2021年10月27日发布 | 1923阅读

​神外历史上的今天|不世之材Egas Moniz与脑白质切除术的渊源

李艺玮

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1949年10月27日,72年前的今天,葡萄牙神经学家埃加斯·莫尼兹(Egas Moniz)因发现“前额叶白质切开术对某些精神病的治疗价值”,被授予诺贝尔生理学或医学奖。尽管这样的成就令他名声大噪,其所开辟的“精神外科”也名声斐然,但后者自问世起,就面对着热切追捧和强硬攻击的“冰火两重天”。



莫尼兹所攀越的高峰并不仅仅是“精神外科”,在更早的1928年7月7日,54岁的莫尼兹于法国巴黎神经学会上的报告,宣告了脑动脉造影术这一开天辟地应用的诞生,至今仍被世界神经外科奉为“宝藏”。


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1874年11月29日,莫尼兹出生在葡萄牙西北部阿文卡附近的一个小村庄。这位“怪异天才”青年时期的古怪与才华已无需赘述。对于莫尼兹,身边的人对他的评价总是两极分化,有人惊异于他的才华,有人倾慕他在医学中的独到眼光,更有许多人对他惯常的“剑走偏锋”的行事抱以严厉的谴责态度。


莫尼兹一度以政治家和作家的身份而为人熟知。1900年,年仅26岁的莫尼兹当选为议会议员。第一次世界大战期间,他被任命为葡萄牙驻西班牙大使。战后,莫尼兹担任外交部长一职,期间代表葡萄牙参加了1918年的第五次埃尔赛和平会议。多年来,尽管葡萄牙政府频繁更迭,但莫尼兹凭借老练的外交能力,一直担任重要的政治职位。直到1926年,葡萄牙发生巨变,时任总统安东尼奥·德·奥利维拉·萨拉查(Antonio de Oliveira Salazar)所建立的独裁统治结束了莫尼兹竭力在葡萄牙推行的自由与民主,也阻碍了他进一步的政治发展,莫尼兹被迫退出政坛。


在莫尼兹游走于政坛的这些年里,他也一直作为一名神经学教授进行着学术活动,研究涉猎广泛。他撰写了关于战争中的神经学创伤(1917年)和临床神经学(1925年)的书籍,开展了脑血管造影的试剂研究(1925年),并与欧洲神经学界保持着密切的专业联系。这成为了他后半生的辉煌之基。


在退出政坛后,莫尼兹更将他所有的雄心壮志与精力都倾注在了神经学上。1926年,莫尼兹开始了他的脑血管造影术,这是一种将不透明物质注入颈动脉后,通过X射线显示活体大脑血管的技术。1926年11月,莫尼兹和他的合作伙伴阿尔梅达·利马(Almeida Lima)成功使用溴化锶溶液记录了一只狗的脑动脉造影,取得了初步成功。1927年7月,他在巴黎的神经学会和随后的法国医学院成功地展示了第一张脑血管造影照片。尽管其他科学家曾试图通过向血管中注入不透明物质来完成外周结构显像,但莫尼兹是第一个将这项技术成功应用于人类大脑的人。他的工作被誉为医学上的突破,因为它使医生可以通过观察肿瘤周围血管的异常移位,从而得以推断肿瘤的位置。莫尼兹对血管造影术进行了多年的研究,并撰写了大量相关文章。在1927年至1931年间,他发表了61篇论文并出版了一本专著,表现出强悍的研究能力;到1934年,他已经发表了有关脑血管造影的112篇文章和两本专著。


莫尼兹不无道理地希望,他在脑血管造影术方面的开创性工作能够获得诺贝尔奖的认可,然而,作为一种可行的诊断工具,人们对这种方法的接受进展缓慢,在1928年、1932年和1937年,莫尼兹因发现脑血管造影而三次获得诺贝尔奖提名,但他从未因发现这项革命性的诊断技术而获得这一奖项。莫尼兹十分失望,但这位天才仿佛从不知气馁为何物,当他无意中洞察到另一个有可能实现他的科学宏愿的机会时,他立刻行动了起来,并开发了一种治疗人类精神障碍的外科干预方法——脑白质切除术。


回溯精神外科的起源,首个有文献记载的治疗精神错乱的外科手术尝试发生在19世纪末的英国和瑞士。众多知名英国医生试图通过在颅骨上钻孔并从大脑中抽取部分液体来治疗出现精神错乱的梅毒三期患者;这些手术所依据的理论是,精神错乱的症状是由大脑内脑脊液增多、脑内压力增加引起的。瑞士医师戈特利布·伯克哈德(Gottlieb Burckhardt)也认为,通过损毁大脑的特定区域可以减少精神疾病患者的暴力倾向和攻击性,他在私人精神科诊所进行了更具破坏力的手术,切除了6名被诊断为精神分裂症的患者的一部分大脑皮层。钻孔和大脑皮质切除手术几乎没有产生任何效果,反倒招来了英国乃至欧洲医学界的许多批评。到1895年,精神外科手术理念几乎已经从临床医学舞台上销声匿迹了。到20世纪,莫尼兹再次提出了这个想法。


大多数人认为,莫尼兹之所以决定进行额叶手术,是因为美国知名生理学家卡莱尔·雅各布森(Carlyle Jacobsen)和约翰·富尔顿(John Fulton)于1935年8月在伦敦举行的第二届国际神经病学大会上报告的关于黑猩猩的试验。他们在报告中提到,他们先训练两只健全的黑猩猩执行需要短期记忆的任务,训练后,他们切除了两只黑猩猩的部分额叶。在手术前,其中一只黑猩猩贝基(Becky)对测试显示出非常情绪化的反应,她有时会拒绝进入训练房间,而当她犯了一个错误而无法获得食物奖励时,她甚至会怒火中烧。然而,令人吃惊的是,在切除她的双侧额叶后,她变得更加合作,甚至心甘情愿地完成任务,尽管她犯的错误比切除手术前多得多,但她没有表现出任何负面情绪。当时,雅各布森和富尔顿所报告的实验主题是是额叶切除后的学习缺陷,但莫尼兹敏锐地注意到他们所提到的情绪变化。富尔顿后来提道,莫尼兹在演讲结束后站了起来发表了自己看法,他认为,如果切除额叶可以阻止动物的神经质行为,消除沮丧情绪,那么为什么不能通过外科手术来缓解人类的焦虑状态呢?



在20世纪30年代,对额叶的研究是一个“热门话题”,许多研究人员和临床医生都在努力阐明它们在动物和人类中的功能。回到里斯本后,莫尼兹将研究重点转向额叶,在听到雅各布森和富尔顿的报告三个月后的1935年11月12日,莫尼兹指导了他的第一次手术尝试。莫尼兹一再强调自己的实验只是“灵光一闪”,否认自己是受到了富尔顿的启发,他的合作者也认为,雅各布森和富尔顿的报告支持而不是启发了莫尼兹的想法。有关他的灵感来源众说纷纭,但可以肯定的是,不管莫尼兹是否受到了黑猩猩实验的启发,在他准备启动自己的临床试验时,他已经从众多额叶相关研究中获得了大量关于额叶的信息。而富尔顿的报告也是十分重要的,他相信大脑中存在病理回路,并采用严格的生物学方法来研究这一精神问题。他认为,这种病理回路由于不正常的条件作用而变得固定和持久。这些回路被假设与在大脑中产生的特定想法有关,这些想法产生了常见的精神疾病症状,如妄想症、强迫症和焦虑。莫尼兹进一步推测,相关回路位于额叶以及这些脑叶和其他大脑区域之间的连接中,这导致了切断这些连接会破坏病理回路,从而消除异常思维和行为的概念。


在发明脑白质切除术前,莫尼兹就受到额叶受损患者的临床报道的影响,特别是对一位接受了双侧额叶切除手术以切除肿瘤的患者的报告。研究显示,这位患者术后虽然看起来是正常的,但实际上却在之后出现了人类额叶受损的症状,包括人格的永久性改变以及智力等功能的缺陷。莫尼兹在他的阅读中再次发现,这一案例研究支持了两个相当矛盾的观点:额叶调节了包括人格和情绪在内的重要的“精神现象”,然而在这些区域发生损伤却在一定程度上影响不大,额叶有损伤的人仍会或多或少保有行为和认知能力。莫尼兹自己也承认,“这个过程背后的假设可能会受到质疑,对额叶采取手术干预也许是胆大包天的”。


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在准备启动他的第一个临床试验时,莫尼兹得到了两位同事的帮助,一位是里斯本大学(University Of Lisbon)的精神病学教授索布拉尔·西德(Sobral Cid),这位教授挑选了适合手术的患者;另一位是阿尔梅达·利马(Almeida Lima),这是一名经验丰富的年轻神经外科医生,也是协助莫尼兹进行脑血管造影工作的老朋友。由于缺乏神经外科训练和痛风导致的双手残疾,莫尼兹本人并没有做过真正的手术;而在利马的帮助下,莫尼兹完成了破坏一部分白质的目标。


脑白质由连接前额叶皮质和其他大脑区域的纤维束组成,同时能够保持额叶皮质的细胞体完好无损。选择破坏这一部位面临着很大的风险,莫尼兹也在手术方式的选择中颇费了一番心血。最初的20例脑白质切除手术是在全身麻醉下进行的,而最开始的7例患者所接受的是通过在大脑内适量注射无水酒精以定向杀灭神经元的方法,术中需要在患者的头骨上钻两个洞,然后插入皮下针头,并向纤维致密的半卵圆中心内的特定区域注射少量无水酒精。利马在莫尼兹的指导下为这些患者进行了这一操作。后来,莫尼兹和利马共同开发了另一种专用于脑白质切除术的“脑白质切断器(Leucotome)”,它是一个长11厘米、直径为2毫米的针状装置。在套管闭合的圆形末端前5毫米处,有一个可电动操作其伸缩的金属丝环。通过旋转金属丝环,人们可以分离出部分脑白质。术中首先需要将白质刀插入脑白质中4厘米,随后放出金属环,通过旋转器械,金属环将切断1cm厚的白质组织。随后,闭合金属环,将白质小刀抽离并再次重复切除过程。在使用酒精注射或白细胞切割器时,莫尼兹和利马改变了不同患者的手术范围。例如,第一个接受白质刀治疗的患者在大脑两边各切割了两处白质组织,而后来的患者则接受了四到六处切割。



1936年3月3日,莫尼兹在巴黎向一位专家听众展示了他的研究成果;几周后,研究结果发表在《医学公报》(Bulletde de‘Académie de Médecine)上。此外,莫尼兹还撰写了专著《精神疾病的治疗方法》(Tentatives Opératoires dans le Traitement de Certaines Psychoses),其中不仅解释了手术方法并总结了结果,还记录了病例描述。




莫尼兹最初的20名患者包括焦虑、抑郁和精神分裂症患者。实际的诊断并不重要,重要的是存在严重的精神损伤,伴随着重复暗示和适应不良的思维症状。第一名患者是一名63岁的女性,有很长的精神病史。三年来,她一直在医院接受治疗,她同时患有抑郁症、焦虑症、偏执症、幻觉和失眠。手术后,莫尼兹发现她的精神状态有了很大改善。大约两个月后,一位精神病院的医生注意到,这位病人变得更冷静,不那么焦虑,不那么偏执;她的方向感也很好,保持了人格和智慧。莫尼兹宣布她“痊愈”了。莫尼兹在他的这本专著中描述了最初的一系列患者,报告了总共7个治愈、7个改善和6个不变的患者。在展示他的研究成果时,莫尼兹在手术前对每个患者的精神病史进行了描述,并在手术后对他们的行为和情绪状态进行了定性描述。他自己做手术后的观察(通常在只有几天或几周的随访时间之后),或者依靠了解手术目的的精神病院医生提供的信息。


莫尼兹在术中对前20例手术进行定性总结:“接受手术的患者中,35%(7例)痊愈,35%(7例)好转,30%(6例)没有发生任何变化,但也没有恶化。无死亡病例。”按诊断分型,5例“Mélancolie焦虑症”患者中,有4例缓解,1例好转。然而,在7例精神分裂症患者中,只有2例好转,5例无变化。尽管几乎每一次手术都会产生不良影响,但莫尼兹将这些情况描述为只是暂时的;这些症状包括体温升高、呕吐、膀胱和大便失禁、腹泻、上睑下垂和眼球震颤,以及麻木、运动迟钝、嗜睡、时间和局部迷失方向、盗窃成瘾和异常的饥饿感等心理影响。但令人不安的是,莫尼兹的评估只是依靠他短时间内的随访以及精神病院医生提供的信息,莫尼兹也没有承认自己发现智力和记忆能力下降,这为该手术埋下了潜在的危机。


在20世纪30年代,包括对照组和双盲实验等在内的现代研究方法并非标准做法。无论如何,精神外科不适合进行受控的、盲目的实验;设计标准化、客观的仪器来测量额叶手术后人格、情绪和认知功能的改善或缺陷,也不是一件简单的事情。在今天,任何一位科学家可以在莫尼兹的工作中发现相当大的缺陷,包括随访时间不足,没有控制变量组,以及由最不可能客观的个人对患者进行的肤浅且主观的评估。此外,虽然莫尼兹的一些患者在手术后可能确实有所改善,但几乎可以肯定的是,他的一系列患者在个性、情绪性和行为方面都出现了负面变化,但莫尼兹未能解决这些问题。他在《美国精神病学杂志》上发表的对一些初步案例研究的乐观总结,反映出他在医学实验中的“个人缺陷”,即强调积极因素、掩盖伴随而来的消极因素的倾向:


“在这一论述之后,我不想发表任何评论,因为事实不言而喻。这些都是住院的病人,他们都经过了充分的研究,并得到了很好的跟踪。恢复情况一直保持不变。我无法相信这种恢复可以用简单的巧合来解释。前部额叶切开术是一种简单的、安全的手术,在某些精神障碍病例中可能被证明是一种有效的外科治疗方法。”


毫无疑问的是,莫尼兹的脑白质切开术属于20世纪上半叶最受尊敬的医学创新。由于在脑血管造影方面的成功,莫尼兹在国际上享有盛名,因此其他科学家倾向于相信他的判断,脑白质切除术乃至精神外科手术迅速在世界风靡起来。1949年,哈佛神经科医生斯坦利·科布(Stanley Cobb)在美国神经病学协会(American Neuroical Association)发表的演讲中,指出了富尔顿的实验室和那只被切除了双侧额叶的大猩猩贝基的重要性。他放映了一张黑猩猩的幻灯片,上面写着一句俏皮话,“让一万个额叶被切掉的那张脸。”




1949年10月27日,莫尼兹被授予诺贝尔生理学或医学奖,以表彰他“发现了前部额叶白质切除术对某些精神疾病的治疗价值”。卡罗林斯卡研究所(Karolinska Institute)教授赫伯特·奥利维克罗纳(Herbert Oliverona)在他的演讲中赞扬了莫尼兹的治疗过程:“这些患者中的许多人,特别是精神分裂症患者,都是治疗非常困难的患者,并且他们经常对人们构成危险。考虑到其他治疗方法已经失败或在一段时间后复发,莫尼兹的发现对治疗这些精神疾病患者的巨大重要性是可以理解的。”



诺贝尔奖获奖的消息登上了世界各地的头条新闻。1949年10月28日,《纽约先驱论坛报》宣布:“埃加斯·莫尼兹博士在治疗精神分裂症和偏执狂等精神疾病方面取得了辉煌的成果。”1949年12月3日,《自然》杂志就该奖项发表了如下声明:“莫尼兹博士已经证明,即使在最严重和最严重的精神病病例中,巧妙的手术干预也可能取得一定程度的成功。”在他的影响下,莫尼兹所在的葡萄牙的精神外科医生也一度成为世界领域的弄潮儿,莫尼兹也得到了自己想要的成功。然而,伴随着烈火烹油、繁花似锦的赞誉声滚滚而来的,是无穷的争议和指责。德国著名精神病学家齐格弗里德·哈登布罗克(Siegfried Haddenbrock)就曾激烈地批评包括脑白质切开术在内的精神外科手术,并斥责脑白质切开术“彻底摧毁了人类自信和自由的人格”。但曾经展示了两只黑猩猩的富尔顿深信莫尼兹的想法是有前途的,他鼓励美国医学界尝试精神外科手术;富尔顿拥有巨大的威望和影响力,使他能够成为精神外科早期的一大助力。


1949年后,对莫尼兹的手术和诺贝尔奖委员会这一决定的批评迅速增加。早在1948年,一种新的立体定向手术方法就被提出来了,即在事先进行立体测量和计算靶区后,将器械插入脑内。这一手术可以瞄准更小、更确定的大脑区域,并限制神经外科干预的损害。然而,这项技术经历了更长时间的改进和推广;因此,至少在20世纪50年代中期之前,“没有定位”的脑白质切除术和脑叶切除术一直占据主导地位。20世纪50年代开始,氯丙嗪作为一种有效的精神药物进入市场,精神药物在20世纪中期的流行,使精神外科在全球范围内经历了一次大萧条。


历史并没有善待莫尼兹和他的发明。科学家和普通人都以批判的眼光回顾精神外科手术的时代,痛斥这种将男人和女人变成“精神残障者”或“流口水的僵尸”的手术。回过头来看,很明显,莫尼兹关于精神外科学的科学论证是站不住脚的,该项目的临床试验缺乏适当的对照和客观的结果衡量标准。在20世纪的最后三分之一阶段,对精神外科手术的批评达到了顶峰。其中一位批评者是美国心理学家埃利奥特·瓦伦斯坦(Elliot Valenstein),他在1986年的专著中讨论了莫尼兹的传记和他的第一次脑白质切除手术:他将莫尼兹的理论考虑描述为“模糊和脆弱的论证”。英国神经学家和作家奥利弗·萨克斯(Oliver Sacks)也表达了相当激烈的批评:“莫尼兹缺乏严谨,他的鲁莽,或许还有不诚实,都被狂热的治疗热情所忽视。”甚至不断有人提议撤销莫尼兹的诺贝尔奖。尽管从今天的角度来看,将诺贝尔奖授予一位精神外科的研究者是令人惊讶的,但从历史角度来看,精神外科出现的时期,经历了世界经济危机和造成无数人精神创伤的一战与二战,世界地区的精神疾病患者数量急剧增加。与今天不同的是,全球范围内还没有有效的药物可用。


65岁时,这位开创了精神外科先河的学者遭受到一个精神分裂症患者的枪击,这极大地摧毁了他的健康。1955年12月13日,莫尼兹在自己出生的家庭农场安详地去世,享年81岁。莫尼兹没有看到药物治疗取代精神外科的风潮,也没有目睹20世纪60年代和70年代由药物治疗引发的激烈的社会争议。虽然莫尼兹在脑血管造影术方面的工作使他在医学界更受尊敬,但人们将永远记住他所开发的争议不断却经久不衰的精神外科手术实践。而这位古怪的天才早已预见到了因自己而起的风波,却也一直没有放弃减少精神病患者痛苦的这一希望:“我们相信,这些实验将在医学、精神病学、心理学、哲学、社会等领域引起热烈讨论。我们期待这一点,但同时希望这些讨论能够促进科学的进步,尤其是让精神病人获得利益。”


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