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第7章 疼痛 可塑性的黑暗面

2020年8月18日  来源:重塑大脑,重塑人生 作者:(美)诺曼·道伊奇 提供人:naike39......

当我们希望我们的感觉完美时,神经可塑性是一个恩赐,但是当它为疼痛效劳时,可塑性是一个诅咒。

疼痛是神经可塑性专家V.S.拉玛钱德朗(V.S.Ramachandran)最感兴趣的一个课题。拉玛钱德朗生在印度的马德拉斯市(Madras),他是有印度教背景的神经学家,他是一位医生,也是一位心理学博士,他的学位来自英国剑桥的三一学院(Trinity College)。我们是在美国加利福尼亚州的圣迭戈(San Diego)会面的,他是加利福尼亚大学大脑与认知中心的主任。拉玛钱德朗有着黑而卷、像波浪般的头发,穿着黑色皮夹克,他的声音低沉有力,有英国口音,但是当他兴奋起来时,他的r音拖得很长,像鼓声隆隆。

当许多神经可塑性专家致力于帮助人们发展或找回读书、运动的技能或克服学习障碍时,拉玛钱德朗用可塑性去找出心智的内容。他让我们看到我们可以用相当短暂而无痛的疗程去改变我们的大脑,他指的是用想象力和知觉(perception)。

他的办公室里并没有高科技的仪器,只有19世纪简单的机器,一些吸引孩子接触科学的简单发明,如使两张图片放在一起变成三度空间影像的立体镜(stereoscope),过去治疗歇斯底里的电磁仪器,一些像游乐场的哈哈镜、早期的放大镜、化石,及一个年轻人的大脑标本,房间里还有弗洛伊德的半身像,一张达尔文的肖像,还有一些性感的印度艺术品。

这个房间只可能是一个人的办公室,现代神经学的福尔摩斯,拉玛钱德朗。他是一个侦探,一次解开一个神秘的案子,好像完全不知道现在科学讲究的是统计上大样本群的研究。他认为个案对科学也有贡献。他说:“想象我把一只猪呈现给一位充满怀疑的科学家,坚持这只猪会说英文,我挥一下手,这只猪就说英文了,你认为这个科学家说,‘但是这只有一只猪,拉玛钱德朗,再给我看一只会说英文的猪,我才会相信你。’这句话合理吗?”?[1]??

他一直认为神经学上奇怪的案例可以帮助我们了解正常的脑功能。“我很讨厌科学上的一窝蜂。”他告诉我。他不喜欢去参加科学会议,那种几千人的研讨会。“我告诉我的学生,当你们去参加科学会议时,看到别人去一个方向,你就朝相反的方向走,不必锦上添花。”

他告诉我,8岁开始,他就躲避运动、宴会,他发展一个又一个的兴趣:古生物学(paleo-tology,他收集罕见的化石)、贝类学(conchology)、昆虫学(entomology,他特别喜欢甲虫),以及植物学(botany,他培养兰花)。他的兴趣在办公室中到处可见,都是一些美丽的自然物体:化石、贝壳、昆虫和花卉。他告诉我,假如不是成为神经学家,他会是一个考古学家,研究美索不达米亚的苏美尔人(Sumer)或是印度河谷。

这些维多利亚时代的兴趣显现他对那个时代科学的兴趣,那是分类学的黄金时代,人们的足迹遍布全世界,用肉眼和达尔文的观察方式将大自然的万物分类,将它们纳入广泛的理论中,来解释生物界的各种主题。

拉玛钱德朗也是用同样的方式来研究神经学,他早期的研究是调查有幻觉的病人。他研究大脑受伤后认为自己是宗教上的先知,或是有卡普格拉综合征(Capgras syndrome)的病人,这些人认为他们的父母或配偶是冒名顶替者,不是真的父母或配偶。他研究视幻觉及眼睛的盲点。他没有用现代的技术就找出了这些病的原因,为正常的大脑功能带来了新的认知。

“我很瞧不起那些复杂昂贵的机器,”他说,“因为你要花很多的时间去学会用它,我对数据要经过太多处理才得到的结论都很怀疑,你有很多机会去操弄数据,不管是不是科学家,人都喜欢自我欺骗,人倾向于看到他所期待的数据。”

拉玛钱德朗拿出一个正方形大盒子,里头有一面镜子,看起来很像小孩子玩的魔术盒子,他用这个盒子与他对可塑性的洞察力,解开了几百年来幻肢的神秘面纱以及它所带来的长期痛苦。

[1]?个案(individual case)和团体平均(group data)一直是神经心理学上的争辩,哪一种研究法才是有代表性的到现在还没有定论,加利福尼亚大学圣迭戈分校(University of California, San Diego)还是个案研究法的大本营,代表人物为贝兹(Liz Bates)博士及拉玛,团体平均的代表人为当时在约翰·霍普金斯大学的卡拉马撒(Alfonso Caramazza)博士。——译者注

神秘的幻痛与幻肢

我们承受了许多不知名的疼痛,也不知它是从哪里来的,疼痛是没有退件地址的。英国海军大将尼尔逊爵士(Lord Nelson)在1797年的战役中失去了他的右臂,一只可以感觉到却看不到的手臂,尼尔逊最后说他这只手的存在是“灵魂存在的直接证据”,假如一只手可以在切除后,仍然存在,那么一个人在形体消失后,也仍然可以存在。

95%的人在切除四肢后会有四肢部位长期性的痛觉,这种“幻痛”(phantom pain)甚至一生都去不掉,你如何去除一个不存在的器官上的疼痛?

幻痛折磨着被切除四肢的士兵以及在意外中失去肢体的人,它是几千年来困扰医生的“神秘不可思议的痛”,因为它不是来自身体,即使在一般例行的手术之后,有些人会有同样神秘的手术后疼痛,也可以痛上一生。疼痛的文献包括:妇女在切除子宫后,仍然有经痛和产痛,有男性在胃溃疡的胃和神经都切除后,仍然感到胃溃疡时的疼痛,也有人在直肠切除后,还感到肛门和直肠的痛,还有人在膀胱切除后,仍然会感到慢性的疼痛和尿急。如果我们记住它们都是幻痛,是内在器官被切除的结果,这些事情就可以理解了。

正常的痛、急性的疼痛,警告我们受伤了或生病了,它送信息到大脑说“就是这里受伤了,赶快去处理它”。但是有的时候,伤害可以同时损坏我们的身体组织和我们疼痛系统中的神经。结果就是神经痛(neuropathic pain),没有外在的原因。我们的疼痛地图受到损坏,它就一直发射疼痛信息,其实是假警报,它使我们相信这问题出自我们的身体,实际上来自大脑。在身体已经复原很久后,疼痛系统还在发射疼痛信息,这种痛就“永垂不朽”,死后仍有生命了。

幻肢最早是美国医生塞拉斯·威尔·米切尔(Silas Weir Mitchell)在照顾盖茨堡(Gettysburg)伤兵时发现的,他对这种幻觉深感兴趣。美国内战时,还没有抗生素,救受伤士兵唯一的方式就是把受伤的肢体切除,以免坏疽蔓延开来。很快地,被截肢的士兵报告他们的肢体回来折磨他们,米切尔最初叫这种经验为感官的鬼魂,后来把它们叫作“幻肢”。

这些幻肢通常具有真实性,手被截肢的人在说话时,常觉得切除的手臂在打手势,在跟朋友挥手说哈啰,或在电话响时,伸手去接电话。

少数医生认为幻肢是来自病人心中期待的念头──否认失去肢体的痛苦。不过大部分人是假设被切除肢体的神经终端因为运动受到刺激,有些医生治疗这个幻痛的方式就是把肢体和神经再多切断一点,结果一次一次地切,疼痛一次又一次地在手术后又回来。

抓抓脸颊,幻肢就不痒了

拉玛钱德朗在医学院念书时,就对这个幻痛现象感兴趣。1991年,他读到庞斯和陶伯合写的关于银泉猴最后一个实验的报告。他记得在猴子被安乐死之前,庞斯找出它们被切断手部感觉神经的大脑地图,发现原来手部的大脑地图并未因神经切断没有信息进来而萎缩,相反地,它们正在活跃地处理脸部送来的信息。根据潘菲尔的理论,这个现象是很正常的,因为脸与手的地图是紧邻的。

拉玛钱德朗立刻想到可塑性可以解释幻肢的现象,因为陶伯的猴子和病人的大脑地图被剥夺了从四肢送来的信息,有没有可能这些被截肢的人,他们的脸部地图已经侵入了手部地图?所以当被截肢的人脸被触摸时,他们感觉被触摸的是他们的手?拉玛钱德朗怀疑,当陶伯的猴子被触摸脸时,它们的感觉是脸呢?还是已经被切断神经的手?

苏伦生(化名)在一场车祸中失去了他的手,当时他才17岁。当他被抛到空中时,他往下看,看到他的手仍然紧握着椅垫,已经跟身体分离了,后来它必须从手肘以下切除。

大约4周之后,他开始感觉到幻肢,那只已经切除的手在做许多它原来在做的事。当他跌倒时,那只幻肢反射反应要伸出来去支撑住他的身体,使他不会摔得那么重,或在看到弟弟时,伸出手去拍拍他的肩膀。他的幻肢还有其他的症状,包括一个令他抓狂的现象,他的幻肢会痒,而他抓不到痒处。

拉玛钱德朗从同事那儿听到苏伦生被截肢的事,他请苏伦生来找他以验证他的幻肢理论:幻肢是来自大脑地图的重组。他用手帕把苏伦生的眼睛蒙住,然后用棉花棒轻触苏伦生的身体各个部位,问苏伦生感觉到什么。当他轻触苏伦生的脸颊时,苏伦生报告说他感到脸和幻肢上有东西,当拉玛钱德朗轻触苏伦生的上唇时,他感到上唇及幻肢的食指有东西抚过。拉玛钱德朗发现轻触苏伦生脸上其他部分时,他感到幻肢的其他部分也有东西轻抚过。拉玛钱德朗滴了一滴温水到苏伦生的脸颊上,他感到有东西流下他的脸颊,但是同时也感到有东西流下他的幻肢手臂。最后苏伦生发现他终于有办法去抓幻肢的痒了,他只要抓他的面颊即可。

在拉玛钱德朗成功地应用棉花棒证实了他的理论之后,他用最新进的脑磁波仪(magneto-encephalography,MEG)来确定苏伦生手臂和手的大脑地图,脑造影的结果证实了苏伦生手部的大脑地图已经用来处理脸部的感觉了,他的脸跟手的地图已经混合在一起了。

拉玛钱德朗在苏伦生身上的发现一开始在临床神经学家之间引起了很大的争议,因为他们不相信大脑地图是有可塑性的,不过现在大多数人都接受了这样的看法。跟陶伯合作的德国团队所做的大脑扫描实验,也证实了大脑可塑性改变的程度与截肢者体验到的幻肢痛之间的相关。

拉玛钱德朗强烈地怀疑地图受到入侵是因为大脑神经长出新的联结,他认为当身体的某个部分没有了,它在大脑中所留下的地图渴望着信息的再输入,于是分泌神经生长因素邀请邻近地图的神经元送一些神经新芽到它们这边来。

一般来说,这些新芽是联结到相似的神经元上,触觉的神经新芽会连到其他的触觉神经上,但是我们的皮肤传递的信息不只是触觉,它有个别的感受体侦察温度、震动及痛觉。每一个感受体都有它自己的神经纤维通到大脑。在大脑中,它们有自己的大脑地图,有些地图彼此很接近,有的时候,因为触觉、温度觉、痛觉的地图这么靠近,在受伤后会有交叉接错线的情形,所以拉玛钱德朗在想,会不会因为接错了线,在触摸这个人时,他感觉到痛或温度?有没有可能轻触一个人的脸而让他感到截肢的手臂会痛?

幻肢这么不可预测又引起这么大麻烦的一个原因是大脑地图是动态的,在一直不停地改变,甚至在正常的情况下,前面我们在梅策尼希的实验上看到的脸部大脑地图也会移动一些。幻肢的地图会移动是因为它们的输入是突然被切断的,有剧烈的改变。拉玛钱德朗和陶伯以及他们的同事在重复扫描大脑地图时,都发现幻肢的地图形状也在不停地改变。他认为人会感到幻肢的痛是因为当截肢时,肢体原来的地图不但缩小,还因此分崩离析,无法正常运作了。

错位的性兴奋

并非所有的幻肢都会痛。在拉玛钱德朗发表他的发现后,截肢者纷纷来找他,好几个脚截肢者很不好意思地告诉他,当他们性交时,常常在截去的腿和脚上感到高潮。有一个人说因为他的脚和腿比他的生殖器大了许多,所以他的高潮也比过去大了许多。过去这些病人的报告都被嗤之以鼻,被认为是想象力太丰富,拉玛钱德朗却认为这些报告有神经学上的道理。潘菲尔的大脑地图显示性器官的位置是在脚的旁边,因为脚不再接受信息输入了,性器官的地图就扩张到脚的地图,所以当性器官经验到愉快感时,幻肢也经验到了。拉玛钱德朗开始想,有些看到别人的脚会引起性兴奋的恋足狂是不是因为脚和性器官的地图紧邻的关系。

其他性兴奋的谜也可以解开了。有一个意大利医生阿格里欧提(Salvatore Aglioti)报告:有些女性的耳朵、锁骨和胸骨受刺激时会感到性兴奋,这三者的大脑地图都跟乳头的大脑地图紧邻;有些因阴茎癌而把阴茎切除的男士不但体验到幻阴茎,而且阴茎还会勃起。

真实与错觉的界限

在拉玛钱德朗检查过很多的截肢者后,他发现一半的病人有不愉快的幻肢感觉,有人觉得幻肢僵在某一个动作上,或是套在水泥、石膏中不能动弹,其他人觉得好像抱着一条不能动的手臂。这些影像冰冻在时间中,一颗手榴弹在手中爆炸的士兵,永远一直不停地在重复手榴弹爆炸时的痛苦。拉玛钱德朗有一位女病人的大拇指因为冻疮必须切除,结果她的幻肢同时把冻疮的痛感也锁住了,永远感受到痛。有人一直感受到不存在的坏疽、向内长的脚指甲、水泡、在肢体切除前的疼痛记忆,尤其是在切除时的疼痛记忆。这些病人体验的不是只有疼痛记忆,而是实实在在当时的疼痛(有时会痛到流冷汗),有的人可能几十年都不会痛,但是有一天或许一根针刺到了激发点,在几个月或几年之后会重新激发那种痛苦。

当拉玛钱德朗仔细研读那些幻肢疼痛又麻痹的人的历史后,他发现他们的手臂都是在上夹板或吊带好几个月之后才切除的,他们的大脑好像记录的是手臂在截肢前的位置。他怀疑是这只不存在的手臂让这种瘫痪麻痹的感觉一直存在。一般来说,当大脑的运动中枢送出指令去移动手臂时,大脑会接到各种回馈感觉,让大脑知道这个指令已经被执行了,但是手臂被固定的人,大脑无法接到手臂已经移动的回报,因为没有手,所以没有神经可以送出回馈,因此大脑就觉得这只手臂被僵住了,不能动。因为这只手臂曾经上石膏夹板好几个月,所以大脑地图就发展出手臂不能动的表征。当手臂切除后,并没有新的输入来改变原先的大脑地图,所以这只手的心智表征一直停留在冻结不能动的时期,这种情况跟陶伯在中风病人身上发现的习得性麻痹很相似。

拉玛钱德朗认为,被截掉的肢体无法传送回馈信息不但引起麻痹的幻肢,同时引起幻痛。大脑的运动中枢可能送指令到手的肌肉要它收缩,但是没有接到回馈报告说已经执行了,所以指令就升级,就好像是说:握紧你的拳头,握得还不够,手指还没有碰到手掌,尽你所能握紧你的拳头。这些病人觉得他们的手指甲都已经插入手掌了,假如手臂还在的话,这样紧握拳头就会痛了,这个想象的紧握引起了痛,因为最大程度的收缩跟痛在记忆中是连在一起的。

拉玛钱德朗于是问了一个最大胆的问题:幻肢的痛和麻痹是否可以“去学习”?这是精神科医生、心理学家和心理分析师会问的问题:一个人如何去改变有心理真实性、但是没有物质真实性的情况?拉玛钱德朗的研究开始模糊神经学和精神医学的疆界,也模糊了真实与错觉的界线。

幻肢被“切除”了

拉玛钱德朗又想到了一个以毒攻毒的方式,用错觉来打击错觉,假如他可以送一个假的信号到大脑,让病人以为他在动那只不存在的手,有可能吗?

这个念头使他发明了一个装有镜子的盒子去骗病人的大脑,当病人把好的手伸进盒子时,那面镜子会使病人以为是他已被截肢的手又复活了。

这镜盒跟大的蛋糕盒一样大,没有盖子,它分左、右两个隔间,盒子前面有两个洞,如果病人的左手被截肢了,就把好的右手从右边的洞伸到右边隔间中。然后,他要去想象已被截肢的左手也伸进左边的洞里,进入左边隔间。

区分两个隔间的是一面直立的镜子,面对好的右手。因为这个盒子没有盖子,所以病人可以看见他右手的镜像,在镜子中,好像是他尚未切除的左手,当病人移动他的右手时,通过镜子,好像他的左手也在动。拉玛钱德朗希望病人的大脑会以为已被截肢的左手在动。

为了找受试者来验证他的镜盒理论,拉玛钱德朗在当地的报纸上登广告,诚征截肢者,马丁内斯(Philip Martinez)来应征了。

大约10年前,马丁内斯骑摩托车,以每小时55英里的速度前进时,出了车祸,他飞了出去。从左手、左臂到脊椎的神经都在飞出去时扯断了,他的手臂仍然连在身体上,但神经断了,没有信息从他的左臂送进大脑。他的手臂比没有用还糟糕,变成了一个没有用的负担,他必须用绷带吊着,他最后决定切除左臂。但是在切除后,他感到手肘处有非常严重的幻肢痛。这只幻肢也是麻痹的,他觉得只要能移动这只手,他就能减轻痛苦,这种幻痛使他沮丧,甚至想要自杀。

当马丁内斯把他好的手臂放进镜盒时,他不但看见他的幻肢在动,他同时也感觉到它在动,他高兴得不得了,说他觉得这只手臂又被接上了插头,可以用了。

但是假如他一停止看盒子中的镜像或闭上眼睛,他的幻肢又僵住了。拉玛钱德朗把这个盒子交给马丁内斯叫他带回去练习,希望他可以刺激大脑地图的改变,重新组织大脑地图来“去学习”他的麻痹感觉。马丁内斯每天用这个盒子练习10分钟,但是仍然是只有看着盒中的镜影时才有效,眼睛一闭上又回到原样。

4个星期后,拉玛钱德朗接到马丁内斯的电话,他非常地兴奋。不但他的幻肢永远地解除冻结了,它还消失了,即使他不再用盒子,幻肢也没有再回来。跟着消失的是他的幻肘及幻肘的痛,唯一剩下的是他的幻指,挂在肩膀之下。

拉玛钱德朗这位神经学上的错觉专家,变成了第一位执行不可能的手术的医生──成功地切除了一只幻肢。

身体是大脑建构的幻象

拉玛钱德朗把这个镜盒用在许多病人身上,大约有一半病人的幻痛消失了,原来僵住在某个位置上的手可以动了,又开始觉得自己对手有控制了。其他科学家也发现镜盒可以使他们的病人情况改善。功能性核磁共振的大脑扫描显示这些病人幻肢的运动地图随着情况改善而增加,伴随截肢而产生的地图萎缩状况也逆转了,感觉和运动地图正常化了。

镜盒用改变病人对他自己身体的知觉来去除痛感。这是一个非常了不起的发现,因为它让我们知道我们的心智是怎样在运作,也让我们知道我们是怎样体验到痛觉。

痛和身体影像是紧密相关的,我们的痛都跟身体相关,你说:“我的背痛简直要了我的命。”你不会说:“我的痛觉系统简直要了我的命。”但是幻肢让我们知道,我们并不需要身体部件甚至痛觉感受体来让我们感受到痛,我们只需要大脑地图所制造出来的身体影像就够了。真正有手的人并不会了解到这一点,因为我们四肢的身体影像丝毫不差地投射到我们的四肢,使我们没有办法去区分身体影像跟身体。拉玛钱德朗说:“你的身体是一个幻象,是大脑为了方便起见建构出来的东西。”

身体影像的扭曲其实常常可以见到,神经性厌食症(anorexics)患者觉得自己的身体很胖,但其实他们已在饿死的边缘了。这让我们看到身体影像跟身体其实是不同的,有一种人对他自己的身体有扭曲感,叫作身体变形症(body dysmorphic disorder),身体明明是在正常情况的范围之内,他们却觉得自己身体有毛病,认为自己的耳朵、鼻子、嘴唇、胸部、阴茎、阴道或臀部太大或太小,或就是“不对”,他们为此而抬不起头来,觉得非常羞愧。性感女神玛丽莲·梦露(Marilyn Monroe)就曾认为她的身体有许多不完美之处,这种人常会求助整形手术,但是即使动了手术仍然觉得自己有缺陷。他们需要的其实是“神经整形手术”(neuroplastic surgery)来改变自己的身体影像。

拉玛钱德朗成功地重新组织过大脑幻肢的地图,让他看到这个方法或许可以帮助扭曲身体影像的人重组他们的大脑,为了要了解他所说的身体影像是什么意思,我问他可否解释心智建构的身体影像与实际物质建构的身体有什么差别。

他叫我坐在桌子前面,把一个整人玩具店所卖的那种假橡皮手放在桌上。它的手指头与桌子边缘平行,大约离桌边1英寸。他叫我把我的手也放在桌子上,与这假手平行,大约离桌边8英寸,我的手与假手完全平行,指着同一个方向。然后他放了一块硬纸板在我的手与假手中间,使我只能看见假的手。

然后,他当着我的面,去搔那假手,与此同时,他用另一只手搔我的手背,但是隔着硬纸板,我看不见。当他搔假手的大拇指时,他也搔我的大拇指,当他轻敲假手的小指三次时,他同时也轻敲我的小指三次,当他摸假手的中指时,他也摸我的中指。

只一下子,我自己的手被触摸的感觉便消失了,我开始觉得我的触摸感觉来自那个假手,那个橡胶手已经变成我的身体影像了,这个错觉跟我们以为腹语者的木偶真的会说话,或以为卡通人物或电影明星真的在说话一样,因为嘴唇的动作与声音是同步的。

然后拉玛钱德朗变了一个更简单的把戏。他叫我把我的右手放在桌子底下,所以我看不见我的右手,然后他一只手轻敲桌子,另一只手在桌子底下敲我的手,当然我看不见他的动作,但是两者节奏相同,而且桌面上的手及桌面下的手移动的距离、方位都相同,几分钟以后,我就不再感觉到他在轻触我桌下的手,很神奇地,反而觉得我手的身体影像已经跟桌子合在一起了,我感到轻触的感觉是来自桌面,他创造了一个错觉,现在我的身体影像感觉已经扩张到家具上了。

拉玛钱德朗在做这个桌子实验时,曾经测量受试者的肤电反应(galvanic skin response)来看他们紧张的程度。在轻触桌面和桌下的手多次直到受试者的身体影像扩张到包括桌子后,他就拿出一把铁槌,用力向桌面打下,这时受试者的压力反应直上云霄,好像拉玛钱德朗打的是受试者的手一样。

疼痛也是大脑的建构

拉玛钱德朗认为痛就好像身体影像,是大脑创造出来,然后投射到身体上,这个看法跟一般看法相矛盾。传统神经学认为当我们受伤时,我们的痛觉感受体送出单向的信号到大脑的疼痛中心,疼痛的程度跟我们受伤的严重性成正比,我们假设疼痛一向是送出正确的受伤报告。这个传统的看法可以追溯到笛卡儿,他把大脑看成被动的痛觉接受者,但是这看法在1965年被推翻了,一位加拿大研究幻肢和痛的神经科学家罗纳德·梅尔扎克(Ronald Melzack)和一位专门研究痛和可塑性的英国神经科学家沃尔(Patrick Wall)合写了一篇疼痛史上最重要的论文。他们认为疼痛系统布满大脑和脊髓,而且大脑绝对不是被动接受痛的信息,它是主控者。

他们的“疼痛闸门控制理论”(gate control theory of pain)认为从受伤处到大脑之间有一连串的控制器,即“闸门”。当疼痛信息从受伤的组织经由神经系统往上送时,从脊髓开始它们经过许多道闸门,才能上达大脑,但是这些信息只有在大脑给予许可证时,才能通行无碍。大脑必须先确定它们够不够分量,重不重要,才决定放行。假如拿到许可证,这道闸门就会开启,让某些神经元活化,传送疼痛信息,加强痛的感觉。大脑也可以关掉闸门,用释放脑内啡的方式,阻止疼痛信息往上传。脑内啡是大脑自己制造的止痛剂,它的成分和吗啡一样。

这个疼痛闸门理论解释了我们所经验到的各种疼痛。例如,在第二次世界大战时,在意大利的70%的美军在严重受伤后都说他们不痛,不要止痛药。在战场上受伤的军士常常不感觉痛,继续打仗,好像他们的大脑关上了闸门,使注意力集中在如何逃避受伤,只有当他到达安全地方后,疼痛信息才被允许送达大脑。

医生很早就知道一个期待止痛药能够减轻他痛苦的病人,往往在服下不含任何药物的安慰剂后,也能达到减痛的效果。功能性核磁共振的大脑扫描显示在安慰剂发挥效应时,大脑关掉了它自己的疼痛反应区域。当一个母亲安抚她受伤的孩子时,她会轻抚她的孩子,柔声地对他说话,她在帮助他的大脑减轻痛的程度。我们对疼痛的感觉有很大一部分由我们的大脑和心智决定,如我们当时的心情、我们过去对疼痛的经验、我们的心理,以及我们自己觉得受伤有多严重。

沃尔和梅尔扎克显示我们疼痛系统的神经元比我们想象的更有弹性。脊髓的重要疼痛地图在受伤后可以改变,长期受伤会使疼痛系统的细胞比较容易发射,这种可塑性的改变就使这个人对痛特别敏感。地图也可以扩大它的感觉区,处理更多身体表面的信息,增加疼痛的敏感度。地图改变时,疼痛信息会扩散到邻近的疼痛地图上去,而可能产生牵连痛(referred pain),使得身体某个地方受伤,却在另一个地方感受到痛。有的时候,单一疼痛信息在大脑中反射回响,使这个疼痛在原始刺激已经停止后仍然持续存在。

这个控制闸门理论引出新的止痛疗法,沃尔跟其他人共同发明了“跨皮肤电神经刺激法”(transcutaneous electrical nerve stimulation,TENS),它是用电流刺激抑制痛的神经元,帮助疼痛闸门的关闭。这个控制闸门理论也使西方科学家比较能接受针灸,这是用刺激身体的穴道来减轻痛感,通常这些针灸穴都离感到痛的地方很远。看起来,针灸可以活化抑制痛的神经元,关上闸门,阻止痛的知觉。

梅尔扎克和沃尔还有一个革命性的卓见:疼痛系统还包括运动的成分。当我们切到手指时,我们会马上压住伤口,这是一个运动的动作;当脚踝受伤了,我们会摆一个安全的姿势,本能地保护受伤的脚踝,大脑下达命令,直到脚踝复原之前,不准动任何肌肉。

拉玛钱德朗扩展了这个疼痛闸门理论,发展出他下一个想法:疼痛是可塑性大脑控制下一个复杂的系统,疼痛是有机体对目前健康情况的意见,而不仅是对受伤的反射反应。大脑在收集了从各处送来的证据后,才决定要不要引发痛觉。他又说:“疼痛是一种错觉。”我们的心智是一个虚拟现实的机器,它间接地体验这个世界,在我们大脑中建构一个模式来处理外界的信息。所以疼痛就像我们的身体影像一样,是我们大脑的建构,因为拉玛钱德朗用镜盒去改变身体影像,清除幻肢和它的幻痛,他是否也可以用镜盒来使真正四肢的长期疼痛消失?

解除“习得的疼痛”

拉玛钱德朗认为他也许可以对反射性交感神经萎缩(reflex sympathetic dystrophy)患者的“第一型长期疼痛”有所帮助。这是一个小伤(如指尖被昆虫咬伤或淤青)却使得整只手臂痛到不能动的情况,甚至可能在原始的伤口都好了以后还在痛,常常会变成长期性的疼痛,只要轻触皮肤就马上引发灼热的不舒服感和挥之不去的令人讨厌的疼痛。拉玛钱德朗认为这是大脑重组它自己的可塑性引发了病态的保护机制。

当我们保护自己时,我们会防止肌肉运动,以免刺激到伤口。假如我们必须有意识地提醒自己不要动,那就会累垮,而且一不小心就会活动而伤害自己,让自己疼痛。拉玛钱德朗觉得,假设大脑在活动受伤部位之前先引发痛,就是在运动中心发出指令到这个指令被执行之间引发痛,这个动作就不会产生了,还有比发出运动的指令就引发痛更好的防止运动的方式吗?拉玛钱德朗认为这些长期疼痛病人的运动指令跟疼痛系统组合在一起了,所以虽然肢体已经愈合了,但大脑送出运动的指令时,它还是引发了疼痛。

拉玛钱德朗把这叫作“习得的疼痛”,他想或许镜盒可以帮忙解除痛苦。这些病人试过了所有传统的疗法:干扰痛处神经的联结、物理治疗、止痛药、针灸、骨疗法?[1]??(osteopathy),但都没有效果。沃尔的团队曾经做过一个实验,请病人把两只手都放进镜盒中,让病人只能看见他好的手臂及这只手臂的镜像,然后请病人随意动他的手臂(假如可以的话,也请病人动他痛的手臂10分钟),一天好几次,持续好几个星期。镜像中的运动是没有大脑运动指令就产生的,它就骗过了大脑,让大脑以为坏的手臂可以自由移动而不会痛,这个练习使大脑觉得不需要再警戒保护了,因此大脑中断了手臂的运动指令与疼痛系统的联结。

这个实验发现镜盒对疼痛仅仅持续了两个月的病人效果最好,第一天疼痛明显减轻,而且这个效果在不使用镜盒之后仍然存在,一个月之后,他们就不再痛了。已经痛了5个月到一年的病人,效果就没有那么好,但是他们的手臂不再僵硬,可以回去工作了。对那些已经痛了两年以上的病人就没有任何改进。

为什么呢?一个理由是长期疼痛的病人这么久不曾动过他的手臂,大脑中的运动地图已经退化了,这也再一次证明大脑是用进废退的。剩下的少数联结是当手臂最后运动时用到的那些,很不幸的,那些联结正是连到疼痛系统中的,就像一直戴着夹板或石膏的病人最后决定截肢时,会发展出瘫痪的幻肢,因为那正是他的手在尚未截肢前的最后一个印象。

澳大利亚有位科学家莫斯利(G.L Moseley)觉得他或许可以帮助那些镜盒不能帮助的病人。莫斯利要用心智练习的方式重新建构一个坏的手臂的运动地图,他想或许这可以激发可塑性的改变。他请这些病人想象他在动那只会痛的手,不要真的去做,只在心中想象,以活化大脑运动的回路。他也给这些病人看手的图片请他们判断这些手是左手还是右手,直到他们可以迅速正确地判断出左、右手为止,实验上已知这项作业可以活化运动皮质。实验者给病人看各种姿态的手,请他们想象这个姿势15分钟,一天三次,然后再做镜盒练习。12周之后,有些人的痛减少了,有一半的人,疼痛消失了。

请想想看,这个实验有多了不起,仅仅用想象和视觉错觉来重新建构大脑地图,没有打针、吃药,没有电流刺激,就将极其痛苦、难以忍受的长期疼痛减轻或治愈了。

疼痛地图的发现也为外科手术及止痛药带来了新的方向。假如在全身麻醉之前,先局部麻醉,阻挡局部神经疼痛的感觉,手术后,幻肢的痛就可以减轻。在手术前先使用止痛药,而不是在手术后使用,可以防止大脑可塑性改变疼痛地图,“锁住”疼痛。

拉玛钱德朗和阿特休勒(Eric Altschuler)用实验证明镜盒在其他非幻肢的问题上也有效,例如中风病人瘫痪的腿。镜盒治疗法与陶伯治疗法的差异在于它是骗了病人的大脑,让大脑以为坏掉的手可以动,所以脑就开始刺激那只手的运动程序。另一个实验显示镜盒治疗法对严重中风、身体一边完全不能用的瘫痪病人也有帮助,它帮助这些病人做好准备以接受陶伯的疗法。这些病人可以恢复一部分手的机能,这是第一次,两个新发明的以大脑可塑性为基础的疗法(镜盒治疗法与限制-诱导治疗法)一起连续使用。

[1]?骨按摩,宣称可以治疗全身疾病的学说。——译者注

心的力量

在拉玛钱德朗生长的印度,许多西方人觉得不可思议的事,在那里是稀松平常的。他知道瑜伽大师可以经由打坐减轻痛苦,赤足在烧红的煤炭上走或睡钉床,他看到宗教狂热者在发作时把针刺入自己的面颊。在印度,生物可以改变形状是大家都接受的事,心的力量可以影响身体是大家认为理所当然的事,而错觉是女神玛雅(Maya)最基本的神力。他把印度街头的奇景带进了西方的神经学,他的研究启发了心灵与生理两者混合的问题。把体内疼痛的闸门关上是打坐中出神入化的境界吗?当打坐的人冥想到忘我时,他是不是就感觉不到痛了?这是因为疼痛闸门关上了吗?为什么我们认为幻痛比真正的疼痛还厉害?拉玛钱德朗提醒我们,不管科技怎么进步,还是可以用很简单的方法创造出很伟大的科学。

大脑

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