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深度解密换头术:是医学骗局还是科学奇迹?

发布时间:2016-09-27 19:21:22 所属栏目:动态 来源:网易科技
导读:本文为网易科学专稿,网易科学为网易科技旗下科学类栏目。本期作者晗冰、悠云,投稿请联系:mike300@126.com.近日来,骇人听闻的换头术引发了巨大争议,美国《大西洋月刊》

斯皮里多诺是一位技术极客,在莫斯科以东的弗拉基米尔市经营一家教育软件开发公司。其对外骨骼等人体增强设备格外感兴趣。在二月份的一次远程采访中,他特别提及了一个朋友因伤致残后,装上了机器人假肢。斯皮里多诺指出,“他的情况向我们展示了技术如何让生活变得更好。”

斯皮里多诺也将自身康复的希望寄托在技术进步上,特别是在电视上看到怀特后,寄希望通过这种手术摆脱疾病痛苦。他回忆称,“切除自身所有的患病部位,仅仅保留头部。除此之外,我看不到其他能够治愈自己的方法。”

该手术预计将花费1000万至1亿美元,成本取决于在何处手术。此外该手术预估需要多达80名外科医生。任晓平的意大利合作伙伴曾表示,该手术最早或将在明年发生。毫无疑问,很多科学家和伦理学家都对该项目进行了猛烈抨击,甚至指责项目参与人员是一群发展垃圾学科、提高虚假威望的乌合之众。一位评论家甚至认为,如果病人在手术过程中死亡,那么相应的外科医生都应当被控谋杀。

但是不少研究人员也承认,该项目的实施也有一个科学基础。过去几十年是移植医学的黄金时代。新的外科技术能够连接更为脆弱复杂的人体结构,而功能强大的新药也可以有效消除排斥反应。目前除了心脏、肝脏、肾脏以及肺之外,外科医生还可进行子宫、声带、舌头、阴茎以及手和脸的移植。特别是手和脸的移植尤其让人印象深刻,因为它涉及肌肉、皮肤、肌腱、骨骼、软骨、神经以及血管等人体各种组织的移植。任晓平认为头部移植将是医学发展的下一个前沿领域。

目前,移植头颅对于外科医生来说是一个巨大的挑战。与手指移植有所不同,其脱离人体后组织活性甚至可以保持数天。但对于大脑来说,失血几分钟便会对其造成不可逆的损伤。即便在低温冷却环境下,大脑机能最多也只能维持一个小时的时间。此外,外科医生还需要测试是否应用免疫抑制药物,以防止身体免疫系统攻击外来组织,目前还没有证据证实免疫系统不会攻击大脑。

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图4:任晓平在实验中,准备切断老鼠的脊髓,并用聚二乙醇进行融合

而最大的障碍是修复脊髓,从而使得病人的大脑能够控制新的躯体。脊髓之外的神经可以再生,这就是为什么手或者脸的移植者还可以学习咀嚼食物或是绽放笑容,抑或是让手指伸展自如。但脊髓内的神经细胞就不具备再生能力,但诸如聚乙二醇等化合物可以将神经细胞进行融合。这种化合物可以溶解神经细胞膜,将不同细胞相互融合,从而在受损的神经细胞之间重新建立连接。这就是实验室的小鼠如何恢复行走能力。

而现实情况为手术的成功进行也带来了希望。一位是遭受滑雪事故的德国妇女,而另一位是被刀刺伤的波兰男子。虽然经过了长时间的康复治疗,但二人依旧瘫痪。然而在经历手术之后,无论是使用了聚乙二醇还是组织移植,两位患者术后都能够使用学步车走路。这种手术有力证实了一点,人类在经历脊髓严重损伤之后,在某些情况下能够再获行动能力。

意大利都灵神经外科医生塞尔吉奥?卡纳韦罗(Sergio Canavero)也在密切关注相关技术的发展。自从30年前对怀特有所耳闻时,他甚至于想拿自己的头做实验。而这些进步也带给他令人半信半疑的科学构想。2013年,卡纳韦罗提出了换头的构想,毫无疑问招致了普遍的批评。不过,他开始在媒体上宣传他的构思,并写信与诸如任晓平之类的志同道合者进行沟通。在电视上出现一天之后,卡纳韦罗收到了来自俄罗斯的邮件,瓦列里?斯皮里多诺想与他谈谈。

现在51岁的卡纳韦罗有一颗耀眼的光头和招牌式的咧嘴一笑,讲话中不时蹦出一两句俗语。其经常会使用香蕉或是意大利面条来解释脊髓神经的损伤和修复。卡纳韦罗认为头部移植是人类延长寿命的第一步。事实上,他把换头术称之为“头部接合冒险”,或者是向死亡和复活打招呼。

卡纳韦罗主要通过媒体推广其工作,这为大多数科学家所不齿。其批评者形容他是一个游荡于博客或技术网站的“妄想骗子”。“他总是口若悬河的略过重大问题“、”他的计划疯了“,甚至是”精心策划的慢性折磨和谋杀“。

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图5:批评者认为卡纳韦罗的换头术计划“疯狂”且“妄想”

但是不可否认的是,卡纳韦罗也是一位业务出众的神经外科专家,其发表了数十篇关于神经疼痛的科学论文。但在2013年之后,卡纳韦罗就致力于研究头部移植,与韩国外科医生C-Yoon Kim建立了合作关系,同时也向媒体宣传其换头术相关内容。

在卡纳韦罗的构想中,换头术将如同大多数移植手术一样开始进行。躯体将来自于一位脑死亡的患者,在征得家人同意之后,外科医生会将其推入手术室,并在坐姿情况下取下其头颅。与此同时,第二手术小组将对斯皮里多诺夫实施麻醉,在其血管中充入华氏50度的低温液体,以此延长脑组织的存活时间,但也仅仅只有一个小时左右。因此外科医生需要快速实施手术,以便在最短时间内恢复对大脑的供血。随后,外科医生将在斯皮里多诺夫锁骨之上,切断其气管和食道,同时用颜色标记其被切割的肌肉,以便于随后与新的躯体进行接合。

最后,外科医生将使用金刚石刀片快速切断两者的脊髓,这样斯皮里多诺夫与其躯体的最后连接也被切开了。

接下来是移植环节。此时斯皮里多诺夫的头颅将会由定制的起重机吊在手术室中,并通过魔术贴扎带(Velcro Strap)连接。外科医生将把两者的脊髓断口对齐并缝合,使用聚乙二醇把斯皮里多诺夫以及捐赠躯体的脊髓细胞融合。外科医生也将在融合处的附近植入某种电力装置,原因在于,研究表明,电刺激有利于在被切断的脊髓之间建立联系。

与此同时,另一个医生团队正启动接合头部和身体的漫长而复杂的过程。时间弥足珍贵,向斯皮里多诺的大脑输送血液是当务之急。在那之后,医生将接合脊柱骨、气管和食道,随后是连接用颜色标记过的肌肉。一项重要步骤是把携带大脑信号的神经与心脏和肺部肌肉连接起来,这样斯皮里多诺的新躯体才能呼吸并调节心跳。

手术开始后36小时,获得新躯体的斯皮里多诺夫将被推出手术室,并保持竖直的坐姿。起初,机器将帮助他呼吸、让他的血液流动。他的头部和脖子被锁定在颈托中,医生将使用巴比妥类或其他药物让他处在昏迷状态中。但几周后,一旦医生发现他出现运动恢复的迹象,他们就会逐步减少药量,让他清醒过来。

(编辑:宁德站长网)

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