脊髓手术卡纳维洛

世界首例换头手术：等等，人类已经拥有这种黑科技了？！

现在，一件“头等”大事正在微博上被热议：世界首例换头手术将实施。

意大利都灵高级神经调节组的塞尔吉奥?卡纳维洛（Sergio Canavero）与哈医大手显微外科中心主任任晓平合作，试图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。这次的手术对象是一名患有脊髓性肌肉萎缩症的患者，身体则来自脑死亡患者。

去年，卡纳维洛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。然而，社会准备好迎接如此重大的手术了吗？手术背后的科学，真的足够过硬了吗？

换头：

历史悠久的尝试

第一例成功的头部移植手术（换头术），完成于1970年的美国。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。

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

今年年初，任晓平也进行了类似的操作，他执刀的猴子换头术见诸于媒体报道。虽然写稿的人连骨髓脊髓都分不清，但是胡care？有那张粗针脚的猴头照片就足够传播了（照片太惊悚，放在文末了）。同样的，这台手术也只是接通了血管，让猴头不死，但是脊髓和其他神经没有办法联通，所以顶好是高位截瘫。十几个小时后，出于“人道主义考虑”，这“两只”猴被人道主义消灭了。

其实，这种只接血管不接神经的换头手术，60年前人类就做的麻溜的了。上世纪50年代，前苏联的器官移植先驱弗拉基米尔·德米霍夫（Vladimir Demikhov）做过大量的双头狗手术——把一只小狗的前半截“嫁接”到一条大狗身上。

图片来源见水印

根据国内的报道，1959年，哈尔滨医科大学的赵世杰教授也进行了两例狗换头实验。这些双头狗的死因几乎都是排异反应。

真正意义上的“换头”

道阻且长

在“换头热”之后相当长的一段时间内，科学家们似乎放弃了这种惊悚项目，转而开始专注于完善各种复杂器官的移植技术。其中一个原因是：类似于脊髓横断再连接的神经外科手术没有什么进展。

如今，像手外科这样的领域，缝合一根神经使其恢复功能已经是不在话下了。然而，脊髓或者脑的损伤不一样，如果把断肢再植的神经重建比喻成水管工操作的话，让断裂的脊髓重新联通无异于抢修一条决堤的大河。

近几年来，也有一些前瞻性的研究，比如在小鼠的实验里，德国科学家把聚乙二醇涂在受损的脊髓两侧，有效防止了疤痕组织的产生，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。——聚乙二醇，也就是PEG，倒也不是什么了不起的材料，每管化妆品里几乎都有它。

卡纳维洛用两截香蕉与一撮意大利面来演示他的想法。这台“世界首例换头术”中，聚乙二醇也将扮演关键角色。图片来源 lastampa.it

卡纳维洛曾经表示：“如今各种有关头部移植手术的技术都已经成熟。”其中就包括被他寄予厚望的聚乙二醇。然而，其他人却对此持怀疑态度，认为脊髓融合技术还不足以支持头部移植手术。普渡大学麻痹研究中心主任理查德?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。”

大脑和脊髓的连接会是手术的难点。图片来源：webmd.com

世界首例换头手术

将如何操作？

手术过程如下：

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各自的脊髓切断。（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，二者的脊髓末端被融合在一起。期间用聚乙二醇冲洗融合区域，并在之后的几小时内不断地注射这种化学物质。
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，最棘手的部分还是脊髓融合。如果上文提到的聚乙二醇无效，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，这种技术在帮助脊髓受损的人们恢复行走时显示了潜力。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？AANOS（美国神经和矫形外科医师学会年会，卡纳维洛去年在该会议上宣布这一项目）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。”

人的本质是什么？

换了头，我还是我吗？

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。这也是他最终选择与中国人合作的一大原因。“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。但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。

前人们关于“换头术”的手稿。

和许多没有先例的手术一样，人们还会担心“滑坡理论”：换头手术是否会终将导致人们为了外表美观而交换身体？

意料之中的，外科界对换头术前景持谨慎态度。《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，毕竟手术“成功的可能性非常的小”。

态度谨慎的人之中，甚至包括国际外科医师学院（International College of Surgeons）美国分院执行理事尼克?里贝尔（Nick Rebel）——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，但他表示并没有赞助后者的想法。

一年前，接受采访的卡纳维洛对此泰然自若：“这就是为什么我在2013年就提及这一想法，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。”

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