现实科学发展仿佛一直以科幻小说为蓝本。在许多科幻小说描述中,人的大脑和躯干能够通过手术进行分离,在《聊斋志异》中也有类似的描述。科技发展让器官移植成为可能之后,一些科学家也在探讨头部移植的可能性。
近期,意大利神经外科医生Sergio Canavero进一步发布了其将在明年年底进行的头部移植手术的详细计划。去年,其曾声称在理论上能够通过将人的头部与躯干进行移植连结,并且选定一位罹患肌肉萎缩症的俄罗斯程序员,确定将在2017年年底进行一次头部移植试验。
虽然Sergio对手术信心十足,学术界却提出质疑声音,认为手术难度较大,即使患者能够成功存活,也不会改变其生存状况。有学者认为Sergio此举是在给自己做宣传。那么头部移植在技术上是否可行?对人们来说究竟是灾难还是福音?
如何移植?
早在2013年,Sergio就曾提出过头部移植的理论。在他看来,将一个患有躯干疾病的人头部移植到一副健康的躯体上的做法从理论上是可行的。
而头部移植最大难点在于脊髓的连结与神经元的修复,作为神经中枢,脊髓控制着人的躯体活动,而大脑对脊髓有指挥作用,将脊髓与大脑分开需要切断其中脊髓以及神经管道,这无论是对大脑或是脊髓来说都有一定程度的损害,移植手术的重点在于这些损害是否能够恢复。
Sergio认为,与脊柱有关的外伤会对脊柱伤害巨大,然而整齐干净的切面能够让脊髓利落地痊愈。“脊髓损伤会产生26000牛顿的力,使得伤害难以恢复,而如果使用锋利的刀只会产生不到10牛顿的力。”Sergio曾在TEDx演讲中说道。
目前,该项手术的头部移植者选定为患有先天性肌肉萎缩症的俄罗斯程序员Valery Spiridonov,同时躯体由一位脑死亡捐献者提供。据悉,整台手术将持续36小时,花费约2000万美元,包括外科医生、护士等150人将参与手术。
根据Sergio计划,手术过程为了保证细胞以及神经活性,会将移植者头部置于低温状态,而脊髓结合将采用聚二乙醇作为融合剂,同时,手术完成后,Valery通过医学诱引进入3到4周昏迷状态,在此期间,医生通过仪器不断刺激他的脊髓神经重新连接并开始运转。
Sergio表示,其已经做过足够多的试验,从理论上来说,头部移植手术已经成熟,他将用这段时间来培训150名医护人员,保证他们能够轮流工作。
质疑声音
尽管Sergio对其计划表现得信心十足,他的理论也确实受到大众的关注,然而,业界普遍质疑其方式无法在现实中实现。
从上世纪开始,医学界就在探索头部移植的可能性,一些科学家在老鼠、狗身上分别试验过头部移植手术,然而,手术的效果并不理想,目前,并没有接受移植后能够存活的先例。
事实上,Sergio的理论是由多个单一的理论支撑,例如其在演讲中表示,能够通过电流刺激恢复脊髓活性,然而这些都是基于脊髓损伤程度而言,而对于移植头部却不一定能够产生效果。
“从技术上来说是不可行的,头部移植实际是一个人为的高位截断损伤,目前为止这种再接,只能在老鼠身上恢复一些简单功能,但这些功能都还不足以达到保证所有功能得到恢复,在这种条件下对人进行试验很冒险。” 国际神经修复学会理事长黄红云告诉第一财经记者。
另外,Sergio的理论忽略了一个生物学上的问题:尽管人体内能实现细胞的自我修复外周神经系统的电子脉冲与中枢神经系统完全相同,但目前研究来看,高级脊椎动物的中枢神经系统是很难再生的。
加州大学洛杉矶分校神经外科教授Michael Beattie表示,成熟哺乳动物中枢神经系统中控制细胞再生的的基因是受到抑制的,无论是用聚二乙醇还是电流都难以让其再生。
Michael认为,中枢神经不能再生的原因可能是脊髓和大脑中含有与运动相关的电流,脊髓细胞必须彼此紧密连结,才能准确控制运动功能。“这种连结关系一旦形成,你就不会希望建立新的关系了。”
因此,即便是成功移植,Valery也不可能通过头部移植治愈其目前的疾病,或许还会带来更严重的后果。在技术条件还未成熟的当下去进行手术,违背了道德伦理。“如果真要在人身上实行移植只能是一场悲剧。” 黄红云说道。
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