出品：科普中國
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“今年4月，意大利神經(jīng)外科專家賽吉爾?卡納維羅宣布兩年內(nèi)將完成世界首例人類頭顱移植手術(shù)，引發(fā)外界關(guān)注。據(jù)英國《每日郵報(bào)》9日報(bào)道，手術(shù)的準(zhǔn)備工作目前有了新進(jìn)展，樂觀估計(jì)，該項(xiàng)手術(shù)可能將于2017年進(jìn)行?！?/p>
上面這則新聞是在說近日媒體上沸沸揚(yáng)揚(yáng)的“換頭手術(shù)”。熱鬧之余，我們不禁要問：這個(gè)手術(shù)究竟怎么做？能否順利實(shí)現(xiàn)？為了解答這些問題，我們就要追根溯源，從換頭術(shù)的起源說起。
拋開古代浪漫神話不談，人類對換頭術(shù)的科學(xué)研究始于二十世紀(jì)中葉。當(dāng)時(shí)在蘇聯(lián)和美國，都有科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)動物身上進(jìn)行了換頭實(shí)驗(yàn)，其中蘇聯(lián)科學(xué)家德米霍夫（Vladimir Demikhov）更是搞出了“雙頭狗”這樣的怪物。
但所有這些嘗試都以失敗告終，實(shí)驗(yàn)動物均在手術(shù)后不久死亡，而相關(guān)手術(shù)技術(shù)也從此處于停滯狀態(tài)。那么換頭術(shù)究竟難在哪里，讓其如此高不可攀？
這就要從換頭手術(shù)的技術(shù)原理上說起。
乍一看，換頭術(shù)的思維非常簡單，將頭部整體移植到身體上。但仔細(xì)分析起來，難點(diǎn)就非常多了，大概可以將其劃分為“三座大山”：
第一座大山：頭部復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)
頭部有著極其復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)，含有眼耳鼻喉和大腦等諸多重要器官。將其作為一個(gè)整體進(jìn)行安全保存和手術(shù)移植，難度會非常之高。
在頸部，有著紛繁復(fù)雜的血管、淋巴管、神經(jīng)投射和肌肉分布，想要一一精確縫合對接，需要極大的手術(shù)工作量和漫長的手術(shù)時(shí)間。但人類頭部能否靠著體外循環(huán)設(shè)備獨(dú)立堅(jiān)持這么久卻是個(gè)醫(yī)學(xué)上的未知數(shù)。而且頸部穿行著頸椎、氣管、食道等重要結(jié)構(gòu)，手術(shù)后這些重要器官能否正常行使功能，也難以預(yù)測。
更不用說移植手術(shù)的另一個(gè)難點(diǎn)——缺血再灌注損傷，即使以上所有手術(shù)操作都精準(zhǔn)及時(shí)，血液復(fù)通進(jìn)入頭部之后仍然可能會發(fā)生嚴(yán)重的損傷，最終導(dǎo)致移植頭部包括腦、眼在內(nèi)的諸多重要器官功能受損。
第二座大山：來自身體的排斥反應(yīng)
即便手術(shù)順利，也沒出現(xiàn)嚴(yán)重的缺血再灌注損傷。在整體移植后，頭部也將面臨來自身體免疫系統(tǒng)的排斥反應(yīng)。所謂排斥反應(yīng)，就是機(jī)體免疫系統(tǒng)對外來組織、細(xì)胞的攻擊行為。
在平時(shí)，這種反應(yīng)是保護(hù)身體健康的鋼鐵長城，但在移植手術(shù)時(shí)，機(jī)體的排異反應(yīng)就成了致命的雙刃劍，若不使用特殊藥物抑制，就可能迅速導(dǎo)致植入器官死亡。而人體的免疫系統(tǒng)經(jīng)過長期進(jìn)化已經(jīng)極為復(fù)雜，其運(yùn)行機(jī)制到現(xiàn)在也沒完全研究清楚，免疫抑制劑在使用中也有很多副作用和不可控情況。
雪上加霜的是，由于手術(shù)移植的并非單一器官或組織，而是整個(gè)頭部，其中涉及的器官、組織類型非常繁雜，抗免疫排斥治療難度更是難以想象。
上文提到的蘇聯(lián)狗頭移植實(shí)驗(yàn)就是因此失敗的。我們現(xiàn)在雖然已經(jīng)對排斥反應(yīng)有一定的控制能力，但稍有不慎，移植的頭部仍然會被身體的免疫系統(tǒng)迅速摧毀，患者也將面臨死亡。
第三座大山：建立頭與身的神經(jīng)聯(lián)系
患者的頭部如何與身體建立起神經(jīng)聯(lián)系，是換頭術(shù)面臨最嚴(yán)峻的難點(diǎn)。
須知，頭部移植會將頸部整個(gè)截?cái)嗟?，其中就包括頸椎內(nèi)的脊髓。而脊髓，是向身體外周神經(jīng)系統(tǒng)傳達(dá)大腦信號的“高速公路”，自身也有一定的神經(jīng)調(diào)節(jié)功能，將其在如此高的位置截?cái)啵瑹o異于人為造成了高位截癱！
目前，對于神經(jīng)損傷修復(fù)的研究雖然開展得如火如荼，神經(jīng)營養(yǎng)因子、生物工程替代材料甚至神經(jīng)干細(xì)胞都紛紛八仙過海各顯神通，但大部分技術(shù)都依然在實(shí)驗(yàn)室中摸索嘗試，至今仍難在臨床患者身上完成如此重任。
回到目前頭顱移植手術(shù)，就算患者挺過了上文所述的所有八十一難，最后也難免在這個(gè)神經(jīng)連接難題前功虧一簣，最終只能以高位截癱的狀態(tài)茍延殘喘。
綜上所述，這次賽吉爾?卡納維羅（Sergio Canavero）和任曉平主持的換頭手術(shù)成功概率可能并不大，現(xiàn)有的技術(shù)尚未完全準(zhǔn)備好進(jìn)行如此復(fù)雜的手術(shù)。
換頭術(shù)帶來的醫(yī)學(xué)進(jìn)步
當(dāng)然，換頭手術(shù)的研究本身是有其積極意義的。對換頭術(shù)等移植手術(shù)的探索事實(shí)上促進(jìn)了對上文“三座大山”的攻克進(jìn)度，可以推動整個(gè)移植醫(yī)學(xué)和再生修復(fù)領(lǐng)域，其研究成果更會使無數(shù)各類疾病的患者受益。
因此，這次換頭術(shù)本身成功與否并不是最重要的，相關(guān)領(lǐng)域的科研成果才是現(xiàn)階段實(shí)打?qū)嵲旄Ｈ祟惤】凳聵I(yè)的科學(xué)進(jìn)步。而對于一些飽受身體嚴(yán)重疾病但頭腦健全的人來說，換頭術(shù)有朝一日的應(yīng)用也能使他們從病魔的痛苦中得到極大的解放，甚至恢復(fù)健康的生活。
換頭術(shù)面臨的倫理挑戰(zhàn)
換頭術(shù)的確能極大地帶動的相關(guān)科技的發(fā)展，促進(jìn)人類健康。但有人擔(dān)心，若有朝一日換頭手術(shù)真的突破重重困難大規(guī)模應(yīng)用了，對社會是否會造成很大的影響？
人之為人，最重要的就是其思想和記憶，而這二者都是和大腦緊密相關(guān)的。換頭手術(shù)與其說是“換頭”不如說是“換身”，并不會對患者的社會身份認(rèn)知造成太大影響。當(dāng)然，由于生殖系統(tǒng)屬于更換的身體，因此患者康復(fù)后如果進(jìn)行生育，將會面臨一個(gè)“孩子是誰的”問題。
還有一些人猜測，換頭術(shù)是否能讓人延年益壽甚至長生不老？
答案是否定的。人類的神經(jīng)系統(tǒng)（包括大腦）自發(fā)育完成后就基本失去了再生能力，幾乎所有神經(jīng)細(xì)胞都無法繼續(xù)分裂，可以說是“用一個(gè)少一個(gè)”，這也是上文中神經(jīng)損傷修復(fù)如此困難的根本原因。
換頭手術(shù)本身并不能直接逆轉(zhuǎn)患者大腦的衰老。因此，換頭術(shù)更多地是為身患重癥的患者提高生命質(zhì)量，而非延長生命時(shí)間的續(xù)命法寶。
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