEBPS/Images/note.png?sign=1754804668-5wVGJqNdIWNTB3tmx3PlPBUx7dOcl9Lo-0-e8e6802c70ce9945086bc187fd6a4f7e">般的巨人怪物壓制住，任其擺布。靈長(zhǎng)類動(dòng)物的本能讓她想逃跑，就像從鷹、美洲虎和蟒蛇的威懾下逃出生天一樣——這個(gè)比喻可能不太恰當(dāng)。但之后，怪物變得溫柔了。這降低了她對(duì)危險(xiǎn)的預(yù)期。本可能是尖牙利爪在她肋骨上拼命地挖，結(jié)果卻是手指有力活動(dòng)，給她撓癢癢。孩子笑了。成年人的幽默很可能就是從撓癢癢演變而來(lái)的。

錯(cuò)誤警報(bào)理論可以解釋這場(chǎng)鬧劇，很容易看出它如何進(jìn)化成認(rèn)知鬧劇——換句話說(shuō)，就是笑話。認(rèn)知鬧劇同樣可以降低對(duì)危險(xiǎn)的錯(cuò)誤預(yù)期，這種錯(cuò)誤預(yù)期可能導(dǎo)致資源浪費(fèi)在想象的危險(xiǎn)上。事實(shí)上，我們甚至可以說(shuō)，幽默是一種有效的解毒劑，可以有效地幫助我們與終極危險(xiǎn)做無(wú)謂斗爭(zhēng)：就像有自我意識(shí)的人類時(shí)刻畏懼死亡。

最后，我們思考一下人類常見(jiàn)的問(wèn)候動(dòng)作：微笑。當(dāng)一只猿接近另一只猿時(shí)，后者會(huì)默認(rèn)靠近它的猿有潛在危險(xiǎn)，所以它發(fā)出信號(hào)，露出犬齒，做出齜牙咧嘴的表情，表明它做好了戰(zhàn)斗的準(zhǔn)備。這一表情經(jīng)過(guò)進(jìn)一步發(fā)展，成為表達(dá)威脅的象征，是一種警告入侵者的攻擊性表情。但是，如果接近的猿被認(rèn)為是朋友，威脅的表達(dá)（露出的犬齒）就會(huì)半途消失。而這種做了一半的鬼臉（隱藏部分犬齒）就變成了安撫和友好的表達(dá)。潛在威脅（攻擊）再次戛然而止，就像上文我們分析疼痛為什么會(huì)引發(fā)大笑時(shí)一樣。難怪微笑和大笑有同樣的主觀感受，它們有著相同的邏輯，并可能有著相同的神經(jīng)回路。當(dāng)你的愛(ài)人對(duì)你微笑時(shí)，她實(shí)際上是半露著牙齒，提醒你她的獸性起源，這確實(shí)挺奇怪的。

因此，米基的故事可能有著埃德加·愛(ài)倫·坡小說(shuō)的古怪開(kāi)頭，而我們運(yùn)用夏洛克·福爾摩斯的方法診斷并解釋米基的癥狀。我們的額外收獲就是，從進(jìn)化和生物學(xué)功能的角度，描述人類大腦中珍貴而又神秘的那部分內(nèi)容。