来自英国的雪莉在产检的时候得到了一个噩耗:她的儿子诺亚不幸患有脊柱裂,还出现了严重的并发症,“脑积水”。医生们预言,如果诺亚出生,他将患有严重的精神和身体残疾,甚至活不了太长时间。然而,在医生和家人的共同努力下,诺亚活了下来,而且还顺利地长到了三岁。更令人惊奇的是,通过夫妇俩的细心培育和训练,仅有2%大脑的诺亚,却能完成一系列不可思议的事情,就像那些健康的孩子一样。
诺亚的故事堪称医学史上的奇迹,也让人不禁思考:大脑的先天条件与后天培养之间,哪一个更重要呢?很多人都觉得,大脑灵不灵光,孩子聪不聪明基本上是先天决定的,后天的进步空间是相对有限的。然而,诺亚的故事也向我们展现出,人类的大脑是潜力无穷的。今天的《生命密码》,就让小编带大家一起,进一步了解大脑发育的秘密吧。
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本期嘉宾信息
赫荣乔,教授,中国科学院生物物理研究所研究员。
克莱尔.尼克尔森,纽斯卡尔皇家维多利亚医院神经外科医生。
格雷戈.斯科特,英国伦敦帝国理工学院神经病学临床研究员。
先天的不足,后天能弥补吗?
不管医生们的预测有多悲观,诺亚一出生,雪莉和罗布就做出了决定:他们会尽可能地帮助诺亚的大脑发展。从诺亚睁开双眼的那一刻,他们就开始训练他的大脑了。这对夫妇花了好几年的时间,才让他吃了第一个三明治。虽然诺亚只有很少的一点大脑,但是他们欣喜地发现,他在充分利用他仅有的大脑。他在感官刺激方面有非常多的投入,一切都是为了学习。
对诺亚的培养变成了一个家庭项目,连他的姐姐斯蒂芬也加入进来。因为家人的持续陪伴,诺亚从不无所事事地坐着,他总是在玩游戏,吃饭的时候也总是在数数。当他的家人从他们的努力中看到难以置信的结果时,他们把诺亚的大脑训练变成了每天24小时,每周7天的例行公事。
有的人天资聪慧,有的人后天努力。那么,决定我们大脑功能和大脑能力的,是先天决定的因素大,还是后天决定因素大呢?赫荣乔教授告诉我们,这个问题要分两个方面来看。如果是从纯粹的生物学规律的角度来看,先天因素是非常重要的。在子宫里边的时候,孩子的脑内的神经元就已经在彼此建立联系,建立一种先天的脑网络了。这个脑网络的建立,很可能就是一个先天能力的一种最初始的建立。
而从社会性的角度来看,科学的引导就很重要了。俗话说:什么年龄做什么事。我们要恰如其分地引导孩子、训练孩子,才能使得孩子的大脑科学地发育和发展。对此,赫教授强调,后天的因素也是非常重要的。像诺亚这样的小孩,他先天的条件已经非常差了,但是通过医生团队、家长的努力,全天二十四小时、一周七天不间断的耐心训练,诺亚的缺陷在后天一点一点地弥补起来。在合适的时候做合适的事情,让他的脑功能得到了很好的开发。
受损的大脑能恢复吗?
诺亚的奇迹究竟是如何造就的呢?每个人都在寻找答案。他的大脑扫描结果被送到了伦敦帝国理工学院的神经科学家格雷戈·斯科特博士那里,他制作了一个诺亚大脑的3D模型。斯科特博士还表示,尽管自己经常头部受伤的成年病人打交道,却还从来没有见过这么严重的脑积水。
3D扫描结果证实了诺亚的大脑在出生时的扭曲程度。斯科特博士说,尽管诺亚的大脑非常不正常,但他仍然能进食、喝水和呼吸,这可能是因为大脑控制这些功能的部分并没有受到破坏。这有助于解释诺亚为什么能够在他早期的生活中幸存下来,但还是不能回答他先进发展的困惑。
诺亚大脑的其他部分将在他以后的生活中起着重要的作用,它们控制着记忆和注意力。但3D模型清楚地显示出,诺亚大脑的一些关键区域承受着巨大压力。很多人都会认为,这样一个被压扁的大脑,会导致严重的残疾,但是这并没有发生。而且,诺亚惊人的智力进步仍然无法解释。
诺亚的案例颠覆了很多人们对大脑的认识。一般来说,大脑应该是怎么运作的呢?赫教授告诉我们,大脑的运作是分区的:首先,有前额叶和顶叶,前额叶跟我们的情绪相关。而顶叶上有一个中央沟,前边是调节运动的,后边是调节感觉的。而在枕部,也就是后脑勺的地方,则是视觉信息加工的中心,并投射到颞叶,而颞叶是关于学习记忆的。
赫教授认为,诺亚的脑压缩到了2%左右却还能活下来,与大脑的另外一个重要分区:延髓有很大关系。因为延髓是控制人的心跳、呼吸的中心,人要维持基本的生命体征,主要就靠它。从诺亚脑成像的结构来看,也是在延髓的这个部分,他的结构是保留的,延髓上边有一个弧形的结构也留存下来。所以,按照脑的分区,诺亚的生命体征的中心,也就是调控中心,幸运地保留了下来。
既然我们的大脑有这样明确的分工,那么如果其中一个地方出了问题,是不是某项功能就会完全丧失掉呢?赫教授告诉我们:对于成年人来说,脑的构建已经形成了,在生理条件下的脑网络已经定型。如果脑的某一部分受损了,就很难恢复。当然,通过训练,也可以有一定程度的好转——一个地方坏了,也可以通过某种训练,让其他的脑区可以担负起原来的坏掉脑区的功能,但这也要取决于损伤的大小和程度。
赫教授说,大脑恢复的基本规律是:越小的孩子可塑性越强。所以脑内如果有肿瘤,或者是发现类似的情况,孩子越小去做手术,愈后的情况可能会越好一些。
本期结语
诺亚的每一个非凡里程碑,雪莉都发电子邮件让尼克尔森博士知道。尼克尔森博士决定,是时候再试试观察诺亚的脑内了。结果出来,他们惊喜地发现:诺亚的情况变好了,好得超乎所有人的想象!他的扫描结果是一个3岁的大脑。他的大脑长大了,从出生时的2%长到了接近80%,这是非常难以置信的,是医学史上的奇迹。
诺亚大脑的改变又一次震惊了所有人。这一医学奇迹是如何发生的,是雪莉和罗布一直试图解决的一个谜。他的大脑发育也引起了人们对医学的极大兴趣。下期节目中,我们将继续走进诺亚的故事,与赫荣乔教授一起,探索大脑可塑性的种种奥秘。大家不要走开喔!
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