銀泉猴子和神經可塑性的故事還沒有完。猴子被帶離陶伯的實驗室已經好多年了,在這期間,神經科學家開始看到陶伯研究的重要性,他們對陶伯研究的新興趣,導致可塑性實驗中最重要的一個實驗完成。
梅策尼希在他的實驗中顯示當一根手指頭的感覺輸入被切斷時,大腦地圖通常在皮質1~2毫米處改變。科學家認為這是因為神經元長了新的分叉出來。大腦神經元受傷后,會長出小的新芽或分叉,去和別的神經元相連。假如一個神經元死亡或失去輸入信息,它旁邊的神經元可以長1~2毫米來幫助聯(lián)結,但是假如這是可塑性發(fā)生的機制,那么改變只限于受損神經元附近的幾個神經元而已。所以大腦損傷附近區(qū)塊會有可塑性改變出現(xiàn),比較遠的區(qū)域就不應該有。
梅策尼希在范德堡大學的同事卡斯跟一個研究生龐斯(Tim Pons)一起挑戰(zhàn)這1~2毫米的上限,真的只有1~2毫米嗎?還是梅策尼希觀察的神經元不夠,因為在一些重要的實驗里,他只有切斷一根神經?
龐斯在想如果所有的神經都切斷了,大腦會怎么樣?會不會影響的地方超越兩毫米?會在不同的區(qū)塊看到改變嗎?
可以回答這個問題的是銀泉的猴子,因為它們有12年不曾有任何信息進入大腦地圖。很諷刺的是,因為善待動物協(xié)會的干擾,過去的時間越久,這批猴子對科學家就越重要,假如任何動物有大量的皮質重組可以被測量到,非這些猴子莫屬。
但是他們搞不清楚現(xiàn)在誰擁有這批猴子,雖然它們應該在美國國家衛(wèi)生研究院管轄之下,但他們卻堅持他們并不擁有這些猴子,這些猴子是燙手山芋,沒有人敢用它們做實驗,因為害怕善待動物協(xié)會找麻煩。不過現(xiàn)在主要的科學團體,包括國家衛(wèi)生研究院,已經受夠了這些亂咬人的團體。1987年,善待動物協(xié)會向最高法院提出監(jiān)護權的要求,法院駁回不予審理。
當這些猴子逐漸變老,它們的健康開始走下坡路,其中一只猴子保羅瘦了很多。善待動物協(xié)會開始游說國家衛(wèi)生研究院讓它安樂死,他們去向法院提出申請。1989年12月,另外一只猴子比利,也快死了。
神經科學學會(Society for Neuroscience)的主席莫蒂梅爾·米什金(Mortimer Mishkin),也是國家衛(wèi)生研究院神經心理學實驗室的主任,很多年前,他曾經看過陶伯的第一個切斷輸入神經的實驗,也就是推翻謝靈頓反射反應理論的那個實驗。在銀泉猴子事件時,米什金站出來替陶伯講話,是少數(shù)極力反對國家衛(wèi)生研究院停止陶伯研究經費的人之一。米什金跟龐斯見面,同意他在猴子安樂死之前,做最后一個實驗。這是一個很勇敢的決定,因為國會是同情善待動物協(xié)會的,科學家很知道善待動物協(xié)會會非常憤怒,所以沒有用政府的經費,而用私人捐助的錢來做這個實驗。
在這個實驗里,比利被麻醉后,科學家把一個微電極植入大腦來分析它手臂在大腦地圖的位置。因為科學家和外科醫(yī)生承受著很大的壓力,所以他們把本來要一天才能完成的實驗在4個小時內做完了。他們移除猴子腦殼的一部分,植入124個電極到感覺皮質中有關手臂的區(qū)域,他們碰觸已經被切斷輸入神經的手臂,如他們所料,手臂沒有送出任何電脈沖到大腦去。然后,龐斯輕觸猴子的臉,因為大腦地圖中,臉跟手是緊鄰的。
他很驚訝地看到,當他碰觸猴子的臉時,猴子被切斷感覺神經的那只手臂的大腦地圖神經元開始發(fā)射了,即臉的地圖已經占用手的地圖了。就如梅策尼希在他自己的實驗中所看到的一樣,當大腦地圖沒有用時,大腦可以重新組織,使別的心智功能可以接管沒有使用的空間。最讓人驚訝的是重新組織范圍之大,整整14毫米,手臂地圖半英寸以上的地方已經被臉的感覺輸入占據(jù)了,這是最大范圍的神經重組紀錄。
做完實驗后,他們給比利安樂死,6個月以后,這個實驗在3只猴子身上重復,都得到同樣的結果。
這個實驗給陶伯帶來很大的鼓舞,他是這篇論文的作者之一,這篇論文也給其他的神經可塑性支持者很大的鼓舞,大腦的神經元在受損后,不但在少數(shù)區(qū)域之內可以長出新的分叉,而且這個實驗顯示,大腦的重組甚至跨越區(qū)域,可以發(fā)生在更大的范圍。(諾曼·道伊奇)