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现代医学进步有可能让《聊斋志异》里移花接木的“换头术”成为现实?近日,英国《每日邮报》报道,意大利都灵高级神经调节学会(Turin Advanced Neuromodulation Group)外科医生塞尔吉奥·卡纳维洛(Sergio Canavero)说,可以用“头部移植”手术来延长一些人的生命,手术对象是那些因脊损伤或患有严重肌萎缩疾病而瘫痪的病人,或器官中已遍布癌症的人,如已故的“超人”扮演者克里斯托弗·里夫和物理学家史蒂芬·霍金。卡纳维洛认为,这一移植手术需要100名外科医生持续进行36个小时,花费750万英镑。
“换头手术”、“交换身体”听起来似乎是尼古拉斯·凯奇电影《变脸》中的奇幻情节,但卡纳维洛认为,进行头部以外的全身移植手术,将于两年内变得可行,“(头部移植)最大的技术障碍无疑是重新连接供体和受体的脊髓。我认为,进行这类连接的技术目前已经存在。”卡纳维洛在论文中声称,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。如果手术成功,一些因神经疾病或癌症导致全身机能衰竭及退化的病人有望获得新生。此外,卡纳维洛拟好了一份备选患者名单,手术地点则倾向于英国伦敦。
然而科学界普遍对此表示审慎,除了医疗技术上的障碍,更担心未来人们为了整容甚至长生不老而“换身”,必须考虑道德伦理问题。
美国神经学与整形外科医生学会(简称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?
第一例成功的头部移植
卡纳维洛并不是第一个提出“头部移植”这种疯狂设想的人。研究人员以前就进行过头部移植,最著名的是1970年用猕猴进行的一项试验,这算是第一例成功的头部移植手术,即换头手术。
1970年,在美国俄亥俄州克利夫兰市凯斯西储大学医学院,一个由美国神经外科医生罗伯特·怀特(Robert White)领导的研究小组成功地将猕猴的头部移植到另一只猕猴的身体上。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。
2001年,美国的医生又进行了一项类似的手术,这些猴子能够嗅、睁开眼和品尝食物。但结果证明把一对中枢神经系统连接起来太难了。在用猕猴进行的试验中,许多器官顺利运转,但从颈部往下瘫痪,因为无法正确连接脊柱。最终,这些动物很快就瘫痪并在手术后数小时死亡。
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。
美国凯斯—西部保留地大学和克利夫兰诊所的研究人员曾设法恢复了脊髓被切断的大鼠的重要控制功能。这项手术类似于1970年的手术:把体温降至尽可能低,诱使心脏停搏,然后尽可能重新连接。连接循环系统相对容易,但这项手术第一次恢复了神经系统的功能。连接脊髓的方法是,用大鼠胸腔的神经纤维制造一个类似支架的东西,然后用血纤蛋白固定。血纤蛋白是血液中的一种能诱发凝血的蛋白。研究人员利用少量化学物质加快这个过程以达到预期效果,用软骨素酶ABC防止瘢痕形成,用成纤维细胞促进神经生长。
6个月后,大鼠重新获得膀胱控制功能,但它们再也没有重获行走的能力。正如卡纳维洛指出的,这向前迈进了一大步。
重口味的脊髓融合
2015年2月,卡纳维洛在学术期刊《神经外科的国际》上发表论文,他将那些有关伦理道德和实际操作性的问题纷纷搪塞了过去,但对世界上当前进行头部移植的最大的难关:脊髓融合,他则给出了说明。
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。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。
卡纳维洛的计划中,重点是将患者头部与供体的身体脊髓紧密结合起来。当然了,血管、气管等部分的连接也极其困难,但和脊髓的连接相比,这些简直就是小菜一碟。首先,需要用一把特制的、极薄极快的手术刀切开脊柱。大多数与脊柱有关的外伤都对脊柱伤害巨大。比如说,如果人在滑板斜坡上撞断了脖子,脊髓的情况肯定会很棘手。神经细胞会产生疤痕,疤痕则会阻碍神经细胞的再生。而与此相反,整齐干净的切面则能让脊髓利落地痊愈。卡纳维洛将这数百万根齐齐切断的神經比作意大利细面条。“意大利人都爱细面条,我自己也很喜欢。我们这个手术里,就是要把这些神经切断成细面条的样子。”
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。而要将这些脊髓切口连结到一块儿,则需要使用一种名为聚二乙醇的化学物质。这种物质在对脊柱受到损伤的老鼠进行运动能力修复时,表现十分突出。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。尽管有批评的声音认为,虽然在老鼠身上取得了成功,但这还远不能意味着它能修复人类的脊柱。但卡纳维洛仍然准备一试。“我已经有了足够的动物实验的数据,”他说道,“现在就差一位脑死亡的器官捐献者了。”假设某人遭遇了一场严重车祸,医生宣布他们也回天乏术。从获得病人家属同意,到医生真正进行手术,卡纳维洛认为需要三、四个小时。“我会先切断脊髓,加入聚二乙醇,然后观察病人的电生理反应。”
接下来,缝合肌肉和血管,让病人在三到四周内保持昏迷以避免运动。卡纳维洛预计要花上至少两周,神经轴突才会开始相互连结。如果到了这一步,病人才算是被救活了。在病人昏迷期间和苏醒之后的一段时间里,卡纳维洛会用微弱的电流对连结起来的脊髓进行刺激。因为依据新研究结果,这样能强化新建立的神经连接。
“换头手术”、“交换身体”听起来似乎是尼古拉斯·凯奇电影《变脸》中的奇幻情节,但卡纳维洛认为,进行头部以外的全身移植手术,将于两年内变得可行,“(头部移植)最大的技术障碍无疑是重新连接供体和受体的脊髓。我认为,进行这类连接的技术目前已经存在。”卡纳维洛在论文中声称,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。如果手术成功,一些因神经疾病或癌症导致全身机能衰竭及退化的病人有望获得新生。此外,卡纳维洛拟好了一份备选患者名单,手术地点则倾向于英国伦敦。
然而科学界普遍对此表示审慎,除了医疗技术上的障碍,更担心未来人们为了整容甚至长生不老而“换身”,必须考虑道德伦理问题。
美国神经学与整形外科医生学会(简称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?
第一例成功的头部移植
卡纳维洛并不是第一个提出“头部移植”这种疯狂设想的人。研究人员以前就进行过头部移植,最著名的是1970年用猕猴进行的一项试验,这算是第一例成功的头部移植手术,即换头手术。
1970年,在美国俄亥俄州克利夫兰市凯斯西储大学医学院,一个由美国神经外科医生罗伯特·怀特(Robert White)领导的研究小组成功地将猕猴的头部移植到另一只猕猴的身体上。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。
2001年,美国的医生又进行了一项类似的手术,这些猴子能够嗅、睁开眼和品尝食物。但结果证明把一对中枢神经系统连接起来太难了。在用猕猴进行的试验中,许多器官顺利运转,但从颈部往下瘫痪,因为无法正确连接脊柱。最终,这些动物很快就瘫痪并在手术后数小时死亡。
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。
美国凯斯—西部保留地大学和克利夫兰诊所的研究人员曾设法恢复了脊髓被切断的大鼠的重要控制功能。这项手术类似于1970年的手术:把体温降至尽可能低,诱使心脏停搏,然后尽可能重新连接。连接循环系统相对容易,但这项手术第一次恢复了神经系统的功能。连接脊髓的方法是,用大鼠胸腔的神经纤维制造一个类似支架的东西,然后用血纤蛋白固定。血纤蛋白是血液中的一种能诱发凝血的蛋白。研究人员利用少量化学物质加快这个过程以达到预期效果,用软骨素酶ABC防止瘢痕形成,用成纤维细胞促进神经生长。
6个月后,大鼠重新获得膀胱控制功能,但它们再也没有重获行走的能力。正如卡纳维洛指出的,这向前迈进了一大步。
重口味的脊髓融合
2015年2月,卡纳维洛在学术期刊《神经外科的国际》上发表论文,他将那些有关伦理道德和实际操作性的问题纷纷搪塞了过去,但对世界上当前进行头部移植的最大的难关:脊髓融合,他则给出了说明。
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。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。
卡纳维洛的计划中,重点是将患者头部与供体的身体脊髓紧密结合起来。当然了,血管、气管等部分的连接也极其困难,但和脊髓的连接相比,这些简直就是小菜一碟。首先,需要用一把特制的、极薄极快的手术刀切开脊柱。大多数与脊柱有关的外伤都对脊柱伤害巨大。比如说,如果人在滑板斜坡上撞断了脖子,脊髓的情况肯定会很棘手。神经细胞会产生疤痕,疤痕则会阻碍神经细胞的再生。而与此相反,整齐干净的切面则能让脊髓利落地痊愈。卡纳维洛将这数百万根齐齐切断的神經比作意大利细面条。“意大利人都爱细面条,我自己也很喜欢。我们这个手术里,就是要把这些神经切断成细面条的样子。”
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。而要将这些脊髓切口连结到一块儿,则需要使用一种名为聚二乙醇的化学物质。这种物质在对脊柱受到损伤的老鼠进行运动能力修复时,表现十分突出。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。尽管有批评的声音认为,虽然在老鼠身上取得了成功,但这还远不能意味着它能修复人类的脊柱。但卡纳维洛仍然准备一试。“我已经有了足够的动物实验的数据,”他说道,“现在就差一位脑死亡的器官捐献者了。”假设某人遭遇了一场严重车祸,医生宣布他们也回天乏术。从获得病人家属同意,到医生真正进行手术,卡纳维洛认为需要三、四个小时。“我会先切断脊髓,加入聚二乙醇,然后观察病人的电生理反应。”
接下来,缝合肌肉和血管,让病人在三到四周内保持昏迷以避免运动。卡纳维洛预计要花上至少两周,神经轴突才会开始相互连结。如果到了这一步,病人才算是被救活了。在病人昏迷期间和苏醒之后的一段时间里,卡纳维洛会用微弱的电流对连结起来的脊髓进行刺激。因为依据新研究结果,这样能强化新建立的神经连接。