第八章指挥交响乐的外科医生

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深部脑刺激与电的力量

几年前一个惬意的8月上午，11点钟左右，30岁的莉斯·墨菲（Liss Murphy）从芝加哥一家顶级公关公司的办公桌后站起来，没有费心收拾物品，没有关闭电脑，也没有告诉任何人她要去哪里，就这样走出办公室，从生活中消失了。

前几周，她就感觉到有些异样：那是一股悄悄蔓延的焦虑，一种不太对劲的感觉。有几次，她突然就哭了，却不知道为什么。但这些来得快去得也快，就好像她刚刚快要赶上一场风暴的边缘。而那个8月的早晨则让她最终卷入风暴之中。

今天的莉斯·墨菲，身量修长、金发碧眼，面容瘦削而迷人，笑起来灿烂大方。墨菲很难认同用抑郁症一词来描述她的境况。抑郁症意味着某种渐变，就好比一只气球缓慢而稳定地从一头漏气一般。

墨菲在30岁那年夏天患上精神疾病，在她回忆中是一种“快速而猛烈的东西”——一种没来由的情绪风暴，围困住她，吸走她的生命力，徒留一个“没有想法”也“没有感情”的她，一片既“空虚”又极度沉重的空白。

莉斯·墨菲再也没有回到办公室。她甚至没去取回自己的个人物品。

“那种崩溃不仅仅是心理上的，”她说，“那是精神上的、身体上的、生理上的；一切都这么垮了。我减下来的体重惊人，我两年没有说过话，足不出户，我什么重要的事也做不了、一点儿小事都要拼了命才能完成。我就像是一直穿着拍X光片时穿的那件特别重的铅服一样。”

没过几个月，墨菲便离开芝加哥，搬回家乡波士顿，接下来她的病历篇幅开始逐渐增长到7页。墨菲尝试使用百忧解（Prozac）、帕罗西汀（Paxil）等选择性5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRI），以及谈话疗法。她服用过单胺氧化酶抑制剂（MAOI）和三环类药物［硫酸苯乙肼（Nardil）、阿米替林（Elavil）、多塞平（doxepin）］。她尝试过兴奋剂和“附加疗法”，也就是各种药物的不同组合来增强彼此的药效。最后，在麦克林医院，她同意医生用带子把她绑好，再给她施行电休克治疗——不是1次，而是30次。但即使是电休克治疗，也没有让她重获生机。看来一切都无济于事。

之后在2004年5月，一位名叫达林·多尔蒂（Darin Dougherty）的精神病学家告诉莉斯，他正在寻找志愿者接受一种称为“深部脑刺激”（DBS）的实验性疗法。这种手术绝不适合胆小的人。多尔蒂解释说，在初期外科处理时，他的同事、神经外科医生伊马德·伊斯坎德尔（Emad Eskandar）会在墨菲的颅骨顶部钻两个硬币大小的孔，把42厘米长、约7厘米深的电极插入她的大脑灰质。

接下来，莉斯还要再接受第二次手术。这一次，伊斯坎德尔会在墨菲胸前的皮肤下切开一个口子，将一个装有电池和脉冲发生器的装置植入这处空腔，然后在她的皮肤下穿入一根直达头骨并与电极相连的电线。植入装置开启后会发出电流，电流则会刺激她的神经纤维，将信号从与动机和情绪有关的原始大脑区域传送到额叶。

多尔蒂认为，莉斯·墨菲的大脑机能出现了根本性故障。如果能侵入大脑的正确部位，借助电信号以大脑的语言与之对话，或许还会有机会拨乱反正。当然，多尔蒂无法向莉斯保证手术就一定能解决问题。当时深部脑刺激已经投入医疗使用10多年时间，用于治疗重度症状的帕金森氏症，它有助于缓解震颤、僵硬、运动迟缓和行走障碍。但墨菲将成为麻省总医院（Massachusetts General Hospital）首例接受该手术的抑郁症患者，事实上这在全世界范围内亦属首例。

然而，医生有足够的理由相信深部脑刺激能起到作用。伊斯坎德尔曾为多尔蒂的多名强迫症患者进行了手术，其中不少病患也深受抑郁症的困扰。而在这些病例中，多数都显现出全然意料之外的结果——深部脑刺激疗法不仅治愈了患者的强迫症，还帮他们摆脱了抑郁症。

莉斯没花多长时间就下定了决心——她想回到自己正常的生活。是的，莉斯告诉多尔蒂，她愿意一试。

我们已经知道，神经科学家常常把神经元一起或相继激发的过程比作众多乐器一齐演奏出的“交响乐”，从而形成一种胜过部分总和的整体效应——这支交响乐能让我们产生思考、感受和运动。几十年来，大部分神经科学家，以及本书迄今为止遇到的众多人物，都始终专注于对这种音乐形式的倾听和理解。

但多尔蒂和伊斯坎德尔打算给墨菲做的手术则完全是另一回事了。多尔蒂和他的同事们不再满足于坐在场外聆听各类乐器演奏的神经交响乐。他们想要打开交响乐音乐厅的大门，直接走到指挥台上，试图重新指挥这支乐队。

许多人认为，类似深部脑刺激疗法这样能让医生改变大脑神经的激活模式——本质上也是控制大脑神经元交响乐演奏模式的干预措施，这种疗法很有可能彻底颠覆医学领域。现有的治疗脑部疾病的各类药物经常失效，引发的副作用也很棘手。原因之一在于，这些药物是通过改变整个大脑，而非仅限于致病区域的化学反应，从而调节健康神经元的行为。但另外，在电刺激疗法中，医生则可以针对某个不连续的神经元群，将治疗范围局限在大脑的某个致病区域。如此一来，医生们就可以把技术力量全部集中在这些他们感兴趣的大脑部位了。

“深部脑刺激使我们能进入我们所知的与某种症状相关的实际回路中，我们就可以按照自己希望的方式来刺激它，使它激活或失活，”多尔蒂说，“就稳健性而言，这种方法可以说与之前的方法有着天壤之别。”

从理论上讲，完全没有理由把这种技术限制于医疗条件下。许多实验结果已经证明，深部脑刺激的潜在用途包括调节认知能力，改进大量认知任务表现，甚至可以完成蒂姆·塔利一直努力尝试通过制造药片来达成的目标——提高记忆力。事实上，由于实验结果颇佳，美国军方正在资助研究一系列微创技术，以期能在无须施行脑部手术的情况下获得同等效果。

就在撰写本书的过程中，我自己其实也亲身体验了一把乔治梅森大学一位研究人员的疗法，他给我的颅骨贴上浸泡过酒精的海绵，转动一下黑匣子上的转盘，往我大脑右侧顶叶皮层发送电脉冲（我只感到轻微烧灼感）。这项技术被称为“经颅直流电刺激”（TDCS），研究人员想知道，这项电疗法能否通过增强我大脑中的神经元，提高我完成一项需要短时记忆的任务的能力。（医生认为TDCS在其他患者身上有效，但我一直不知道自己有没有因此变得更聪明。）

曾为帕特·弗莱彻做过大脑扫描的哈佛大学神经科学家阿尔瓦罗·帕斯夸尔-莱昂内，正在尝试用TDCS来增强神经的可塑性。

目前，越来越多的证据表明上述微创技术确有实效，我们可以预见未来，把电极直接植入裸露大脑皮层的人体实验很可能会迎来最令人振奋且又最难以忽视的科学进展。这种直接触及神经元的方法之所以更为有效，是因为神经外科医生在操控电流时，不会受到中间颅骨的阻尼效应和散射效应的影响。

正因如此，接受乔治梅森研究人员电疗法的几个月后的一个夏日，我收拾行李，飞到波士顿，同负责莉斯·墨菲手术的神经外科医生伊玛德·伊斯坎德尔会面。尽管我对于TDCS有过愉悦的体验，但对于电极植入裸脑还颇为审慎。不过，在向伊斯坎德尔深入了解之后，我决定站在这位外科医生背后，目睹他把电极植入别人大脑的全过程。

深部脑刺激于1987年诞生于一间法国手术室，当时神经外科医生阿利姆·路易斯·贝纳比（Alim Louis Benabid）在准备给患有不可控颤抖症状的患者进行手术时有了意外发现。数十年来，这类病患接受治疗的最后一种较为极端但往往有效的技术就是：脑外科医生给患者颅骨上钻几个洞，把被认为是病灶的大脑区域取走。这种疗法有时也用来治疗其他运动障碍性疾病、严重癫痫和一些精神疾病。1987年的一天，贝纳比的治疗计划是取走病人的丘脑，一种位于大脑深处的核桃状结构。他打算通过破坏或“损伤”部分组织来切断身体周围神经纤维上导致患者手抖的杂散电脉冲的源头。

当然，每一种脑外科手术都具有高风险。手术失误可能会导致病患瘫痪、失明，甚至死亡。为避免意外，贝纳比采取了一种常见的手术预防措施：他让病人在手术室中保持清醒，而正因为病人没有神经疼痛感受器才有可能保持清醒。贝纳比医生将电探针插入他打算移除的大脑部位，然后发出电脉冲，并仔细观察病人，以确保脉冲刺激没有造成意外影响。这是神经外科医生半个多世纪以来一直在使用的技术，为的是验证他们将要移除的大脑区域不承担任何重要作用；电极中的小电流会激发其周围的神经元，显现出这些部位在身体中扮演的角色（如果确有作用的话）。

到了1987年，神经科学家已经制订一项医疗方案，贝纳比恰好幸运地将之忽略了。他没有按照方案要求以50赫兹的频率刺激患者的大脑，而是把旋钮转至将近100赫兹。当贝纳比把电极施放至目标区域后，意想不到的事情发生了：患者的手停止了抖动，这是多年来的第一次。当贝纳比关闭电流时，患者的手就会恢复抖动。当他再次开启电流时，手又停了下来。贝纳比意识到，高频率的刺激以某种方式平息了引发问题的信号。

正当贝纳比开始试图理解这项神秘技术并开发出最有效的使用方法时，埃默里大学神经科学家马伦·德朗（Mahlon DeLong）同一时期的一项发现帮助了他。20世纪的大多数科学家都认为，来自大脑皮层感觉和运动区域各处的信号，汇聚于与动机、奖励和运动相关的深层大脑区域，各种信号在这里以某种方式混合在一起并做出评估。整个过程结束时，这处区域会不可思议地产生一种信号，使人做出恰当的反应，比如把手从热风炉上移开，或者在爬楼梯时调整步伐。

但在20世纪80年代早期，德朗在记录分析猴子大脑激活模式时发现了一些奇怪的现象。德朗原本的研究目标是基底神经节，他发现，当猴子在执行涉及不同类型运动的任务时没有出现“汇聚”，来自大脑皮层的不同感觉信号也没有像科学家预测的那样发生混合。事实上，来自身体不同部位基底神经节的感觉信号仍然彼此隔离，并在独立“回路”或网络中并行传播。举例来说，迈克尔·默策尼希曾仔细研究过大脑皮层分区实体中专门负责处理指尖触觉的部位，该部位连接于基底神经节中负责指尖触摸的相应局部区域，该区域又连接于丘脑中处理这种感觉的第三处中转站，然后再反馈至大脑皮层。以上4处中转站中，每一处站点都会有来自大脑其他区域的输入信号把新的信息反馈入这些独立回路，但主信号仍会保持不变，沿着同一指尖“回路”传输。

德朗由此指出，随着这些信息在大脑中传播，感觉和运动处理功能会保持相互之间的隔离。此外，德朗还认为，人类会利用这一独立回路系统来执行认知、情绪处理等更高级的功能。事实上，德朗提出，大脑执行几乎所有功能时都会存在独立的“并行式”或“模块化”脑回路，从大脑皮层连至基底神经节或其毗邻结构，再连至丘脑，最后回到大脑皮层。

“这些循环通路就是理解人类行为几乎所有方面，以及学习和适应不良的行为是怎样形成干扰的关键所在，”德朗说，“就像进化过程中获得新功能一样，新的模块会不断地添加到这个非常基本的原始组织中去。”

这一理论发现在医学界具有非常实际的意义。德朗开始梳理这些独立回路，并将之分别定义为运动传导通路和非运动传导通路。德朗在基底神经节中发现一个至关重要的结构，或称为所谓的“中转站”，似乎在帕金森氏症中起着关键作用，他称其为丘脑底核。患有帕金森氏症的猴子体内，这个区域异常活跃。但当德朗使用药物使该区域停止作用时，症状就消失了。德朗证明，至少在某些情况下，脑部疾病就是回路性疾病，只要你治对了回路，就能消除其相应的症状。

贝纳比在读到德朗的论文时，便意识到他为自己的新深部脑刺激技术找到了理想的实验场和完美的实验目标。1991年，贝纳比发表了一篇重要的分水岭式的论文，其中详细介绍了如何使用该技术治好了同时患有特发性震颤和帕金森氏症的患者身体两侧的震颤。他随后发表了第二篇具有里程碑意义的论文，其中证明按照德朗理论的刺激毗邻丘脑底核，可以减轻许多其他帕金森氏症引起的衰弱症状，包括运动减缓和肌肉僵硬的症状。

即使到了今天，贝纳比和德朗的发现已经过去大约30年，当神经外科医生把电极插入大脑灰质并施加高强度电击时，究竟发生了哪些反应、为什么发生这些反应，对此的争论仍然持续不断。多年来，许多神经科学家和神经学家认为，刺激神经元可能通过某种使之耗尽精力的方式抑制了特定回路中的异常活动。这就解释了为什么深部脑刺激能够很好地平息帕金森氏症患者无法控制的颤抖，也解释了为什么深部脑刺激能够有效缓解强迫症患者身上似乎在无限循环的杂乱神经元信号。

不过，最近10年左右，神经科学家通过动物研究已能更精确地测定神经元输出信号，并发现在所使用频率下深部脑刺激似乎反倒会刺激神经元活动。加州大学旧金山分校专门研究运动障碍的神经外科医生菲利普·斯塔尔（Philip Starr）阐述了一项主要理论：他认为深部脑刺激的作用方式是使神经元回路内的激发模式“去同步化”。

假如把能量比作在海洋中传送，那么通过大脑回路的电信号则是以波浪形式传播。正如在海洋风暴中，以某种速度运动的大波浪可以吞并其行进途中的所有小波浪。而在帕金森氏症患者身上，异常活动也会自我生发，形成极为活跃的病态波，从而主导、掌控整条回路，也淹没其他所有活动。深部脑刺激可以重新破坏这些波，使得回路解除控制，从而使较小的信号得以通过。

无论如何，FDA还是在1997年批准深部脑刺激用于治疗震颤，在1999年批准深部脑刺激用于治疗帕金森氏症，现在深部脑刺激疗法已被用来帮助成千上万的患者缓解症状。看来研究人员迟早都会开始思考，如何把脑回路理论延展到使用相关技术来治疗其他脑部疾病——特别是那些难以治愈的精神疾病。

在7月时节舒适惬意的一天，我穿过麻省总医院宽敞明亮的玻璃大厅。这一日天气晴好，而在10年前的芝加哥，莉斯·墨菲走出办公室后便再也没有回头，那天的阳光也是如此灿烂。

当然，墨菲的脑部手术早已结束。但当我到达伊玛德·伊斯坎德尔的办公室，告诉他我准备旁观当天的手术时，他向我保证，具体手术的步骤没有太大变化。伊斯坎德尔先是给我穿上外科工作服，戴上面罩，然后向我提示说他的动作很快。我必须努力跟上才行。

伊斯坎德尔带领我走过重重叠叠让人眩晕的明亮走廊和电梯，路过动作迟缓、看上去茫然失落的病患家属，穿过一处需要钥匙卡的门廊，再路过趿着木屐的护士们推着睡眼惺忪、躺在担架上的麻醉病人快速行走。最终，我们在通往手术室的门前骤然停下。

今天接受手术的病人躺在担架上，手上涂着深蓝色的指甲油。跟莉斯·墨菲一样，这也是一名几乎绝望的患者，所有其他治疗方案都失效了。不同的是，折磨这位患者的并非抑郁症，而是强迫症。虽然大众认知中强迫症时常出现的情形是“不好意思，我有点儿强迫症，我会按颜色来摆放我的鞋子”，但实际上，对伊斯坎德尔和多尔蒂的强迫症患者而言，这种疾病会让他们更加疲惫不堪。这些患者经常要花3个小时冲澡，花8个小时用漂白剂清洁周遭环境。他们没法工作。他们甚至会在约会日把自己困在旅馆房间中，不停地在浴室水槽里洗手，直到有人来找他们。伊斯坎德尔告诉我，有个病人对镜子特别“感兴趣”。为此，在给这位病人做手术前，伊斯坎德尔不得不把前往手术室通道和手术室内部的每个反光表面都给遮起来。

当然，今天的病人已经接受了麻醉，无意识地安然躺着，四周环绕着摆放有锃亮金属手术刀和剪刀的托盘，沐浴在亮度足以办一场日光浴沙龙的手术灯下。护士们用白色床单罩住了她。护士们还剃去了她的头发，用夹子和螺丝把坚固的盒状框架固定在她的前额和颅骨两侧。框架的每一条臂都刻有毫米级的刻度尺。这些数字帮助伊斯坎德尔精确地校准空心金属导线，好把线穿过病人的大脑皮层，进入大脑中心，然后沿着直线抵达目标。

不过，神经外科医生首先要做的是规划好路线图。伊斯坎德尔身穿手术服，坐在近旁的椅子上，将手术面罩轻轻地推向蓝色手术帽，显示器里呈现着患者大脑的4幅图像，随后他把鼠标指针移动到其中一幅图像的中心点上。4幅图像是从不同角度拍摄的。这可以说是所有大脑成像技术最新成果的集中展现。伊斯坎德尔已经确定了目标，他相信在这里施加强度适当的电流冲击，就可以清除与强迫症有关的脑回路，就有希望将这位病患从人生的绝望境地里解救出来。

“太完美了——你的目的地就是这里，”伊斯坎德尔指着其中一幅图像上的一处小点，告诉另一位初级外科医生，“这就是你的入口点。”

今天，伊斯坎德尔和多尔蒂共同主掌麻省总医院的神经治疗学部门，这是美国最繁忙的精神病外科治疗中心。自从数年前这对搭档第一次遇到莉斯·墨菲之后，他们就一直在当时开辟的道路上继续前行。

如今，作为奥巴马总统“脑科学计划”（Brain Initiative）的一部分，两人正带领一支由医生、科学家和工程师组成的团队，参加为期5年、价值3000万美元的下一代深部脑刺激开发项目，其目标成果用于治疗严重的精神疾病，其中大部分病症因为过于复杂和费解而无法适用目前市面上任何一种深部脑刺激疗法。除了抑郁症和强迫症以外，新疗法还应该用来治疗精神分裂症、创伤后应激障碍、创伤性脑损伤和焦虑等症状。

所有这些症状都有一个共同特点，那就是大脑引发间歇性发作的变化机制是无法预测的。为了真正彻底地攻克这些疑难杂症，伊斯坎德尔和多尔蒂已经确信，他们需要一套新型装置，不仅能像现有装置一样能够在多个部位持续刺激大脑，还能实时监视大脑的活动，检测其异常情况，并相应地施加间歇性电流冲击。为此，我们在许多其他领域看到的同类模式识别技术将再次发挥关键作用。

许多情况下，神经科学家甚至还无法确定这些神经异常症状究竟是什么样子。因此，作为该项目的一部分，多尔蒂和伊斯坎德尔试图确定患有这些疾病者的大脑与健康人的大脑究竟有何不同。接下来，他们就得弄清该使用什么样的电刺激模式来对其加以修复。

“我们瞄准的目标远得有点儿离谱。”伊斯坎德尔承认。

不过，他们的目标也并非遥不可及。位于查尔斯河（Charles River）畔的德雷珀实验室（Draper Laboratory）的工程师们，正在与多尔蒂和伊斯坎德尔密切合作，共同开发达成目标所需的硬件。20世纪60年代，德雷珀实验室的工程师就为20世纪一项开创性科学成就发挥了重要作用——他们帮助设计了1969年阿波罗11号登月飞行任务中使用的制导系统和仪器。今天，这家实验室的顶尖人员正在努力把他们在计算和设计领域的专业知识带入21世纪的前沿学科——人脑。他们已经开发出一种装置原型，其中包含的深部脑刺激疗法和我们在前几章所见到的许多同类工具一样强大——集实时脑成像和记录技术、模式识别软件、无线技术和超强计算机处理能力于一体。某种程度上讲，这样的升级可以说是姗姗来迟。伊斯坎德尔说，如今打算植入强迫症患者体内的装置，所用到的技术其实已经出现了几十年，这位资深神经外科医生也由此坚信，他和其他临床医生现在可能只是抓到了几根可能的皮毛罢了。

“想想过去的20年里在微型化、摩尔定律等各个方面取得的进展，”伊斯坎德尔说，“你看到的这种装置，还是20世纪90年代就出现的。它在20世纪80年代设计出来的时候，我甚至连手机都还没有。”

既不同于伊斯坎德尔今天手术里打算使用的装置，也不同于用在墨菲身上的装置（这套装置只能提供电击），德雷珀实验室的深部脑刺激疗法原型机还能用来监视和记录信号。它里面包含多达320个电极，包括放置在大脑外层的多组传感器。这种装置可以运用模式识别软件来检测与脑部病理状态相关的异常活动，进而刺激相应的大脑区域。

这种装置不像是那种植入患者胸部或腹部的大型处理器，而是由一只带有集成电池、体积比手机还小的微型中央枢纽构成。整个装置相当紧凑，甚至可以紧紧贴住颅骨背面。颅骨枢纽最多可以连接5颗陶瓷和钛制成的电子侦测卫星，这些卫星小到可以自如地穿过颅骨顶部钻出的小圆孔。大脑深处以传感器或导线连接在电极上，每颗卫星都能收集和传送来自这些电极的数据。德雷珀实验室的工程师正在研制这套装置的微型版本，希望能在未来数月内将之用于人类的测试，这种新装置从理论上来说是可以持续植入人体多年的。

相比之下，伊斯坎德尔即将植入这位患者大脑中的装置则显得极为简陋。眼前这台装置可以由多尔蒂来打开和关闭，可以调节电刺激强度。电极共2根，每根都连着4条能够在不同点位产生刺激的“引线”，总计8条（远远小于320条）。这台装置不能测知动态的状态，显然也无法随之自动做出相应的反应。即便如此，对今天的强迫症患者来说，这台装置也是她改变生活的希望。

手术室里，伊斯坎德尔用一支夏比（Sharpie）记号笔在病人裸露的头皮上标记好入口点。然后，他把一个连接件扣在包裹住患者头部的金属框架上，按照刻度调好角度，接着他告知护士、住院医生和其他观察者准备工作已完成。短短几分钟内，他用钻头在患者颅骨上钻出两个钻孔，再使用头部钻具将两根空心长金属管向下引导，穿过脑部外层进入灰质中央。他把一对薄电极滑入管中，而电极将会连接稍后植入的装置。然后，他取下空心管，用丝线将电极导线缝入头皮，并把速凝胶填在钻孔上。

到现在为止，手术都还很常规。伊斯坎德尔在很多强迫症患者体内都植入过类似的电极。事实上，早在2009年该疗法获得FDA批准推广应用之前，伊斯坎德尔就已经成为较早开始运用实验性干预疗法的神经外科医生之一。自从他决定读医学院以来，伊斯坎德尔就一直希望得到这样的手术机会。

伊斯坎德尔在上高中时，数学和物理学表现优异，后来就读于内布拉斯加大学，他决心今后当一名化学工程师。不过，伊斯坎德尔曾接受了一份在精神病院值夜班和照看急性精神崩溃病人起居的工作，他的志向由此改变了。当时遇到的病人给他留下了深刻印象。其中有一位在美国西北大学获得博士学位的数学教授，被自己的妄想症折磨得无以复加。伊斯坎德尔还回忆起一个与他年龄相仿且蓬头垢面的家伙，声称他在重金属摇滚乐队范·海伦（Van Halen）的歌声中听到了别的声音（“你没听到吗？”他不停地问伊斯坎德尔，“他们在说：‘给他们铐起来，丹诺！’”）；有一天，在户外休闲活动时段，这个孩子跳过围栏跑了出去，当时伊斯坎德尔因为擅离职守而未加注意，这把我们这位未来的外科医生给难堪和惊吓得半死。几小时后，警方发现这位病患站在公路中央，手里举着叉子在指挥交通。

伊斯坎德尔因这些妄想症如此严重而感到好奇，也惊讶于医生对精神疾病的知之甚少。“这跟普通医院的感觉完全不一样，”他回忆说，“就好像是‘有人真的知道发生了什么事吗？’的感觉。”为了揭开大脑的奥秘，伊斯坎德尔决定向医学院递交入学申请。他在美国国立卫生研究院参与脑部研究之后，得以进入麻省总医院担任住院实习医生，当时FDA首次批准使用深部脑刺激来治疗运动障碍。几年前，伊斯坎德尔才开始接待并监视脑部疾病患者，现在他已经在给这些患者进行手术，同时还有机会测量这些患者的神经活动，并加入探索这些怪异行为成因的队伍中去。实习期结束后，伊斯坎德尔选择在麻省总医院留任。

短短几年的时间，伊斯坎德尔就努力将手术普及到各类精神疾病的领域，他已经站在了行业的最前沿。当脑外科医生考虑深部脑刺激疗法适用于何种新的候选症状时，强迫症则有理由成为最有希望的初期选择。

正如帕金森氏症一样，强迫症的特点也是因为德朗发现的由3处主要神经元中转站形成的回路（皮层、纹状体、丘脑再回到皮层）极度活跃，也就是激发模式出错。如同帕金森氏症患者一样，强迫症患者的神经活动紊乱随时都在发生，哪怕患病个体处于完全休息的状态时（这种状态下健康个体的大脑通常看起来相对安静）也不例外。当观察患有帕金森氏症或强迫症患者的大脑时，其各自回路中的某个地方像是唱片卡在某段旋律上来回跳帧，一遍又一遍地播放同一首歌曲——这种情况下也即大脑一遍又一遍地重新发送相同的神经信号，由此引发帕金森氏症患者不由自主地颤抖，或者引发强迫症患者让人抓狂的强迫冲动，想去一遍又一遍不停地洗手。

强迫症患者的大脑中，重复性神经信号源于一个回路，该回路开始于额叶皮层某处被称为“眶额叶皮层”的区域，神经科学家已经确定这处皮层在大脑的情绪、奖励和决策功能中起到关键性作用。这条回路从额叶皮层开始，行进至纹状体，然后到达一处名叫背内侧丘脑的区域，然后再回到皮层。这种极度活跃看起来也跟帕金森氏症很相似，但由于它起源于另一条回路（涉及认知的回路），所以最终导致的不是帕金森氏症的身体震颤，而是强迫意念和强迫行为。

伊斯坎德尔和多尔蒂在过去的15年中共同掌管了全世界最大的精神疾病手术干预中心之一。在他们看来，强迫症患者是早期理想的治疗候选对象。不过，伊斯坎德尔和多尔蒂在开始治疗他们首批强迫症患者后的几个月内，不仅惊叹于强迫症手术的有效，更惊叹于手术过程中的意外所得。他们发现，强迫症和抑郁症高度共病，也就是说许多强迫症患者也患有抑郁症。在实验开始后不久，几乎90%同时也患有抑郁症的强迫症患者报告称，他们的抑郁症也在逐渐减轻。多尔蒂和伊斯坎德尔很快获得批准开展一项小型实验，即使用深部脑刺激疗法来治疗未患有强迫症但患有抑郁症的患者。正当此时，达林·多尔蒂遇到了莉斯·墨菲。

尽管墨菲对这场手术的记忆很有限——她大部分时间都记不清——但她清楚地记得，在几个星期后，当她回到多尔蒂博士的办公室，那位精神科医生第一次打开了植入她大脑中的装置时的那一刻。莉斯坚持认为，她那一天没有感受到任何差异。对她来说，生活依然同样迟钝，也同样灰暗。但仔细回想之后，她又开始无比确定，一切就是从那一天开始发生变化的。而对当天在场的这些临床医生们来说，后续疗效更是不可能被忽视的。

多尔蒂在麻省总医院的同事艾丽斯·弗莱厄蒂（Alice Flaherty，后来跟墨菲相当熟识）回忆称，莉斯当时弯腰坐着，回避目光接触。然后，多尔蒂打开装置，拨动至7挡。墨菲一下子挺直了身体。她直视着医生的目光，开始提问。

“嗯，你感觉怎么样？”弗莱厄蒂回忆起自己向她的提问。

“我感觉依然很悲伤。”墨菲回答。但她回答的方式则透露出完全不同的意味——弗莱厄蒂坚持认为，墨菲说话的语调中显现出之前从未有过的显著活力和“充沛精力”。

“这让我非常想弄清楚行动和情感之间的关系，”弗莱厄蒂说，“我们可以看到非常明显的差异。但我们要意识到这一点恐怕需要一段时间，要让行为一点点渗进来，再让身体做出判断：‘哦，我已经不再抑郁了或者……’”

几周后，莉斯自己开始注意到这一变化。她和丈夫斯科特（Scott）养了一只英国古代牧羊犬，毛茸茸的，名叫内德（Ned）。对莉斯而言，在接受手术以前，带内德出去散步就好似穿越雷区一般的艰巨任务。每天早上，莉斯都会打电话给上班的斯科特，让他回家把狗带出去遛。但在植入装置几周后的某一天，莉斯自己就牵着狗出门了，她几乎没有意识到自己所做的决定，甚至没有考虑到为什么。不久后，莉斯开始每天早上都牵着内德出门散步了。

手术4个月后，莉斯的祖母去世了，而莉斯自告奋勇，做了几个月前完全难以想象的事情：她写了一篇悼词。仅仅过了几个月，莉斯就有勇气站在台前，向一群朋友和家人表达了自己的肺腑之言，她还提到自己的遭遇，并指出她的祖母也曾经历过抑郁症。几个月后，莉斯重新开始兼职工作。最大的回报是，2012年，莉斯和斯科特生了一个儿子。

对莉斯而言，如果对使用这套装置的必要性还存在任何怀疑的话，那么一次由于感染导致医生必须将其关闭几个月的经历，把她心头的最后一丝疑虑也彻底驱除了。装置关闭的几天后，莉斯的抑郁症就再次发作了；但她说，一旦装置重新启动，接下来发生的事就跟她首次来到多尔蒂办公室时恰好相反，当时只有这位在场的医生看到了显著的疗效。而这次，莉斯·墨菲自己也立即意识到了这种有力的转变。

“那就好比一股暖流从你身体流过，我能感觉到它被打开了，”她说，“我一天后醒过来，面对的就是一个全新的世界。外面的颜色更鲜艳了。我给儿子讲故事的时间也到了。他跟我一起做些事情已经有好几个月的时间了。一切都是新的，它就像把我带到了另一个世界。”

在某种程度上，伊斯坎德尔和多尔蒂都认为，他们在莉斯·墨菲身上获得的成功纯属走运。

原因在于，抑郁症就像大多数其他心理障碍一样，发病根源往往并不局限于一处位置。这些都是神经回路疾病，通常会出现各种症状的复杂组合，根据受影响回路的部位不同，这些症状也有所不同。这意味着，抑郁症和抑郁症患者可分为多种类别；每个人均可能因大脑受刺激的部位、时间和方式的不同而做出不同的反应。

伊斯坎德尔和多尔蒂是费了一番苦功才学到这个道理。受墨菲手术成功的鼓舞，这两名临床医生在21世纪头10年中期将他们的研究探索扩展到其他抑郁症患者。某些情况下，治疗结果跟墨菲一样显著，体现出这支团队离成功越来越近。但在许多其他情况下，治疗效果却总是无效且令人沮丧。

那时候，世界上还有其他人也在努力运用深部脑刺激疗法来攻克抑郁症。2003年3月，当时在多伦多大学任职的神经科医生海伦·梅伯格（Helen Mayberg）把深部脑刺激装置植入一位抑郁症患者的一处单独大脑区域，一处被称为膝下扣带的狭窄结构。2005年，就在墨菲手术的前一年，梅伯格在《神经元》（Neuron）杂志上发表了一篇论文，其中报告了6位患者的治疗结果（她一直在追踪一个多达20位患者的实验组，至今从未中断）。就像墨菲一样，他们当中的一些人在手术前几乎要患上紧张性精神症，结果他们在手术后都顺利康复了。

梅伯格使用深部脑刺激疗法的初获成功，以及伊斯坎德尔和多尔蒂团队的研究工作，都使公众普遍预期，深部脑刺激装置很快会赢得FDA批准，用于治疗影响数百万美国人的病情。根据多尔蒂的说法，两个受试群体的反应率都在50%左右，三分之一的患者症状有所缓解。不过，要想获得FDA的批准，就必须进行大规模实验，需要安排对照组来衡量安慰剂的效应。实验者给所有志愿者体内都植入了深部脑刺激的装置，然后将受试者随机分为人数相等的两组，一组按照电刺激标准方案开启装置治疗，另一组内置的电极则不予通电。经过初步结果分析后，FDA于2014年左右停止了这两项实验。

“我们最后可以确定的是，安慰剂效应相当明显，”多尔蒂承认，“但在一些患者身上是绝对有效的。”

伊斯坎德尔和多尔蒂由于见过太多出色的康复结果而不愿放弃深部脑刺激疗法。梅伯格也仍然坚信深部脑刺激在治疗抑郁症方面的作用。不过，如果能开发出更先进的装置，从而针对患者的个体特点采取更精确的干预措施，或许就可以为更多的病患群体提供有效的治疗，同时也能帮助科学家们深入了解精神疾病。

尽管神经科学家对人类大脑回路如何组织和运作的机理已经有了很深入的了解，但他们很难有机会长时间地实时观察这些回路的运转。而伊斯坎德尔和多尔蒂表示，他们正在设计和测试的技术将使这种观察成为可能。他们的研究团队已经开始利用现有的大脑扫描技术来收集大量数据。

坐在伊斯坎德尔的实验室里，我望着一幅旋转的三维图像，图中画有半透明的颅骨和大脑。在这个黑白色的大脑中，不同的神经激活模式以3种不同的颜色突出显示：青绿色、橙黄色和洋红色。3种颜色分别标记了有关脑力劳动的各种神经回路中的活动。伊斯坎德尔的同事们运用fMRI技术创制出眼前这幅图像。青绿色代表了健康的受试者在执行特定任务时所记录下来的大脑激活模式。橙黄色和洋红色代表了两名精神病患者在执行相同任务时所记录下来的大脑激活模式。3种模式看起来各不相同。橙黄色和洋红色的患者都被诊断为患有严重的抑郁症，但每名患者都各自具有一种额外症状：一名患有创伤后应激障碍（PTSD），另一名患有广泛性焦虑症。

“确切地说，这些疾病就像各类症状组成的星群。”多尔蒂说。他认为，正因如此，根据不同患者的具体情况来定制更准确的治疗方法，才有可能使状况大为改善。“没有人知道哪个点代表抑郁症，”他说，“也没有人知道哪个点代表PTSD，哪个点代表临界人格障碍。”

伊斯坎德尔手指着两名抑郁症患者的大脑模式解释说，目前可用的深部脑刺激疗法，具体的治疗策略就是打开电极，给两名患者大脑的相同区域施加刺激。而多尔蒂和伊斯坎德尔正在与德雷珀实验室合作开发更先进的深部脑刺激疗法，这种疗法将能够实时感知大脑活动的异常模式，并刺激回路中对应的受影响区域。每当出现新的异常模式，这些装置就能做出相应调整，以确保每次电击都施加在正确的位置。

伊斯坎德尔示意我再次注意屏幕。他告诉我，现在我们所看到的3幅脑部扫描图像，都是在患者完成同一项任务时记录下来的，这些任务要求患者努力使大脑情绪区域平静下来并回答一个需要集中注意力和保持头脑清醒的问题。伊斯坎德尔指出了抑郁症患者的大脑激活模式之一，他解释说，这种模式通常在患有PTSD症状的患者中发现。患者大脑中被称为杏仁体的情绪驱动部位相当活跃，其激发的强度要远远超过正常患者在执行同样任务时的杏仁体。就好比病患大脑中的情绪部位一直在发出尖叫，淹没了其他一切声响一样。

伊斯坎德尔提出，试想一下，假如我们只是把这个反应接管过来，也就是说手动地让适当区域发生激活或者失活，结果会怎样？事实上，他已经在试图证明这种办法，于是他给一名癫痫患者的大脑中植入了为后续手术做准备的电极。伊斯坎德尔和他的团队可以通过刺激杏仁体使这名患者对人脸图像的情绪反应提高，他们还可以通过刺激另一处区域——背侧前扣带回皮层（dorsal anterior cingulate cortex）——来让情绪反应减弱。

伊斯坎德尔团队希望设计出一系列新的深部脑刺激治疗方案：根据每个人的症状，他们将治疗装置电极插入选定位置；根据大脑回路中的特定异常模式，确定将被电流激活的大脑部位。伊斯坎德尔对这些新工具用来治疗抑郁症的前景持乐观态度。他也对治疗PTSD和广泛性焦虑症的疗法寄予厚望。他甚至认为这套装置极有可能治疗成瘾症、精神分裂症和创伤性脑损伤。不过，伊斯坎德尔承认，他和多尔蒂计划攻克的某些症状（如边缘人格障碍）仍然希望渺茫。哪怕是FDA批准使用深部脑刺激治疗的精神疾病——强迫症，其治愈的成功率仍然徘徊在50%左右，很明显，未来还有很多挑战在等待着他们。

事实上，伊斯坎德尔和多尔蒂也并非异想天开。人类大脑仍然是我们已知的较为神秘且复杂的生物系统之一。我们努力加深对人类大脑的认识，但许多方面还处于起步阶段。“我确信自己不会第一次就成功的，甚至没想过第三次就能成功，”伊斯坎德尔说，“但最终它会起作用的。我们会一直尝试下去，直到成功。”

第八章 指挥交响乐的外科医生

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