換頭術(shù)可行嗎？

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(jīng)協(xié)調(diào)組的臨床醫(yī)生卡納維洛，移植到一個捐贈的已經(jīng)腦死亡的健康的軀體上。如果這一手術(shù)能實施，將是世界上首例換頭術(shù)。不過，這一全球首例人類頭顱移植手術(shù)，預(yù)計最快也要兩年內(nèi)才能實施。初步估計這項手術(shù)需要進(jìn)行36個小時、有150名醫(yī)護(hù)人員參與，費用會達(dá)到750萬英鎊（約合7000萬元人民幣）。

人類的換頭術(shù)是天方夜譚，還是真能實現(xiàn)？如果實施，會成功還是失??？

為何要實施換頭術(shù)

2013年，卡納維洛就提出可以進(jìn)行人的換頭術(shù)，現(xiàn)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(jìn)行過換頭術(shù)試驗，但都沒有成功。所以，對人實施換頭術(shù)帶有試驗性質(zhì)。這種試驗性質(zhì)的醫(yī)療需要滿足兩個基本條件：一是做這種手術(shù)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(zhǔn)。

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(jīng)元分裂，從而使其無法發(fā)出讓肌肉正常運動的化學(xué)及電信號，由此會導(dǎo)致運動神經(jīng)元和肌肉的退化。表現(xiàn)為：患者無法抬頭，吞咽困難，有些人甚至唾液分泌也會出現(xiàn)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(xiàn)凹陷等。

隨著病情的進(jìn)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(xiàn)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(shù)，從而讓自己獲得新生?，F(xiàn)在，換頭術(shù)似乎是唯一可以救治斯皮爾多諾夫的醫(yī)療技術(shù)。

由于換頭術(shù)的風(fēng)險很大，帶有試驗性質(zhì)，因此從倫理上應(yīng)遵循1993年世界衛(wèi)生組織（WHO）和國際醫(yī)學(xué)科學(xué)組織理事會聯(lián)合發(fā)表的《倫理學(xué)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(yù)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(yīng)剝奪如艾滋病、惡性腫瘤等嚴(yán)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(shù)如果能救治斯皮爾多諾夫這樣的患者，是可以進(jìn)行試驗的。

2002年，國際醫(yī)學(xué)科學(xué)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(xué)研究國際倫理準(zhǔn)則》，規(guī)定了涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究需要遵守21項準(zhǔn)則?；镜膫惱碓瓌t體現(xiàn)為幾個方面：人體試驗絕對需要受試者的知情同意;試驗應(yīng)當(dāng)對社會有利，又是非做不可的;人體試驗前要先經(jīng)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(zhǔn)進(jìn)行試驗;試驗的危險性不超過人道主義的重要性;試驗應(yīng)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(xué)訓(xùn)練的人來進(jìn)行;試驗期間，受試者有權(quán)停止試驗;試驗過程中發(fā)現(xiàn)受試者有可能傷殘或死亡時，應(yīng)立即停止試驗;試驗必須經(jīng)過較高級別的倫理審查委員會的審核和同意等。

根據(jù)《涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究國際倫理準(zhǔn)則》的規(guī)定，換頭術(shù)這樣的人體試驗既有符合標(biāo)準(zhǔn)的地方，也有不符合標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)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(shù)有可能導(dǎo)致死亡或殘廢，屬于不準(zhǔn)進(jìn)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(zhǔn)，這項試驗或許能進(jìn)行。

換頭術(shù)的技術(shù)難題

如果意大利醫(yī)生卡納維洛的團(tuán)隊獲得批準(zhǔn)進(jìn)行換頭術(shù)，在醫(yī)學(xué)上也將要遇到諸多極具風(fēng)險的技術(shù)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(jīng)、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(shè)想，換頭是在頸部進(jìn)行。但無論選擇在頸部哪個平面進(jìn)行頭顱移植，都要同時或先后進(jìn)行兩側(cè)頸部脊椎骨、交感神經(jīng)、脊髓、頸部淋巴系統(tǒng)、雙側(cè)淋巴導(dǎo)管、雙側(cè)椎動脈、雙側(cè)頸動脈、頸靜脈等一系列神經(jīng)、脊髓、血管、肌肉、組織和皮膚的吻合。

其中，最為復(fù)雜的是脊髓和神經(jīng)的連接。脊髓位于椎管內(nèi)，上端連接大腦的延髓，兩旁發(fā)出成對的神經(jīng)，分布到四肢、體壁和內(nèi)臟。脊髓主要分為內(nèi)部的灰質(zhì)區(qū)（由神經(jīng)細(xì)胞構(gòu)成，呈H形或蝴蝶形）和外側(cè)的（灰質(zhì)周圍）的白質(zhì)區(qū)（主要由有髓神經(jīng)纖維組成）。換頭時，必須嚴(yán)格地把H頭顱與B軀干之間的頸髓部位的灰質(zhì)和白質(zhì)嚴(yán)絲合縫地連接起來。

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

前索位于脊髓前外側(cè)溝的內(nèi)側(cè)，主要為下行纖維束，如皮質(zhì)脊髓（錐體）前束、頂蓋脊髓束（視聽反射）、內(nèi)側(cè)縱束（聯(lián)絡(luò)眼肌諸神經(jīng)核和項肌神經(jīng)核以達(dá)成肌肉共濟(jì)活動）和前庭脊髓束（參與身體平衡反射）。

側(cè)索位于脊髓的前外側(cè)溝和后側(cè)溝之間，有上行和下行傳導(dǎo)束。上行傳導(dǎo)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(xié)調(diào)運動）。下行傳導(dǎo)束有皮質(zhì)脊髓側(cè)束亦稱錐體束（隨意運動）和紅核脊髓束（姿勢調(diào)節(jié)）。

后索位于脊髓后外側(cè)溝的內(nèi)側(cè)，主要為上行傳導(dǎo)束（傳導(dǎo)本體感覺和一部分精細(xì)觸覺）。頸部脊髓的后索更復(fù)雜，分為內(nèi)側(cè)的薄束和外側(cè)的楔束（傳導(dǎo)軀干、四肢的本體覺和精細(xì)觸覺）。

只有當(dāng)這幾部分神經(jīng)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(dǎo)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(jīng)功能或干擾神經(jīng)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(zhì)的連接也至關(guān)重要，因為脊髓左側(cè)和右側(cè)灰質(zhì)都由前角和后角組成。前角內(nèi)含有大型運動細(xì)胞，其軸突貫穿白質(zhì)，經(jīng)前外側(cè)溝走出脊髓，組成前根。而且，頸部脊髓的前角特別發(fā)達(dá)，這里的前角細(xì)胞發(fā)出纖維支配上肢肌肉。后角內(nèi)的感覺細(xì)胞有痛覺和溫度覺的第二級神經(jīng)元，并在后角底部有小腦本體感覺徑路的第二級神經(jīng)元細(xì)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(xì)胞對血供要求非常嚴(yán)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(jīng)細(xì)胞，尤其是新皮層和海馬的神經(jīng)元會因為缺氧而死亡。一般認(rèn)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(shù)的失敗。

頸部的血管有雙側(cè)頸總動脈、頸內(nèi)動脈和頸外動脈等，還有頸內(nèi)靜脈和頸外靜脈、頸前靜脈等，而且頸內(nèi)靜脈也還分顱內(nèi)支和顱外支兩種。也就是說，在有限的幾分鐘時間內(nèi)，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(jīng)。即便這一手術(shù)有150名醫(yī)護(hù)人員參與，也不可能在同一時間讓所有醫(yī)護(hù)人員集中到手術(shù)臺上對H頭顱與B軀干進(jìn)行脊髓、神經(jīng)、血管、肌肉和組織的對接。因此，倘若手術(shù)無法快速和同時進(jìn)行，也就難以保證成功。

更有專業(yè)人員認(rèn)為，在手術(shù)斷端上、下兩部分脊髓的纖維猶如兩團(tuán)亂麻，很難把它們一一分離出來，再相對應(yīng)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(nèi)與神經(jīng)、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(dāng)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(shù)也真的獲得成功，H頭顱與B軀干對接成功后當(dāng)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(jīng)外科醫(yī)生協(xié)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(jīng)協(xié)調(diào)組的臨床醫(yī)生卡納維洛

換頭術(shù)不過是一個巨大的器官移植手術(shù)而已，只是這一移植手術(shù)是雙相的和互為條件與因果關(guān)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(shù)成功，也防止了免疫排異反應(yīng)，而且換頭后，也恢復(fù)了意識及智力，同時讓身體的感覺和運動功能恢復(fù)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(xiàn)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(chǎn)生障礙以及精神活動與行為的不協(xié)調(diào)。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(rèn)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(dǎo)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(rèn)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(dān)負(fù)著感覺、調(diào)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(fù)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(chǎn)生的是觸覺，引起皮膚變形時便產(chǎn)生壓覺。觸覺、壓覺以及觸覺和振動覺結(jié)合產(chǎn)生的觸摸覺等都是由皮膚上和皮膚內(nèi)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(rèn)定為自己的感覺是至關(guān)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(chǎn)生這種正常的感覺就會產(chǎn)生疑問。更重要的是，如果斯皮爾多諾夫戀愛結(jié)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(shù)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(shù)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(dāng)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(jìn)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(jìn)行識別，就會產(chǎn)生矛盾，甚至連斯皮爾多諾夫生病后需要輸血也會產(chǎn)生問題，是以B的血型來輸血，還是以斯皮爾多諾夫大腦細(xì)胞的表面抗原標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)然是B的染色體，因為，生殖細(xì)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(shù)不過是為了換頭而換頭，也可能無法造福于患者。

【責(zé)任編輯】張?zhí)锟?/p>