揭秘哈佛大脑银行

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尽管是自己身体的一部分，但大脑对于人类依然是一个难解的谜题，正如人类生活在宇宙中，却依然无法了解它的真相。科学家极尽所能在这两个人类最想了解却最难了解的领域中不懈地探索。研究动物的大脑是了解人类大脑的途径之一，但对于科学家来说能够研究人类自己的大脑才是最直接的途径。爱因斯坦虽已离开人世许久，他那个充满智慧的大脑却成为科学家珍贵的研究资料被保存。而美国哈佛脑组织资源中心（大脑银行）拥有着6000多个普通人的大脑标本，每年向世界各国的研究人员提供2000到3000个标本切片，更对大脑研究具有重要的研究意义。本报记者联系到该资源中心的发言人吉尔·博特·泰勒博士，为中国的读者解密这个大脑银行。



　　■新闻背景

　　脑科学研究在发达国家已经成为科学研究“皇冠上的明珠”，美国国会曾将20世纪的最后10年命名为“脑的10年”，日本则制定了“脑科学时代”计划，投入约160亿美元。德国、英国、意大利、瑞士、荷兰等也都相继制定了本国的神经科学研究计划。

　　我国的脑科学研究与世界有着长期良好的接触，中国一些优秀的科学家取得了世界科学界公认的成果。中国第一个神经科学的专门机构是中国科学院上海脑研究所，成立于1980年，它的设立，要略早于国际上专门的神经科学研究机构和系科的大量设立。此外，北京医科大学、上海医科大学、中国医学科学院等多个医学院所，中国科技大学、复旦大学、北京大学等综合大学都有与神经科学有关的研究。

　　目前我国研究力量比较集中在疼痛与镇痛的机制、视觉信息处理的分子基础等。在神经系统疾病的基因定位、脑功能在基因水平的调控、神经系统的发育和修复、新的无创伤脑影像技术等方面，也做了不少有创意、有价值的工作。



　　■捐献者死亡后，大脑将在捐献者所在地取出，24小时内速递到大脑标本工厂

　　一谈到大脑，都会津津乐道地说出人类的大脑有多重，有多少亿个神经细胞组成等等，甚至有的科学家曾经研究过聪明人的大脑与普通人的大脑有什么不同，结果是在解剖结构上没有大的区别。美国哈佛大学麦可林恩医院里就有一座特殊的建筑———哈佛脑组织资源中心。为很多人熟知的大脑银行就在这座外观普通的房子里，这里储存着6000个捐献者的大脑。

　　房子的一间办公室是捐献热线，此时热线又响起来了，一名捐献者在另一座城市因疾病去世，他的家属在他的捐献档案中找到了大脑银行的热线，并在捐献者去世后几小时内通知了大脑银行。

　　接线的工作人员确定了捐献者的位置后，迅速通知了离捐献者最近的一位为大脑银行工作的病理学专家。专家抵达捐献者遗体所在医院，熟练地将捐献者的大脑取了出来。这个过程必须在几小时内完成，以保证大脑的新鲜度。之后大脑将被放入一个特殊容器中，用冰块冷藏。工作人员带着这个冷藏箱乘飞机送往大脑银行。

　　不到24小时，这个新鲜的大脑已经进入了大脑银行的工作间。



　　■一半大脑切成16个薄片，拍照记录后，被浸入液态氮冷冻

　　在工作间，这个大脑不再属于一个人，它已经是一个被标上编号的试验品。对整个的大脑进行称重后，负责大脑银行制作标本的乔治·特哈达将它分成两半。新鲜的大脑就像一个充满血液的海绵，这样的工作场面有些血腥，但这样的工作特哈达几乎每天都要做。他把一半大脑切成16个薄片，拍照记录后，被浸入液态氮冷冻，在冰冷的白雾中，这些切片变硬变白。随后，乔治·特哈达把切片放入塑料袋中送入冷库保存，冷库的温度必须保持在零下80℃，才能长期保存这些大脑切片。这些切片将在某天提供给某位科学家进行大脑相关研究时，再分割成1厘米大小的切片寄送给他们；而另外一半会被立即浸入福尔马林中保存，之后神经病理学家将对这半个大脑进行病理分析，然后出一份相关的神经学病理分析报告。为了不在研究时忍受福尔马林的恶臭，研究人员会在研究之前将大脑浸泡在水中减轻臭味。

　　病理学分析的工作非常细致，每个大脑送来之后，虽然有福尔马林保存，但也要尽快进行分析，研究人员要将脑干、海马趾神经中枢和扁桃体组织依次取出来，然后把剩下的脑组织细细分类。

　　经过这些处理保存的大脑并不会像人们想象的那样是灰色的，“那些像面条一样折叠迂回的大脑沟回发出珍珠般的色彩”，一位参观了大脑银行的美国《波士顿全球杂志》的记者在他的文章中这样形容他见到的半个被福尔马林浸泡的大脑样本。



　　■大脑银行有存有取，每年提供数千标本给世界各地研究

　　在三十多年前，美国还没有一家收集大脑的机构，一些收集人体器官做研究的机构也没有将大脑列为收集的部分。在近十几年，精神病学研究发生了重要的转变，研究人员不再停留在谈话治疗和药物治疗的阶段，他们开始保存资料，储存大脑样本，并前所未有地检查人类的大脑，他们希望通过一个小小的脑组织切片研究出是什么让人们变疯，这样的转变促使了大脑库的出现。

　　1973年，哈佛大脑银行的创建人佛朗西斯·班尼斯参加了一个在美国科罗拉多州举行的神经科学会议。会议上一名细胞生物学家同另一位神经科学家谈论起一种存有争议的精神分裂症，人们一直将这种病的责任推到母亲身上，认为是母亲的不当教育造成，但是这位神经学者的论文中为精神分裂症患者的母亲洗掉了冤屈，他认为精神分裂是大脑线路出现问题。

　　1978年哈佛脑组织资源中心成立后，班尼斯在拿到医学博士学位后加入了这个机构，并逐渐成为大脑银行的负责人。他在工作中对部分大脑也进行了相关的研究，现在，科学家可以清楚地在大脑标本上看到精神分裂者出现问题的大脑组织。

　　如今对于大脑研究日益增长的兴趣，让很多美国普通人也加入到了这项工作中，成为大脑的捐赠者。“现在我们每年都能收到300份的捐赠，大脑银行已经收集了超过6000份的捐赠，”吉尔博士告诉本报记者：“作为银行，我们与单纯的收集标本不一样，我们的研究人员并不自己做研究，每一年，作为银行，我们会向全球的科学家提供2000到3000份的切片标本进行研究。科学家可以免费申请得到样本。”



　　■精神病患者和正常人大脑均在收集之列

　　哈佛大脑银行的收集对象是一些帕金森病、亨廷顿舞蹈症和阿尔茨海默氏症或精神分裂症等精神疾病的患者的大脑，同时也有正常人的大脑，这是为了研究者可以通过比较进行有关的研究。

　　吉尔博士解释说，受到药物损伤的大脑也是收集的对象，但是受到过物理创伤比如枪伤或是事故的大脑以及患有传染性疾病比如艾滋病、疯牛病的人的大脑是不会被接受的。



　　■人物传真

　　吉尔博士：

　　用歌声号召人们捐献大脑

　　向本报记者讲述大脑工厂里的故事的吉尔博士，是大脑银行的一位重要人物，既是大脑银行的发言人也是一位从事大脑研究的专家，大脑对于她来说更像是一件艺术品。



　　■37岁大脑受伤，失去数学和语言能力

　　吉尔博士在1993年加入大脑银行，并在班尼斯教授的实验室中工作，那时她对大脑研究的动力来自她的弟弟，他是一名精神分裂症患者，吉尔希望通过对大脑的研究查出病因，证明这种病并不像人们说的那样，是母亲错误的教育行为造成的。科学家们用了10年的时间证明了精神分裂症是生物学问题而不是人的思想问题。从那时起，吉尔博士作为大脑银行的发言人每周都会到美国的各地去宣传大脑捐赠。最初，他们得到的有精神问题的大脑平均每年不到5个，而现在已经变成25个。

　　1996年12月10日，37岁的吉尔博士发生了一次意外事故，事故中头部受到重击。在事故发生后的4个小时中，吉尔博士自己逐渐意识到自己的大脑出现了问题，于是她对自己的大脑进行检查。她的大脑左半球受到了严重创伤，分管语言功能的大脑区域，大约2厘米的范围发生了出血，之后她失去了数学和语言能力，右臂全部麻痹。吉尔博士说在这4个小时中对自己大脑的研究认识几乎学到了整个研究生涯的全部。没有受伤的右半球，是控制非语言和艺术功能的，吉尔博士用她自己拥有的对大脑的研究认识，开始了对自己长达七年的康复训练。在这期间她还制作了一个玻璃大脑模型，辅助自己的研究。



　　■唱着歌宣传大脑捐献

　　吉尔博士认为自己失去了大脑左半球的功能后，却获得了创造能力，这让她给自己安排了一系列的康复训练。经过七年的努力，吉尔博士奇迹般地恢复了语言能力，并将她的经历写成了自传。

　　现在她依然坚持为大脑捐献作宣传，但是换了一种方式，用歌声。她在邮件中告诉记者，在她进入大脑银行工作后，这里有相当长的一段时间及其缺乏大脑供源，尤其是有精神疾病患者的大脑。吉尔发现当她向人们说大脑捐献的价值和大脑的美时人们还是会觉得有些紧张，于是她拿出吉他唱出大脑银行的那首仅有1分钟的宣传歌曲，这起到了完全不同的效果。

　　科学有时看起来很残忍，很多家属不能忍受他们的亲人死后却不能得到安息，虽然按照死者的遗愿捐献了遗体，取出器官还是不能让他们忍受，更何况是被人们看作是灵魂存在的大脑。吉尔博士说，但是现在，很多人认为，捐献了大脑，他们亲人的思想依然被保留在了这个世上，似乎给他们留下了一些纪念。



　　■相关链接

　　爱因斯坦大脑的研究

　　爱因斯坦死前，曾经表示要将遗体火化，因为当时人们对他的崇拜已到了近乎迷信的地步，他希望在九泉之下能够安宁。

　　1955年4月18日1时15分，爱因斯坦在普林斯顿大学医院撒手人寰，享年76岁。在征得爱因斯坦的儿子汉斯的同意后，该医院病理科主任哈维对尸体进行了解剖。哈维解剖爱因斯坦的尸体，逐一检查器官，将它们称重并描述器官外观，回答了全世界都想问的问题：爱因斯坦死于“大动脉瘤破裂”。

　　但在做病理检验的同时，哈维还做了一件令人震惊的事情———切下了爱因斯坦的大脑！忆起往事，现年90多岁高龄的哈维感慨万千：“我感到莫大的荣幸，因为我在合适的时间处在合适的位置。那是我一生中最重要的时刻。”哈维说，“切下爱因斯坦的大脑之后，我一直将它保存得很好，我往脑动脉中注入防腐剂，又从各个角度拍了很多照片。”当时，他还请一位画家为大脑画了素描。

　　为方便研究，哈维将爱因斯坦大脑切成240块，分别装进10个储存组织切片的盒子里和两个大广口瓶中，精心保管。他拒绝了一些人的索取要求，与一些著名的大脑研究机构联系，把一些大脑样本切片交给了几位值得信任的知名科学家研究，其余切片则被妥善保管起来。

　　哈维留下的大脑起到了重要作用，1985年至1999年间，科学界发表了一些爱因斯坦大脑的研究成果，从不同角度揭开了天才的秘密：爱因斯坦大脑中神经胶质细胞比普通人高出73%，使得神经元能得到更多营养，效率更高；由于大脑中神经元密度较高，传递信息的效率大大提高；大脑顶叶很发达，形态上也有特异之处，使他的视觉空间认知、数学思考等能力超出常人。