正文 第160章：为脑奔波为脑忧

    差异源于疾病的性质。帕金森病患者大脑中负责制造多巴胺的脑细胞会丢失，而多巴胺细胞有助于协调沟通。恢复多巴胺的水平可让大脑网络里信息传递更流畅。

    但对阿尔茨海默症来说，默认模式网络的关键脑区的细胞是死掉了。“从神经解剖学来看，脑部确实有大面积的破坏。”那位医生说。这种损伤很可能是不可逆的。

    PET扫描时，患者要先服用放射性追踪剂，这种技术可能有一天会有助于大脑疾病的早期诊断，并监测药物和疗法是如何发挥作用来延缓疾病进程的。

    在大脑里，少数熙熙攘攘的中枢通常要处理大量繁重的信息。在许多情况下，这些关键的传输中心，也是容易受脑疾病侵袭的重灾区。

    这些结果强调了研究神经细胞之间以及分离的脑区之间的连接状况的重要性，该研究方法也许能揭示出对人类头脑的更深层次的认识。

    利用轴突这种传送信息的小纤维，神经细胞在大脑里构筑了一种复杂的连接网络，科学家称为连接体。这个网络的一些部件被称为中枢，集聚的出出入入的轴突特别多。

    计算机模拟表明，这些中枢肩负重任。模拟实验中，若某些中枢或是其连接受损，会给整个大脑造成灾难性的后果。

    想了解大脑疾病患者是否可能表现出中枢受损的症状。为了找出受累于大脑疾病的脑区，研究人员对公开发表的数据进行了分析，数据覆盖了患有26种大脑疾病的近100名患者，包括阿尔茨海默症、抑郁症、自闭症和精神分裂症患者。

    然后把这些疾病相关的脑区与健康的大脑连接的综合图谱做了比较，该图谱是由该团队对56名志愿者作弥散张量成像扫描而绘制成的。弥散张量成像可显示出大脑中轴突束的强度和形状。

    总的说来研究人员发现，大脑疾病所累及的脑区，更可能是连接度高的中枢，而不是较为迟钝的偏僻区域。不是每种疾病都影响同样的中枢，比如说阿尔茨海默症累及的大部分脑区与精神分裂症所累及的中枢截然不同。

    中枢会因为各种原因而在大脑疾病中起到巨大的作用。由于它们的工作量大，中枢可能比其他脑区需要更多的能量，中枢也拥有更长的连接，这些特征可能让中枢易受损伤。

    还有一种可能，损伤中枢也许会比损伤其他脑区带来的问题更多，结果就导致了大脑病损。

    新的研究直接关系到我们对重要的大脑疾病的理解。疾病和连接度高的中枢之间的联系，也许有助于解释为何有的大脑损伤看起来微小但却造成了巨大的后果，同时还有些损伤，虽然看起来很糟糕，但结果却相当温和。

    不过，用来编制疾病相关脑区的数据集可能存在偏差。那些数据是基于公开发表的结果，而科学家更可能去发表可准确描述疾病和脑区联系的结果，而不是无法发现联系的结果。

    这种效应可能会使人们过高估计某些脑区的重要性。

    一种位于抗击疾病细胞上的分子可能会让这些细胞无法清除阿尔茨海默症患者大脑中错误的蛋白碎片。

    一项新的研究表明，去除小鼠的这种分子会让它们的细胞更有效地吞噬有害的蛋白碎片，并且让小鼠在年老的时候不易患上阿尔茨海默症，不会产生记忆问题。

    这是个预防阿尔茨海默症的可能的靶点，改善小鼠阿尔茨海默症状的治疗方法还不能套用给人类。他说：“小鼠模型有所助益，但小鼠不是人，而太多的情形则是模型让人误入歧途。”

    在许多神经退行性疾病中，比如说阿尔茨海默症，大脑中的蛋白会折叠成错误的形状，并堆积在一起形成斑块。

    通常情况下，免疫系统里被称为小神经胶质细胞的细胞，会清除错误折叠的蛋白。在神经细胞激活时生成的β淀粉样蛋白就是这样的蛋白片段。

    正确折叠的时候，它会参与突触的关闭，神经细胞是在突触中进行信号传递的。

    在阿尔茨海默症患者身上，免疫细胞受到了损伤。随着时间的推移，小神经胶质细胞确实会有功能障碍，它们将开启极具毒性的炎症反应。

    这种异常的免疫活性会损坏神经细胞，并在一定程度上触发细胞，使之生成更多的β淀粉样蛋白，造成炎症反应的恶性循环。

    早期阿尔茨海默症的患者，他们脊液中某些脂质的含量也较高。这些脂质固定在小神经胶质细胞表面的一种受体分子上。

    EP2受体参与了阿尔茨海默症患者的小神经胶质细胞损伤的过程。接触β淀粉样蛋白的时候，年轻的小鼠巨噬细胞——该免疫细胞行为与小神经胶质细胞相类——几乎没有反应，而带有更多的EP2受体年老的巨噬细胞，会有更为严重的炎症反应。

    在经过基因修饰、更容易患上阿尔茨海默症的小鼠中间，那些没有EP2受体的小鼠在日渐衰老时，极少出现记忆问题。

    阿兹海默症患者可能是陷入了记忆过多的境地，这个转折看起来自相矛盾，实则有几分道理。

    由于不需要的、无关的信息涌了进来，妨碍了阿兹海默症患者物体识别能力。这个结果表明阿兹海默症并非严格意义上的记忆问题，甚至还能指明方向，来帮助阿兹海默症患者过上更正常的生活。

    大多数人认为阿兹海默症是一种记忆故障，使得患者无法回想起几分钟前刚说过的话，虽然阿兹海默症患者确实表现出引人注目的记忆障碍症状，但实际情况要更加复杂。

    耳朵附近有被称为鼻周皮质的脑区，该脑区损伤会引发健忘的症状巴伦斯和同事发现，这类患者在识别物体时也会有问题。

    在研究中，让两名这种类型的阿兹海默症患者评估一系列图片，是两种物体——不规则斑点以及独特的线形图案，物体有不同的旋转度，要么完全相同，要么略有不同。

    最初，在判断两个物体是否相同的时候，阿兹海默症患者的表现同记忆正常的人一样好。但随着实验进行到后来，阿兹海默症被试者的表现开始崩溃。

    他们表现很好，真表现很好，然后突然，就像是跳闸了，事情变得不一样了。

    排除掉其他的可能性之后，研究人员把重点放在了所谓的“疯狂的悖论”来解释这种崩溃：记忆太多了。被试者看到的物体越来越多，而来自之前图片中的对于物体无关特征的记忆开始堵塞大脑的运作，对当前的任务造成干扰。

    这些干扰性的记忆并不是对于完整的物体的记忆，相反，问题似乎是多个物体共有的微小特征导致的，比如说线的斜度，或者底纹图案等等。

    当研究人员去掉了一些共有的特征，阿兹海默症被试者的表现又反弹上扬了，表明有关物体构成要素的记忆实际上妨碍了行为表现。

    对阿兹海默症患者来说，这些精细的细节可能不会在他们的头脑里结合成为一个清晰连贯的物体，这种缺陷能同时解释记忆问题和物体感知问题。这些阿兹海默症患者拥有记忆的碎片，但他们不能把其结合到一起。

    头脑里无法形成这种形象的人就不能识别出物体，之后也不会记得。研究人员认为，这种结合，似乎是在曾被认为主要用于记忆的脑区鼻周皮质进行的。

    这些结果模糊了大脑里记忆和感知之间的界限，认为感知和记忆是不同的观念，是种大众心理学。

    这个新研究及其他类似的研究都表明，大脑的记忆系统和感知系统可能完全就是一回事。

    简化环境，比如说把多个复杂的遥控器变成一个简单且独一无二的遥控器，也许能帮助到一些阿兹海默症患者。我觉得这很令人鼓舞，因为这意味着认知有恢复的可能。

    婴儿的大脑就像吸水的海绵，啜饮词语，弄清面容，了解哪个东西好吃，哪个难吃。有关这世界的信息涌进年轻的大脑，开始雕刻出我们成长的痕迹，像是激流冲过柔软的石灰石。

    随着外部世界不断雕刻成长中的大脑，神经元间的重要连接变成了大河，而较小的没用过的支流就默默消失了。

    经年累月这些大脑连接定型，如同在大理石上蚀刻出的图样那般不可磨灭。

    比如说，可塑性强的大脑系统会让孩子很容易就学会一门语言，而为了让大脑定型，系统放弃了速度和力量，可塑性消失了，刚性出现了。

    在完全成型的大脑中，信号会毫不费力地到处传播，会很快就做完寻常的工作。成人大脑是效率大师，但却失去了孩童时的勃勃生机。

    但成年大脑不必非得保持这种僵硬的状态，用神经炼金术，可让大脑从刚硬的大理石重新变回柔软的石灰岩。

    这种蜕变的潜能，刺激了科学家的灵感，如今他们在说头脑有重塑自身的能力。近些年来，研究人员已经找到方法来软化石头，重新找回失去的魔力，那是年轻大脑特有的魔力。

    这是非常非常重要的变化，其重大意义还没有完全表现出来。”

    虽然这项研究仍处在早期阶段，但研究表明，解开束缚住脑细胞的结构、打断分子停止的信号、微调神经细胞活性的技术，都能让大脑重新焕发年轻的光芒。

    科学家已经尝试去逆转视觉障碍患者的大脑的刚性，增强所谓的“可塑性”，人们曾经认为，那在成人身上是不可逆的。

    这些工作并不是在神经系统上进行的徒劳的活动。研究人员希望，具有可塑性的大脑能在中风后复原，能抗争衰老带来的视觉退化，甚至还可能修复断裂的脊索。

    童年的终结——这是如饥似渴地学习的好时节——不需要消除大脑改变自身的能力。“机会之窗依然在，虽然需要更多的工作去把窗子打开。

    旨在恢复大脑可塑性的研究，让人们用一种更为精细的视角来看，在试验中发现，在小猫幼年的时候，把小猫的一只眼睛闭合上一段时间，会让猫的那只眼不能正常视物。

    其后科学家发现，如果接下来罩上另一只眼睛，迫使发育不良的眼睛工作，小猫就会恢复。这种眼罩修复法只在年幼的动物身上起效，从而认为大脑只能在一段时限内进行自我重构。

    人类也拥有这种机会之窗。在被科学家称为“关键期”的窗口期，大脑里的神经细胞能形成新的连接，长出卷须一样的突，把信息传递给别的细胞。

    患有弱视的孩子，一只眼比另一只眼视力弱，可以罩住其视力良好的眼睛而治好弱视，这样会迫使大脑重新构架从发育迟缓的眼睛进来的信息。

    成年后这种疗法是没用的，研究人员弄清楚了为何这个时期会结束，为何别的形式的可塑性也会丧失，他们认为也许能重新恢复大脑治疗的能力。

    有些较为明显的大脑可塑性的终结者，是真真切切地把神经细胞固定在一处使之动弹不得的大脑结构。

    一种质地柔软、像紧身衣般紧密的网状结构，包裹住神经细胞，限制了大脑里新连接的形成。这些网状物在幼年时候出现，被称为神经元周围网络，其固定住了大脑和脊索里的绝大多数神经细胞。

    操控这些神经元周围的网络，可能是使人‘返老还童’的方式之一，如此一来，大脑就能快速学习或复原。

    大脑的不同功能，比如说思考能力和视力，是在不同的时间窗发育成形的，同时，神经细胞形成新的连接，也就是突触。

    尽管科学家曾经认为这种发育过程有明显的高峰期，然后随年龄逐渐消逝，现有证据表明，实质上的可塑性能在成年期恢复。

    神经元周围网络异常或是缺失的小鼠的视觉系统可塑性很强，这不同于其他的猫，它们进入成年期后，视觉缺陷就定格了。

    这些网络可以通过召集特定的分子来包围神经元，也许是那些阻碍新的神经细胞连接形成的分子。

    可塑性的另一种阻碍来自被称为髓磷脂的脂质体，其包裹在神经元发送信息的轴突周围，就像包着电线的绝缘套，用来加速信息的传递。加速的代价是可塑性的降低，因为髓磷脂把神经细胞纤维固定住了。

    而已经证明，把髓磷脂从神经细胞上剥离，可以恢复小鼠神经的可塑性。

    已知其他髓磷脂相关的蛋白质也会挤压新的神经细胞连接。一种是抑制蛋白NoGo，神经元探测出NoGo蛋白的时候，会启动一系列变化，防止新连接的生成。如果去除NoGo探测蛋白，神经细胞就分外地有活力并蓄势待发，准备生长。

    许多研究结果已经使得科学家不再讨论呆板的“关键”期，取而代之开始讨论“敏感”期。大脑会受诱导而发生改变，哪怕是在成年期。

    一些研究人员在攻克束缚神经细胞阻碍新的细胞生长发育的物理屏障的时候，另一些研究人员找出了一条更容易的道路来获得可塑性：控制神经细胞的行为让细胞更容易或者更难发送信息。

    改变结构很难，但改变功能是可能的。

    功能性方法可改变水流过管道的速度，而不是把石头管道中的水泥壁迁往他处。管道建筑能承受汹涌的激流，也能支持涓涓细流。

    很多人开始寻找大脑里的一些物质，这些物质在幼年期非常稀少，但在大脑连线的窗口关闭时很充裕。lynx1蛋白出现了，其分子组成与蛇毒中的活性物质相类。

    经过基因工程改造，缺失lynx1蛋白的小鼠幼年的视觉问题会自然痊愈，哪怕进入成年期后，其大脑的可塑性依然存留，

    通常情况下，lynx1是给某些神经细胞的兴奋性上加了一道闸，这个工作可帮助大脑维持正常的神经细胞活性流率。大脑的平衡就是在活性过多（兴奋性）和过于受限（抑制性）之间取得均衡。

    lynx1会抑制某些细胞，从而让成年大脑保持一种被称为“兴奋性/抑制性平衡”的状态。但失去lynx1，大脑就会转变成一种更兴奋、更具可塑性的状态。

    可以研究所有的分子，令人激动的是，它们汇聚到了兴奋性/抑制性平衡这个问题上。

    这种平衡的行为也许能解释他团队利用成年大鼠所得到的很多结果。

    越来越多的状况可重新塑造成年大鼠的视觉系统：运动锻炼，生活在刺激性的环境下，饥饿，甚至还有一定剂量的百忧解（这药能让一些神经细胞变得更有活性），这些都会让大脑恢复到更年轻的状态。

    这也是阿尔兹海默症患者的一线希望。