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换头术 头部移植术 伦理 科学怪人 塞尔吉奥 卡纳维洛 人类头部移植 外科手术 双头狗 换头猴子

Helen Thomson 发表于  2015-03-20 07:30
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塞尔吉奥•卡纳维洛医生。图片来源:tedxlimassol.com

(水蜜蜂 /译)这是件令人“昏头”的大事!今年美国的一个外科会议将启动世界上首次对人类头部移植的尝试。此举意在号召感兴趣的各方共同努力,以实现这一手术。

这一想法最初于2013年提出。意大利都灵高级神经调节组的塞尔吉奥•卡纳维洛(Sergio Canavero),想通过这一手术来延长一些人的生命,譬如那些肌肉和神经退化的人,或器官中已遍布癌症的人。现在,他声称手术的主要障碍——如脊髓融合和身体免疫系统对头部的排斥——已被克服,而手术最早可于2017年准备就绪。

美国神经和矫形外科医师学会年会(AANOS)将于今年6月在美国马里兰州安纳波利斯市举行,卡纳维洛计划在这个会议上宣布这一项目。那么,社会准备好迎接如此重大的手术了吗?而手术背后的科学又足够过硬了吗?

头部移植

第一例成功的头部移植手术,即换头手术,完成于1970年。在美国俄亥俄州克利夫兰市凯斯西储大学医学院,一个由罗伯特•怀特(Robert White)领导的研究小组将一只猴子的头部移植到了另一只的身体上。不过,他们并没有试图将头部和身体的脊髓连接起来,所以移植的猴子脑袋无法移动它的新身体,但它能在人工仪器的辅助下呼吸。那只猴子存活了9天,其后死于免疫系统对头部的排斥。

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左图:苏联科学家Vladimir Demikhov的双头狗 。右图:美国科学家Robert White与他的头部移植猴子。图片来源:madscientistblog.ca

尽管在那之后人们没怎么再尝试头部移植手术,许多与之相关的外科手术方法已经取得了很大进展。卡纳维洛说:“我认为,如今各种有关头部移植手术的技术都已经成熟。”

2015年2月,卡纳维洛出版了一份有关技术的综述,他认为这些技术将允许医生将一个人的头部移植到另一个新的身体上(《国际外科神经学(Surgical Neurology International)》,doi.org/2c7)。过程包括:冷却受体头部和供体身体,以延长他们的细胞在无氧条件下的存活时间。剥离脖子周围的组织,并用小管子连接主要血管,然后才将受体和供体的脊髓切断。卡纳维洛指出,手术的关键,在于干净利落地切断脊髓。

之后,受体的头部被移到供体的身体上,二者的脊髓末端——就像两捆密密匝匝的意大利细面条一样——被融合在一起。为实现这一目标,卡纳维洛打算用一种叫做聚乙二醇的化学物质冲洗融合区域,并在之后的几小时内不断地注射这种化学物质。聚乙二醇能促进细胞膜上的脂类融为一体,就像热水让干意大利面粘在一起一样。

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卡纳维洛用两截香蕉与一撮意大利面来演示他的想法。图片来源 lastampa.it

接下来,缝合肌肉和血管,让受体在三到四周内保持昏迷以避免运动。植入的电极将定期为脊髓提供电刺激,因为依据新研究结果,这样能强化新建立的神经连接。

卡纳维洛预计,当受体醒来时,他们将能够移动身体,感知自己的脸,并用同样的声音说话。他估计,物理疗法将能使这些人在一年之内下地行走。据他称,已经有有若干人报名,自愿通过手术来获得一个新的身体。

整个手术中,最棘手的部分就是脊髓融合。聚乙二醇已被证实可以在动物中促进脊髓神经生长,而卡纳维洛打算用脑死亡的器官捐献者来测试这一技术在人类身上是否也管用。然而,其他人对此持怀疑态度,认为脊髓融合技术还不足以支持头部移植手术。理查德•博根斯(Richard Borgens)表示,“没有任何证据表明,在头部移植手术以后,脊髓和大脑的连接会产生有效的感觉或运动功能。”博根斯是美国印第安纳州西拉法叶市的普渡大学麻痹研究中心主任。

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大脑和脊髓的连接会是手术的难点。图片来源:webmd.com

如果聚乙二醇无效,卡纳维洛还可以尝试其他方法,比如向脊髓中注入干细胞或嗅鞘细胞——后者是连接鼻子内壁与大脑的能自我再生的细胞。还有一种办法是用胃黏膜在两段脊髓的间隙处搭建桥梁,在帮助脊髓受损的人们恢复行走上,这种技术显示出了潜力。然而,卡纳维洛表示,使用聚乙二醇这类化学手段是最简单并且创伤最小的,虽然这个断言还没有得到证实。

那么防止免疫系统排斥异体组织的前景又如何?罗伯特•怀特的猴子就死于新身体对它的头部的排斥反应。AANOS主席威廉‧马修斯(William Mathews)表示,他认为这不会成为一个主要问题。他表示,既然如今我们可以通过药物达成身体对大量组织的耐受,如一条腿或心肺联合移植,那么头部移植应该也是可行的。“我们用来预防免疫排斥的体系即其背后的理论是非常完善的。”

卡纳维洛并非唯一一个探索研究头部移植的人。中国哈尔滨医科大学的任晓平最近也证明,可以在小鼠上完成一台基本的头部移植手术(《中枢神经系统神经科学与疗法(CNS Neuroscience & Therapeutics)》,doi.org/2d5)。

人的本质

进行头部移植手术的另一障碍是找到一个能批准此类手术的国家。卡纳维洛希望能在美国做这个实验,但他相信,在欧洲某处手术可能更易获得批准。“真正的障碍在于道德伦理”,他说,“应该做这种头部移植术吗?显然会有很多人不认同这一手术。”

帕特丽夏‧ 斯克里普蔻(Patricia Scripko)是美国加州萨利纳斯山谷纪念医疗系统的神经学家和生物伦理学家。她表示,许多与手术相关的伦理问题取决于你怎么定义人的生命。“我相信,一个人的特别之处蕴藏在相对高等的大脑皮层里。如果你的这部分被改变了,你就将不再是同一个人,那么你就应该质疑那样做是否合乎道德标准。在头部移植术这个例子中,大脑皮层并没有被改变。”然而,她补充道,许多文化相信人是有灵魂的,而人的灵魂并不局限于大脑,因此这些地方的人们将不会批准这一手术。

和许多没有先例的手术一样,人们还会担心“滑坡理论”。在本例中,即手术是否会终将导致人们为了外表美观而交换身体。然而,尽管斯克里普蔻并不相信头部移植手术会真的发生,她仍然不认为“滑坡理论”适用在这里。“即便真的有人做头部移植手术,那也将会是非常罕见的。有人说‘我变老了,我有关节炎,也许我应该换一个功能更好、更漂亮的身体’,并不意味着就有人因此愿意为他/她做头部移植手术。”

不出意外地,外科界对接受这一想法持谨慎态度。《新科学家》杂志采访了许多外科医生,他们很多都拒绝对这一项目做出评价,或是表示这个项目听起来“太古怪”,他们甚至不会认真考虑它。

哈利•戈德史密斯(Harry Goldsmith)是美国加州大学戴维斯分校的一位临床神经外科教授。他完成了为数不多的几例使脊髓损伤病人恢复行走的手术中的一例。他表示“这个项目太匪夷所思了,它发生的可能性非常的小。手术中存在太多的并发症,我不相信它真的能成功。试图让一个人在昏迷中保持健康达四个星期之久,这根本不可能发生。”

国际外科医师学院(International College of Surgeons)美国分院执行理事尼克•里贝尔(Nick Rebel)表示,尽管他的组织与AANOS一道为卡纳维洛提供了一个发起项目的平台,但并没有赞助他的想法。“我们会为他创建一个发起项目的场地。很多国际顶尖的外科医生将与会共议。让我们拭目以待,看看这个项目是否会被大家所接受。”

马修斯对这一项目表现的更为积极。他表示,“我接受脊髓融合的概念,而且我认为头部移植可以被用于很多领域,但我不认同卡纳维洛对时机的看法。他认为已经万事俱备,而我认为现在还只是为未来做铺垫。” 

卡纳维洛对此泰然自若。他说“这就是为什么我在两年前首次提及这一想法,好让人们开始谈论它。如果社会不想接受,那么我就不会做。但如果美国和欧洲不能接受这一手术,那并不意味着手术不可以在别的地方做。我正在试图用正确的方法来做这件事。但是,在一个人奔赴月球以前,你总想确保人们愿意追随你。”

重大问题

大脑移植和头部移植之间有什么区别?

大脑移植需要将大脑从颅骨中取出,再安置到捐献者的颅骨中。大脑非常的脆弱,想在不损害它的基础上将它与血管分离就需要非常复杂的手术,这比头部移植困难多了。

这一移植技术能用于低温冷冻保存的头部吗?

不能。卡纳维洛所提出的技术需要一个健康的人类头部和大脑。目前尚不清楚是否可以通过“解冻”低温冷冻保存的头部来复苏健康的脑组织。

手术是否会造成心理伤害?

一些接受脸部或肢体移植手术的人,确实会哀伤于失去他们原本的身体部件,或感觉抵触他们的新自我形象。研究表明,像心跳或胃的咕噜声这些来自于我们身体的信息,可以影响我们的意志力、情绪和语言。现在谁也不知道,从手术室里出来的人是否还和进去时的那个人一样。

除了能够获得一个更加健康的身体以外,手术还能带来其他什么好处吗?

如果受体头部较老,供体身躯更年轻,那么这个人将有可能会返老还童。给年长的动物输入年轻的血液可以提高它们身体的耐受力和认知功能。现在一项研究正在观察,年轻的血液是否对阿尔茨海默病患者具有相同的功效。

我是一个注册的器官捐献者。我的身体会用于此类手术吗?

每个国家都有它自己的规定。在英国,登记捐献器官不会自动默认允许你的身体被用于头部移植术。一位英国国家医疗服务系统(NHS)的发言人称“如果一个人提出的要求在我们表格上没有提及,我们会先征求潜在捐赠者家属的同意。而只有当手术计划获得伦理批准后,我们才会与潜在捐赠者的家属联系。”(编辑:游识猷)

拓展阅读

第一次,移植子宫成功孕育新生命
随“肢”而来的伦理问题

编译来源

New Scientist,First human head transplant could happen in two years

热门评论

  • 2015-03-20 09:58 大头米少

    凶杀案件当中爆头的比例将持续升高……

    [58] 评论
  • 2015-03-20 12:25 incons

    人有太多特质不存在头里了,比如胃肠道菌群影响人对食物的喜恶,比如心脏供血的方式影响人的性格,还有对运动感知的改变会重塑大部分的记忆,如果换掉身体,所有喜好也都跟着换了,或者以前急躁的性格变成慢性子,那究竟还能剩下些什么。

    除了郭敬明,没人会对这种手术感兴趣。

    [47] 评论
  • 2015-03-20 09:44 沫沫哒 果壳网作者,人类营养学硕士

    这些科学怪人们的手稿

    [18] 评论

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全部评论(95)
  • 1楼
    2015-03-20 07:50 Lex_Parsimoniae

    这个想法至少比直接的大脑移植要相对可行一点吧……

    [5] 评论
  • 2楼
    2015-03-20 07:51 Lex_Parsimoniae
    引用@Lex_Parsimoniae 的话:这个想法至少比直接的大脑移植要相对可行一点吧……

    咦居然杀了花

    [0] 评论
  • 3楼
    2015-03-20 08:16 小米乐园

    脊椎受伤的问题能解决吗?

    [0] 评论
  • 4楼
    2015-03-20 09:12 沫沫哒 果壳网作者,人类营养学硕士

    传说中的科学怪人

    [2] 评论
  • 5楼
    2015-03-20 09:44 沫沫哒 果壳网作者,人类营养学硕士

    这些科学怪人们的手稿

    [18] 评论
  • 6楼
    2015-03-20 09:55 Aoiii

    卡纳维洛光滑的脑袋,深陷的双眼,瘦削的面庞充分的暴露了他疯狂科学家的本质,我们应该申请打开他家的衣橱看看,没准能发现泡在福尔马林里的的玛塔哈丽的脑袋和墨索里尼的身体。

    [12] 评论
  • 7楼
    2015-03-20 09:58 大头米少

    凶杀案件当中爆头的比例将持续升高……

    [58] 评论
  • 8楼
    2015-03-20 10:49 旅葵

    为啥叫换头不叫换身?难道换完身份归身体所有?

    [8] 评论
  • 9楼
    2015-03-20 11:21 阿湿狼

    还是人造器官靠谱,攻壳机动队里的义体,或者像psycho-pass里的机械身体

    [3] 评论
  • 10楼
    2015-03-20 12:20 天朝科学进步党

    把头移植到别人的身体上,除了头以外,身体的其余部分的DNA都不是自己的。。。

    没准会触发什么奇怪的蝴蝶效应什么的。

    ←_ ←

    [3] 评论
  • 11楼
    2015-03-20 12:25 incons

    人有太多特质不存在头里了,比如胃肠道菌群影响人对食物的喜恶,比如心脏供血的方式影响人的性格,还有对运动感知的改变会重塑大部分的记忆,如果换掉身体,所有喜好也都跟着换了,或者以前急躁的性格变成慢性子,那究竟还能剩下些什么。

    除了郭敬明,没人会对这种手术感兴趣。

    [47] 评论
  • 12楼
    2015-03-20 13:00 子丑辰巳

    同意十三楼

    [1] 评论
  • 13楼
    2015-03-20 13:01 冷血眼噬魂
    引用@incons 的话:人有太多特质不存在头里了,比如胃肠道菌群影响人对食物的喜恶,比如心脏供血的方式影响人的性格,还有对运动感知的改变会重塑大部分的记忆,如果换掉身体,所有喜好也都跟着换了,或者以前急躁的性格变成慢性子,那...

    应该是影响,而不是翻天覆地的改变,直接挂掉导致的改变明显比这个大。

    [3] 评论
  • 14楼
    2015-03-20 13:13 leisure中

    想起小时候看过的电影 变脸,为了追捕疑犯 警察竟与其做了换脸手术 而罪犯拥有了警察面孔后 将知情者全部烧死。。好像跑题了。。总之 移植记忆啥的还在可尝试范畴 至于换头 技术完善前提下 抛开术后造成排异状况不说 有悖道德伦理 恐怖的头颅 身体 器官交易 太可怕了 即使是双方自愿原则 将一颗疾病衰老的头颅 安在一具年轻健康的身体上 这符合自然规律么

    [3] 评论
  • 15楼
    2015-03-20 13:21 爱抚

    每当低头看着自己身前的女人,都会怀疑,她正在出轨吗?

    [0] 评论
  • 16楼
    2015-03-20 13:23 想养一条狗叫小白

    没有买卖,就没有杀害,这特么是在制造买卖,现在是抢钱抢银行,以后要抢尸体了

    来自NOKIA Lumia 920
    [1] 评论
  • 17楼
    2015-03-20 14:02 腐儒妄言

    现在的技术水平不太可能实现。石墨烯手术刀出现了之后大概可行。

    [0] 评论
  • 18楼
    2015-03-20 14:06 钟癫子
    引用@想养一条狗叫小白 的话:没有买卖,就没有杀害,这特么是在制造买卖,现在是抢钱抢银行,以后要抢尸体了

    没有生命还没有死亡了呢,还要不要生了。

    [3] 评论
  • 19楼
    2015-03-20 14:14 5_3386

    对于怕死的人来说,是个好消息,比如我。。

    [1] 评论
  • 20楼
    2015-03-20 14:34 sser邝qw
    引用@小米乐园 的话:脊椎受伤的问题能解决吗?

    我也是比较关心这件事。如果人为地切断脊髓,移植后还能接上,这么好的技术,应该在脊髓损伤方面好好发展啊

    [11] 评论
  • 21楼
    2015-03-20 14:46 杨桃薄荷冰

    估计短期内是不会实现的

    [0] 评论
  • 22楼
    2015-03-20 14:58 颓废大婶

    我就想知道如果特么脊髓切断都能接上了,那么那些各种原因导致脊髓损伤的人怎么就治不好呢?

    [6] 评论
  • 23楼
    2015-03-20 14:59 楠呱呱呱呱

    头换了之后,思想记忆难道不会换吗??无法想象。。

    [0] 评论
  • 24楼
    2015-03-20 15:06 霜之舞
    引用@钟癫子 的话:没有生命还没有死亡了呢,还要不要生了。

    死亡并不是一件邪恶的事,杀害就是了。


    [2] 评论
  • 25楼
    2015-03-20 15:40 CBP
    引用@模因中的muton 的话:要把这向技术扼杀在萌芽之中啊各位!

    个人认为不该扼杀这类技术,因为这类技术的衍生技术和辅助技术真的很有价值,比如脊髓融合这类技术,可以想象即使不是头部移植,依旧有太多方面需要此类技术,头部移植只不过是一个引子而已.

    我是觉得因为某些人脑洞里的罪恶而扼杀新技术的可能性是非常愚蠢的行为.

    [4] 评论
  • 26楼
    2015-03-20 15:41 正方形的圆
    引用@incons 的话:人有太多特质不存在头里了,比如胃肠道菌群影响人对食物的喜恶,比如心脏供血的方式影响人的性格,还有对运动感知的改变会重塑大部分的记忆,如果换掉身体,所有喜好也都跟着换了,或者以前急躁的性格变成慢性子,那...

    这个有书可以看吗?

    [0] 评论
  • 27楼
    2015-03-20 16:09 ILLeica 生物信息学硕士

    感觉智商不够,能不能给我再接一个头啊。

    Z.B.?

    [0] 评论
  • 28楼
    2015-03-20 17:49 ArCHBiSHoP

    聚乙二醇。。不就是胶水吗

    [0] 评论
  • 29楼
    2015-03-20 17:53 旅葵
    引用@模因中的muton 的话:看哪部分质量大,哈哈

    如果是头的所有者要求做的手术,还叫换头术,不合适吧?

    [0] 评论
  • 30楼
    2015-03-20 17:54 ArCHBiSHoP

    往右上角一看原作者好美!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

    [0] 评论

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Helen Thomson
Helen Thomson Helen Thomson曾任《新科学家》编辑和记者,目前是位自由撰稿人,为BBC、《新科学家》供稿,同时写作自己的第一本书。

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