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前额叶皮质的神奇：因19世纪的一场工地意外而揭秘
铁棒爆头贯穿大脑，他侥幸存活却从善良变邪恶，百年后秘密才揭开
有些大脑对于脑科学领域是很独特的。
例如爱因斯坦的大脑，作为20世纪最聪明的大脑而闻名；亨利·莫莱森的大脑则是因为仅有30秒记忆，被麻省理工学院收藏。
在哈佛大学的“大脑藏品”中同样有一样孤品，它来自铁路工头费尼斯·盖吉。
这颗大脑，在大脑皮质的研究之路上意义非凡。
铁棒爆头贯穿大脑，他侥幸存活却从善良变邪恶，百年后秘密才揭开
在伦敦威康展览的爱因斯坦的大脑照片
大脑无疑是人体最神秘的地方，无数精密元件集合成一个人的思想。
但大脑也很脆弱，外力很容易就能损伤它，不可挽回的伤势带来的最可能是死亡。
但盖吉在一场意外事故中，惨遭一根铁棍爆头却奇迹般活了下来。
他的身体健康如往常，只是性格骤变如同换了一个灵魂，他的存在向世人揭示了大脑又一个秘密。
铁棒爆头贯穿大脑，他侥幸存活却从善良变邪恶，百年后秘密才揭开
波士顿先驱报对这件事的报道
事故发生之前，盖吉是一个正值壮年的年轻小伙。
肌肉发达气力过人，25年来生病的次数十只手指就能数的过来。
因为早年在采石场有爆破经验，他很快当上铁路公司的爆破工头。
铁棒爆头贯穿大脑，他侥幸存活却从善良变邪恶，百年后秘密才揭开
1848年，盖吉所在的铁路公司接了一个大单。
一条计划连接佛蒙特州、纽约、伯灵顿三座城市的铁路，经济效益高，愿景颇丰。
为了尽快完工，佛蒙特州的工人都聚到工地上。
由盖吉负责指挥，将新铁路上碍事的岩石炸平。
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为了爆破岩石，他先在岩石上打钻孔。
随后他将火药和导火索填进孔中，又安排工人往孔中填入沙子，把爆破控制在一个范围内。
正当他要用铁棍夯实沙子时，身后有人找他说话。
他转身交谈几句，同时熟练地继续将铁棍插进钻孔。
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但他没有发现，工人还没将沙子注入这个孔。
他侧着身体聊天，有说有笑，他手中的铁棍也与岩石摩擦出了“友情的火花”。
没有沙子阻隔，爆炸几乎在一瞬间发生。
盖吉只来得及回头看一眼爆炸的地方，手中的铁棍猛地摆脱了他的手，从他左下边脸颊向上直插入脑部，射穿头盖骨飞了出去。
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其他工人都被眼前一幕吓得失了魂。
铁棍上还裹着血和脑部组织，在瞩目之下“砰”的一声落在30米开外的地上。
盖吉被爆炸甩到地上，空气如同静止一般，几分钟后才见他身体痉挛了一下。
几个胆子稍大的工人连忙围了上去，有一人还去捡起了那根铁棍*。
*注：关于铁棍也有详细记载，它被称作“夯铁”，因为长期使用而变得光滑。长约1.09米，重达6公斤，最大直径2.54厘米，刺入头部的一段是尖的，据说是盖吉亲自定制。
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不敢相信，盖吉居然还能开口说话。
众人连忙将他扶起，半扶半抬地坐上了马车。
送达医院时，负责救治的约翰医生吓了一大跳，连忙为他清理伤口。
倒是盖吉显得很轻松，嘴里还说着俏皮话。
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以救治盖吉出名的约翰·哈洛
伤口从脸部左侧向斜上方深入，通过左眼后部、前额骨后部，再从偏左侧的头骨穿出。
头顶部的伤口处，直接就能看到大脑的脉动。
头骨碎片向外翻着，可以看到附近头骨上都有着裂纹。
左眼眼球突出，也能看到左脸明显前突。
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约翰帮他剃去头发，去除凝固物，并取下三块小三角形的额骨。
为了确定大脑是否还有异物，他用右手食指深入试探。
因为大脑没有痛觉神经，整个过程并没有看起来那么疼痛难耐。
但不断落进喉咙里的碎片和血水，让他感觉呼吸不畅，浓重的铁腥味让他呕吐了两次。
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当时盖吉的入住登记,图来自维基资源共享
盖吉始终保持清醒，这让约翰感到不可思议。
他意识到这将是一个非常特殊的医学案例，便非常详细地将过程记载了下来。
处理好伤口的当天晚上，盖吉还关注着工地的进度，与其家人相谈甚欢。
但第三天其盖吉就显得有些神志不清，偶尔才有清醒的时候。
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盖吉遇到最大的麻烦，莫过于脑部真菌感染。
约翰重新打开他的伤口，伤口下有一个巨大的脓肿。
他切掉了受感染的组织，放出226ml（近半瓶矿泉水）的脓液、血液和胆汁混合物。
约翰不断补救之下，才将盖吉从死亡边缘拉回。
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受伤后的第30天，盖吉基本恢复，心率恢复正常。
除了左眼受损，右眼视力没有受到影响，双耳听力正常，肠道因为几天的折腾有些不适。
其他各方面都很正常，行动能力、智力水平都没有受到影响。
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盖吉少数几张照片
这件事被约翰发表在《波士顿医学和外科杂志》上，当时的同行也是一片哗然。
可以想知，指责他编造的人数不胜数。
直到哈佛大学外科教授毕格罗造访，亲自将手伸入盖吉的“脑洞”中，才被众人所接受。
这之后，约翰还在继续记录了盖吉回归社会后的事情。
哪知随后的事情，让他又是唏嘘又是震惊。
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约翰发表的报道
回到铁路公司的盖吉，或许是对周围人的眼光在意，变得有些暴躁、专横。
他的家人也认为，他仿佛换了个人，过去幽默、睿智、平易近人的特点一点不剩。
因为坏脾气，他被很多同事讨厌，只得离开铁路公司，在马场找到新差事。
不过没多久就被炒鱿鱼，最终他到博物馆工作，拿着他那招牌“铁棍”吸引人流。
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其实还是帅的
最终他移民智利，在马园担任马车夫维持生活。
1860年，他在阴暗小巷内的醉汉聚集区中突发癫痫，结束了一生，年仅38岁。
随他一同下葬的还有那根铁棍，而当年因为那件意外事故而疯狂的媒体，如今也只用几行不起眼的小字刊登了他的死讯。
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现如今，盖吉的脑组织成了哈佛大学的藏品。
那颗头骨，也被存放在哈佛医学院图书馆的沃伦解剖博物馆中，一旁仍放着那跟铁棍。
之所以会被纳入博物馆，是因为盖吉的事情是最早的大脑皮质相关案例。
只要谈及前额叶皮质的作用，就免不了提到这个案例。
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专职研究这个案例的学者认为，盖吉完全失去了对群体生活规范的尊重。
根据许多证人的说辞：他不停说谎、暴怒而且暴力，与他原本的形象完全颠倒。
脑科学家认为伤及大脑前额叶皮质，是使他丢失“道德行为”的主要原因。
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前额叶皮质是位于大脑前部的皮质结构。
人类的前额叶皮质占大脑皮质总面积的40%，直到青春期才逐渐成熟。
从进化上来讲，前额叶皮质是最晚发展的皮质结构之一，在人类中尤其发达。
一般认为，前额叶皮质所处新皮层是我们高级认知功能的源泉，而相对应的，非均匀皮层演化较早，负责我们“下意识的行为”。
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在盖吉这个案例中，铁棍穿过的大脑部分，正好伤及前额叶皮质。
前额叶皮质能够为我们情绪进行加工，例如暴躁的时候，能够克制自我。
一些精神病患者，就是因为前额叶与其他组织的信号受阻隔，无法表达正确的自我。
而盖吉同样是因为前额叶皮质受损，情绪的表达显得很原始，无法顾及他人也就无法适应社会生活。
从某种程度上而言，盖吉的原人格遭到了破坏，大脑的“电路板”重组，获得了新的人格。
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相比盖吉的事情，另一个经典事件更多人知道——
上世纪初盛行的前额叶白质切除术，夺得过诺奖的临床手术。
手术不复杂，以暴力手段直接破坏前额叶白质，断开前额叶与其他神经的连接。
结果发现，手术后的患者彻底成了没有思考能力的人。
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椎体从眼睛下方刺入直捣前额叶
在1944年《神经与精神疾病杂志》上的一篇文章，指出了前脑叶白质切除术的缺陷。
文中提出，患者会出现暴力倾向或是奴性和盲从。
这种观点正好与盖吉的情况相似。
如果盖吉的事情最终没有淹没在尘世喧嚣中，如前脑叶白质切除术这般不合理的手术或许也就不会盛行。
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长期以来的研究，额叶皮层与其他神经系统的联系逐渐被揭开。
研究者通过观察被试者大脑的活跃情况，不断分析前额叶皮质在什么情况下更活跃。
结果证明，前额叶皮质几乎参与所有认知任务，比如情节记忆提取、语言加工、思维推理、学习规则、情绪认知、道德判断……
当然这些功能并不可能依靠单一区域就能完成，我们一般观察某一类行为主要激活哪一区域。
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当你在估量自己行为（自我参照）时，就会激活腹内侧前额叶皮质和背内侧前额叶皮质。
当你在想其他怎么看待你行为（视角采摘）时，就会激活背内侧前额叶皮质后部。
大脑还会允许我们没有主动思考的时候，开启“默认自我参照模式”（例如自责、心酸一类自发感受），此时主要激活楔前叶。
但这些行为之下并非没有其他区域的参加，前扣带回、横向顶叶皮质、侧颞皮质这些我们所不熟悉的结构，无时无刻不在影响着我们的认知习惯。
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某种意义上来说，前额叶皮质奠定了我们的人格。
精神分析学家弗洛伊德提出了本我、自我与超我的观点，正好与大脑的情况对应。
来源于本能的意识称作“本我”、前额叶所把控的“超我”，构成了我们的人格执行者——“自我”。
大脑之精密，细微的变化都可能让一个人“丢失自我”。
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心理分析学创始人弗洛伊德
大脑之脆弱，太多可能引发伤害。
而一旦一个人前额叶皮质受损，那这个人应该定义为新的一个人吗？
又能延伸一下，复制一个你，拥有一样的长相、记忆、性格，那他（她）是你吗？
*参考资料
John M. Harlow. From the Passage of an iron bar through the head. Medical and Surgical Journal Office. 1869.
Laura Allan. Horrifying Facts About Phineas Gage, Whose Brain Was Impaled With An Iron Rod. Ranker.
Controversial Psychosurgery Resulted in a Nobel Prize. nobelprize.org.
杨帅, 黄希庭, 傅于玲. 内侧前额叶皮质——“自我”的神经基础[J]. 心理科学进展, 2012, 20(06):853-862.
王一牛, 罗跃嘉. 前额叶皮质损伤患者的情绪异常[J]. 心理科学进展, 2004(02):161-167.
转自：http://blog.sciencenet.cn/blog-2966991-1111234.html
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