向陽

2015年4月8日，身患先天性肌肉萎縮癥的俄羅斯計算機工程師斯瓦雷里·斯皮爾多諾夫宣布，他決定將自己的頭交給意大利都靈高級神經協調組的臨床醫(yī)生卡納維洛，移植到一個捐贈的已經腦死亡的健康的軀體上。如果這一手術能實施，將是世界上首例換頭術。不過，這一全球首例人類頭顱移植手術，預計最快也要兩年內才能實施。初步估計這項手術需要進行36個小時、有150名醫(yī)護人員參與，費用會達到750萬英鎊（約合7000萬元人民幣）。

人類的換頭術是天方夜譚，還是真能實現？如果實施，會成功還是失敗？

為何要實施換頭術

2013年，卡納維洛就提出可以進行人的換頭術，現在還真是找到了可能也可以實施的對象，即斯皮爾多諾夫。迄今為止，只有個別研究人員對動物進行過換頭術試驗，但都沒有成功。所以，對人實施換頭術帶有試驗性質。這種試驗性質的醫(yī)療需要滿足兩個基本條件：一是做這種手術對病人是否適宜或是否為最佳選擇，二是要獲得倫理委員會批準。

斯皮爾多諾夫患的是先天性肌肉萎縮癥，這是一大類疾病的總稱，包括貝克爾肌營養(yǎng)不良癥、杜興氏肌營養(yǎng)不良癥、先天性肌強直癥、沃德尼格·霍夫曼?。ㄓ址Q脊髓性肌萎縮癥）等。

這類疾病大多具有遺傳性，斯皮爾多諾夫患的就是沃德尼格·霍夫曼病，這種病會造成位于腦底和脊髓的下級運動神經元分裂，從而使其無法發(fā)出讓肌肉正常運動的化學及電信號，由此會導致運動神經元和肌肉的退化。表現為：患者無法抬頭，吞咽困難，有些人甚至唾液分泌也會出現障礙，肋間肌和附屬呼吸肌力量較弱，不能有效呼吸，而是靠橫隔膜呼吸，胸部會出現凹陷等。

隨著病情的進一步發(fā)展，患者會由于無法呼吸而死亡。目前，對這類疾病還沒有有效的治療方法。斯皮爾多諾夫稱，他的身體狀況每年都在惡化，現在更是只能依靠輪椅行動。由于不堪病痛折磨，而且這種病也治不好，他愿意接受卡納維洛的頭部移植手術，從而讓自己獲得新生?，F在，換頭術似乎是唯一可以救治斯皮爾多諾夫的醫(yī)療技術。

由于換頭術的風險很大，帶有試驗性質，因此從倫理上應遵循1993年世界衛(wèi)生組織（WHO）和國際醫(yī)學科學組織理事會聯合發(fā)表的《倫理學與人體研究國際指南》。這個指南特別肯定了人體試驗研究能使一些缺乏有效預防治療措施的疾病患者受益，而且是唯一受益的途徑，因此不應剝奪如艾滋病、惡性腫瘤等嚴重疾病患者或危險人群可能通過參與人體試驗受益的機會。這也意味著換頭術如果能救治斯皮爾多諾夫這樣的患者，是可以進行試驗的。

2002年，國際醫(yī)學科學組織理事會與世界衛(wèi)生組織又修改制定了《涉及人的生物醫(yī)學研究國際倫理準則》，規(guī)定了涉及人的生物醫(yī)學研究需要遵守21項準則?；镜膫惱碓瓌t體現為幾個方面：人體試驗絕對需要受試者的知情同意;試驗應當對社會有利，又是非做不可的;人體試驗前要先經動物試驗;要避免給受試者帶來精神和肉體的痛苦及創(chuàng)傷;估計受試者有可能死亡或殘廢的，不準進行試驗;試驗的危險性不超過人道主義的重要性;試驗應精心安排，采取一切措施，杜絕發(fā)生傷殘;試驗必須由受過科學訓練的人來進行;試驗期間，受試者有權停止試驗;試驗過程中發(fā)現受試者有可能傷殘或死亡時，應立即停止試驗;試驗必須經過較高級別的倫理審查委員會的審核和同意等。

根據《涉及人的生物醫(yī)學研究國際倫理準則》的規(guī)定，換頭術這樣的人體試驗既有符合標準的地方，也有不符合標準的內容。前者指的是試驗非做不可，因為，如果不這樣做，斯皮爾多諾夫就會因疾病慢慢惡化而死亡;后者指的是，這種手術有可能導致死亡或殘廢，屬于不準進行試驗的類別。所以，這也給倫理審批提出了挑戰(zhàn)。但是，如果卡納維洛和斯皮爾多諾夫等人共同提出申請，而且有意大利某醫(yī)院或國家衛(wèi)生部門倫理委員會的批準，這項試驗或許能進行。

換頭術的技術難題

如果意大利醫(yī)生卡納維洛的團隊獲得批準進行換頭術，在醫(yī)學上也將要遇到諸多極具風險的技術挑戰(zhàn)，主要是能否讓斯皮爾多諾夫的頭顱（簡稱H）成功地移植到捐贈者的軀體上（簡稱B）并保持其存活和具有功能。要做到這一點，就必須保證脊髓、神經、血管、骨骼和肌肉天衣無縫的連接。

按照卡納維洛醫(yī)生的設想，換頭是在頸部進行。但無論選擇在頸部哪個平面進行頭顱移植，都要同時或先后進行兩側頸部脊椎骨、交感神經、脊髓、頸部淋巴系統、雙側淋巴導管、雙側椎動脈、雙側頸動脈、頸靜脈等一系列神經、脊髓、血管、肌肉、組織和皮膚的吻合。

其中，最為復雜的是脊髓和神經的連接。脊髓位于椎管內，上端連接大腦的延髓，兩旁發(fā)出成對的神經，分布到四肢、體壁和內臟。脊髓主要分為內部的灰質區(qū)（由神經細胞構成，呈H形或蝴蝶形）和外側的（灰質周圍）的白質區(qū)（主要由有髓神經纖維組成）。換頭時，必須嚴格地把H頭顱與B軀干之間的頸髓部位的灰質和白質嚴絲合縫地連接起來。

僅僅是灰質外圍的白質也必須根據前索、側索和后索3部分分別對接，它們都是有髓鞘的神經纖維，并且是縱行排列。這3部分都有兩種主要功能，即傳達身體傳來的上行感覺和由大腦下達的下行運動指令。

前索位于脊髓前外側溝的內側，主要為下行纖維束，如皮質脊髓（錐體）前束、頂蓋脊髓束（視聽反射）、內側縱束（聯絡眼肌諸神經核和項肌神經核以達成肌肉共濟活動）和前庭脊髓束（參與身體平衡反射）。

側索位于脊髓的前外側溝和后側溝之間，有上行和下行傳導束。上行傳導束有脊髓丘腦束（痛覺、溫度覺和粗的觸覺纖維所組成）和脊髓小腦束（本體感受性沖動和無意識性協調運動）。下行傳導束有皮質脊髓側束亦稱錐體束（隨意運動）和紅核脊髓束（姿勢調節(jié)）。

后索位于脊髓后外側溝的內側，主要為上行傳導束（傳導本體感覺和一部分精細觸覺）。頸部脊髓的后索更復雜，分為內側的薄束和外側的楔束（傳導軀干、四肢的本體覺和精細觸覺）。

只有當這幾部分神經纖維束不受干擾地對接，而且是不能破壞髓鞘后，才會有效傳導上行的感覺和執(zhí)行下行的運動指令，否則會像電流短路一樣無法完成神經功能或干擾神經功能。

身患先天性肌肉萎縮癥的俄羅斯計算機工程師斯瓦雷里·斯皮爾多諾夫

同樣，灰質的連接也至關重要，因為脊髓左側和右側灰質都由前角和后角組成。前角內含有大型運動細胞，其軸突貫穿白質，經前外側溝走出脊髓，組成前根。而且，頸部脊髓的前角特別發(fā)達，這里的前角細胞發(fā)出纖維支配上肢肌肉。后角內的感覺細胞有痛覺和溫度覺的第二級神經元，并在后角底部有小腦本體感覺徑路的第二級神經元細胞體（背核）。如果這些對接不匹配，則會讓H頭顱與B軀干之間失去有效的感覺和運動（行動）功能。

另外，H頭顱與B軀干對接的血管連接也十分重要，因為大腦細胞對血供要求非常嚴格也非常敏感，如果血管不能及時接通，大腦的廣泛區(qū)域的神經細胞，尤其是新皮層和海馬的神經元會因為缺氧而死亡。一般認定，常溫下大腦耐受缺血的時限是4分鐘，超過這個時間，大腦就有可能會因缺血缺氧而壞死，這也意味著換頭術的失敗。

頸部的血管有雙側頸總動脈、頸內動脈和頸外動脈等，還有頸內靜脈和頸外靜脈、頸前靜脈等，而且頸內靜脈也還分顱內支和顱外支兩種。也就是說，在有限的幾分鐘時間內，既要接通主要動脈和靜脈（否則血液就不能供給大腦并回流），還要接通脊髓和其他神經。即便這一手術有150名醫(yī)護人員參與，也不可能在同一時間讓所有醫(yī)護人員集中到手術臺上對H頭顱與B軀干進行脊髓、神經、血管、肌肉和組織的對接。因此，倘若手術無法快速和同時進行，也就難以保證成功。

更有專業(yè)人員認為，在手術斷端上、下兩部分脊髓的纖維猶如兩團亂麻，很難把它們一一分離出來，再相對應地連接起來。此外，還有淋巴管等的吻合也非常重要，能否在較短時間內與神經、血管同時接通也要打問號。

成功后的諸多難題

上述方方面面的問題當然是理論上的分析，但是，如果真的操作起來比較順利，而且換頭術也真的獲得成功，H頭顱與B軀干對接成功后當然可以成為一個全新的組裝的人，這個人也會遭遇身份、意識和感覺的各種難題，正如美國神經外科醫(yī)生協會的巴特·杰爾醫(yī)生所評價的那樣，“會比死更難受”。

意大利都靈高級神經協調組的臨床醫(yī)生卡納維洛

換頭術不過是一個巨大的器官移植手術而已，只是這一移植手術是雙相的和互為條件與因果關系的。對于B來說是移植了大腦H，對于H來說，則是移植了軀體B。

即便手術成功，也防止了免疫排異反應，而且換頭后，也恢復了意識及智力，同時讓身體的感覺和運動功能恢復正常，這個組裝的人也可能會非常難受。

這種難受首先會表現在自我意識對軀體的接納和感受上，即斯皮爾多諾夫的大腦總是會面對B的軀體和四肢發(fā)出疑問：我是誰，這是我的身體、手和腳嗎？如果這個問題不能解決，就有可能患上類似精神分裂癥的疾病。

精神分裂癥主要是感覺、知覺、思維、情感和行為等多方面產生障礙以及精神活動與行為的不協調。一般存在感覺知覺障礙、思維障礙、情感障礙、意志和行為障礙，以及認知功能障礙。

如果斯皮爾多諾夫的頭換到B的軀體上，首先會導致斯皮爾多諾夫的感覺知覺障礙，而這種障礙注定是要發(fā)生的，因為斯皮爾多諾夫的感覺和認知除了依靠眼、耳、鼻等感官所獲得的感受和信息外，還要大量依賴于B的軀體和四肢的觸覺，尤其是皮膚傳來的感覺和信息。成年人的皮膚表面積約1.5平方米～2平方米，是人體最大的器官，擔負著感覺、調節(jié)體溫、分泌排泄和吸收等生理功能。

僅僅是皮膚的感覺就極為復雜和敏感，皮膚能分辨出來的感覺包括觸覺、壓覺、振動覺、溫覺、冷覺和痛覺。刺激作用于皮膚，未引起皮膚變形時產生的是觸覺，引起皮膚變形時便產生壓覺。觸覺、壓覺以及觸覺和振動覺結合產生的觸摸覺等都是由皮膚上和皮膚內部的各種感受器來完成的。

換頭后，來自B軀體皮膚的感覺是否會被斯皮爾多諾夫大腦認定為自己的感覺是至關重要的。例如，正常人在生活中長時間因前臂壓迫而發(fā)生麻痹時，便會失去正常的位置感，這是皮膚本體感受的一種功能。但是，斯皮爾多諾夫大腦會不會接受和產生這種正常的感覺就會產生疑問。更重要的是，如果斯皮爾多諾夫戀愛結婚，與情人或妻子親熱時，他的移植的B軀體會不會給予他正常人的愉悅感也是很大的問題。如果不正常的話，這樣的生活可能就真的比死更難受。

讓因換頭術而形成的組裝人更為難受的另一個問題是身份問題，包括后代的身份。換頭與換身是相互的，因此，換頭術是創(chuàng)造了一種人的嵌合體。以斯皮爾多諾夫而言，他擁有的是B的軀體，以B而言，他（她）擁有的是斯皮爾多諾夫的思想，那么，這個嵌合體的身份該如何確定。如果以精神和靈魂決定人的一切而言，當然可以把這個嵌合體算作斯皮爾多諾夫，但是，其他的問題也會接踵而至，即如果進行生物識別，那么，只有斯皮爾多諾夫的大腦才算是斯皮爾多諾夫，而要以B的身體部分進行識別，就會產生矛盾，甚至連斯皮爾多諾夫生病后需要輸血也會產生問題，是以B的血型來輸血，還是以斯皮爾多諾夫大腦細胞的表面抗原標準來輸血。

更重要的是，如果斯皮爾多諾夫可以生育，他的后代當然是B的染色體，因為，生殖細胞精子出自B。那么，這個后代到底是斯皮爾多諾夫的孩子還是B的孩子？

如果不能解決這些挑戰(zhàn)，換頭術不過是為了換頭而換頭，也可能無法造福于患者。

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