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前額葉切除術,最有爭議的諾貝爾生醫獎│科學史上的今天:10/12

張瑞棋_96
・2015/10/12 ・1022字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 492 ・五年級

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António Egas Moniz
莫尼茲。圖片來源:Wikipedia

1949 年 10 月 12 日,諾貝爾獎委員會宣布諾貝爾生醫獎得主是葡萄牙神經外科醫生莫尼茲(António Egas Moniz, 1874-1955),得獎理由是「發現前額葉切除術對特定精神疾病的治療效果」。不料,不到一年,前額葉切除術的評價完全翻轉,變得聲名狼藉;至今仍不斷有要求撤回莫尼茲諾貝爾獎的呼聲。這究竟是怎麼一回事?

1935 年,耶魯大學的富爾頓(John Fulton)帶領的研究小組發現,在破壞兩隻黑猩猩的前額葉後,牠們的行為就不再失控,性情變得溫馴。莫尼茲受此啟發,決定實驗這項技術能否用來治療精神病患。當年 11 月,莫尼茲在一位精神病患的頭顱側面開了個小洞,將乙醚注射到前額葉部位,毀損該處的神經細胞。手術後,莫尼茲觀察到,病患的症狀大幅緩解,認為手術相當成功,於是繼續對七名病患如法炮製。後來他發現乙醚可能會傷及大腦其它部位,於是改用細長的金屬套管插入頭顱,再拉動末端可伸縮的鋼索,破壞前額葉的神經纖維。

莫尼茲對二十名病患實施了這項前額葉切除術(labotomy),其中包括精神分裂、重度憂鬱、恐慌症患者。1936 年,莫尼茲對外公布成果:除了六人沒有變化,其餘十四人都有明顯的改善。消息一出,前額葉切除術很快獲得許多國家採用,美國醫生弗里曼(Walter Freeman)還加以改進,改用又細又長的錐子從眼球上方直接刺入顱腔,免卻鑽孔的麻煩,又能降低感染風險;再加上他的大肆宣揚,許多精神病患因此一一被家屬送去接受前額葉切除術,截至 1951 年為止,光美國就有超過一萬六千人接受過這項手術。

然而,病患接受手術後,卻不斷出現各種後遺症,包括智力衰退、死氣沉沉、反應遲鈍、喪失時間與方向感……等,甚至有人性格丕變,自殺身亡。才使得前額葉這個向來被認為沒什麼作用的沉默區域,逐漸受到注意,大家也才知道,它其實與個人性格與心智能力有密切關係。1950 年,蘇聯率先宣布禁止前額葉切除術,其他國家也陸續跟進,直到 1970 年代末,才全面性地中止這項殘忍愚昧的手術。

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但悲劇已經造成,數萬名病患家屬眼見親人手術後變得行屍走肉,莫尼茲卻因這項手術獲得諾貝爾獎;諷刺的是,莫尼茲當時未能親自出席接受頒獎,因為那年稍早他被自己的一位病人開了四槍(此人倒是沒作過前額葉切除術),只能坐在輪椅上度過餘生。

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

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張瑞棋_96
423 篇文章 ・ 1016 位粉絲
1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,當了中年大叔才開始寫作,成為泛科學專欄作者。著有《科學史上的今天》一書;個人臉書粉絲頁《科學棋談》。

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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惡名昭彰的前額葉切除術捲土重來?現代問題終於有了現代手段──《皮囊之下》
健行
・2019/08/14 ・5472字 ・閱讀時間約 11 分鐘 ・SR值 525 ・七年級

編按:曾經有段時間,「前額葉切除術」為精神醫學帶來了無限希望,許多醫生用這種方式將重症病患的前額葉切除,好讓他們變得乖順、情緒穩定,因此也被視為「幸福的切割」,但可怕的代價緊接在後──許多接受手術的人智力退化到連生活都無法自理,這種不可彌補的終生遺憾給手術發明者引來了排山倒海的批評。但時至今日,類似的手術仍被廣泛應用於治療重度癲癇病患,咦?事情是怎麼發展的呢?

大腦可以維修嗎?

美國電視影集《絕命毒師》(Breaking Bad )的主人翁是華特.懷特(Walter White),他是個身無分文且罹患肺癌的中年高中化學老師,他與以前的學生傑西.品克曼(Jesse Pinkman)一起投入了生產結晶甲基安非他命的罪犯生涯,希望生前販毒的大筆錢財能夠做為死後安家之用。該電視影集製作人文斯.吉利根(Vince Gilligan)曾經簡單地說過,這個五季的電視影集就是把奇普斯先生(Mr. Chips, 譯註:英國小說家詹姆士.希爾頓〔Jame s Hi l ton〕的作品及其改編電影《萬世師表》〔Goodbye, Mr. Chips 〕的主角)變成疤面煞星(Scarface,譯註:美國同名犯罪電影毒梟主角的暱稱)。

《疤面煞星》劇照 / 圖:Medium

腦葉切斷術(lobotomy)曾經是醫學手術中的疤面煞星;過程會切開人的大腦,切除或刮掉腦葉以便達到治療精神失調的病徵的目的,有些時候會損害人的個性和智能。

至於寫這篇文章的個人目的,我想要向你們描述把這個疤面煞星變成奇普斯先生的手術。我希望可以說服你們,這個曾經惡名昭彰的醫學手術現在已經值得信賴,而足以為許多遭受顳葉癲癇之苦的人帶來希望;此外,我也想恢復「lobotomised」(接受腦葉切斷術)這個英文字本有的姿態,使其不再是用來形容一個人不夠聰明,或是受到神經外科介入治療而變成植物人的貶抑之詞。

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不過,如同華特.懷特大概會說:「傑西,我們可不要操之過急。」我們需要從疤面煞星開始談起。

簡單而粗暴,為了治療精神疾病而誕生的腦葉切斷術

第一起的腦葉切斷術發生於一九三五年,同時也稱為腦葉切除術(lobectomy,譯註:兩者的差異主要在於,一個是前額葉的部分, 另一個是整個腦葉),是由葡萄牙神經科學家安東尼奧.埃加斯.莫尼茲(António Egas Moniz)主持進行。對於一個拿著冰鑿從眼睛後方敲入並像切雞屁股般地切掉人的些許大腦的手術,許多人可能會心生納悶,這種東西怎麼可能一度蔚為風潮;不過,這個手術的使用在一九四○年代初期開始急劇增加,到了一九五一年的時候,單就美國而言,腦葉切斷術就執行了接近兩萬宗。埃加斯.莫尼茲甚至在一九四九年得到了諾貝爾醫學獎,原因正是他發現了「腦葉切斷術對於某些精神病的治療價值」。然而,這個手術始終備受爭議,而且有一些受害者。隨著一九五○年代中期開始採用抗精神病的藥物治療方式之後,腦葉切斷術隨即近乎完全棄置不用。在這篇文章的第一部分,我所關注的正是這些粗陋的早期腦葉切斷術。

Eunice Kennedy, left, and her sister Rosemary Kennedy in 1938.
甘迺迪的妹妹蘿絲瑪莉(右) / 圖:CNN

我相信你們都熟知約翰.甘迺迪(J. F. Kennedy),以及李.哈維.奧斯華(Lee Harvey Oswald,譯註:一般認為此人是甘迺迪暗殺案的頭號嫌犯)對他的頭部造成的傷害。然而,你們可能不知道, 甘迺迪的妹妹蘿絲瑪莉(Rosemary)是早期接受腦葉切斷術的病人之一,時間是一九四一年,當時的她只有二十三歲。她或許不是學校裡最聰明的學生,可是她的日記顯示了她是一個思考周密且觀察敏銳的年輕女子,在由當代最有野心和最無情的大家長約瑟夫.甘迺迪(Joseph Kennedy)所掌控的大家族中,她正在力爭上游。由於蘿絲瑪莉有主見且叛逆,醫師們就說服了他的父親可以採用一種尚在實驗階段的新手術,藉此控制固執女兒波動無常的情緒和變化莫測的行為。然而,他並沒有諮詢太太的意見,看來她似乎不太可能同意這件事。 我們至少可以說,整個手術的經過實在駭人。

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醫院只讓蘿絲瑪莉服用了一劑溫和的鎮靜劑。詹姆士.瓦茲醫師(Dr James Watts)從頭殼往大腦上劃下了外科手術切口,他們用來切除一小塊大腦的器具看起來像是一把奶油刀。在瓦茲醫師進行切除時,華特.費里曼醫師(Walter Freeman)則問蘿絲瑪莉一些問題,他要她背誦《主禱文》(Lords Prayer ),而另外兩位醫師則幫忙粗略估算要切除多少大腦;令人匪夷所思的是,他們依據的並不是腦部的電氣活動,而是蘿絲瑪莉對問題的回應。情況就有點類似艾薩克.牛頓(Isaac Newton)用一支光禿的粗針就要觀察自己眼球底部一樣:我們只能說這是莽撞的行為。當蘿絲瑪莉開始背得顛三倒四之後,醫師就停止了手術。動完腦葉切斷術之後,大家很快就發現這次的手術無疑是個大災難。蘿絲瑪莉的心智能力退化成如同兩歲大的小孩,她馬上被送入精神病院,終其一生都無法言語或走路,而且伴隨著失禁症狀。約瑟夫.甘迺迪後來不曾再見過這個女兒一面。至於蘿絲瑪莉的兄弟姊妹,則要等到二十年之後才知道了這個姊妹為何從家族消失的真相。

《飛越杜鵑窩》劇照 / 圖:NY Times

我跟許多人一樣,對腦葉切斷術的認識是來自文學和電影。田納西.威廉斯(Tennessee Williams)的姊姊也叫蘿絲,也接受了腦葉切斷手術而終身失能。這位偉大的劇作家在其劇作《夏日癡魂》 (Suddenly Last Summer )批評了這種手術,在劇中,這樣的手術則是讓同性戀者得以「道德健全」的手段。不過,真正讓這個手術的惡名以最大力道傳播出去的,應該是肯.克西(Ken Kesey)一九六二年的小說《飛越杜鵑窩》(One Flew Over the Cuckoo’s Nest ),該小說更於一九七五年被改編成由傑克.尼克遜(Jack Nicholson)主演的同名電影。這個故事的英雄是勇猛、叛逆和充滿魅力的藍道.P.麥墨菲(Randle P. McMurphy),由於他攻擊了奧瑞岡(Oregon)州立精神病院專橫的護士長,後來被迫接受腦葉切斷術。整個故事的敘述者「酋長」波登(Chief Bromden)描述了手術的悲慘結果:「一直張著眼睛,裡頭的腫脹已經消退得差不多了;眼睛就這麼瞪著刺眼的月光,闔不上也進不了夢鄉,由於張開了這麼久且無法眨眼而眼神呆滯,看來就像是保險絲盒裡燒掉的保險絲一樣。」另一個病人是這樣形容麥墨菲:「那張臉面無表情,就像是商店裡的假人……」我依然清楚地記得,電影裡的酋長溫柔地抱起麥墨菲仰臥的身體的那個時刻,他看著朋友的空洞臉龐才驚恐地意識到:雖然燈是亮著,但是沒有人在家。這可以說是現代電影史中最令人震驚的時刻之一。幾乎同樣讓人不安的電影畫面則是出現在一九六八年的經典科幻電影《浩劫餘生》(Planet of the Apes );查爾頓.赫斯頓(Charlton Heston)所飾演的太空人泰勒(Taylor)發現未來的猩球科學家已經為同行的團隊成員施行了腦葉切斷手術。

莫尼茲醫師(António Egas Moniz) / 圖:Worldpress

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關於腦葉切斷術的背景說明如下:費里曼醫師和莫尼茲醫師是這個手術的先驅,他們之所以會進行這個費里曼自己描述為「手術誘發的童年」的手術,就是試圖利用這個手術來治癒思覺失調症、慢性頭痛、偏頭痛、產後憂鬱、躁鬱症以及輕度行為障礙等疾病。費里曼醫師曾經在一天之內就進行了令人瞠目結舌的二十五起腦葉切斷手術, 因此許多接受手術的人都下場不佳也就不足為奇了。有個名叫霍華德.杜利(Howard Dully)的小男孩是因為不討母親歡心而被迫接受手術;二次大戰之後,好幾千位返家後出現創傷後壓力症候群的美國士兵都接受了腦葉切斷手術。執行手術的醫師都認為,除了手術使人身亡之外,病人的永久性腦部損傷和退化成只能自行呼吸的植物人的狀態,都不過是有效治療手段的附帶傷害。

現代科技讓腦部手術不再是沒有地圖的冒險

讀到這裡,我可以理解你們可能覺得我給了自己一個全然無望的任務,畢竟想讓黑面煞星變成奇普斯先生幾乎是自不量力,更別說是宣稱腦葉切斷術已經是值得信賴的手術了。不過,現在的情況確實如此。

事情的變化是這樣的。回到一九四○年代和一九五○年代,外科醫師拿著冰鑿和奶油刀在腦袋瞎弄,他們對於自己在做的事要不是一知半解,不然就是根本一無所知,情況有點像是從西班牙啟航的探險家克里斯多福.哥倫布(Christopher Columbus),既沒有地圖,也不清楚自己真的要前往哪裡,或是到了那裡會發現什麼。基本上,改變的就是地圖製作的這個部分。多虧了X光、發射電腦斷層掃描攝影術、核磁共振造影、正子斷層造影掃描、單光子射出電腦斷層造影掃描、腦電波圖和腦深層電刺激的發明,外科醫師現在對於大腦先前神祕的拓樸圖有了更清楚的概念,也就更能夠了解大腦發生了什麼事、發生的部位和發生的原因。我們現在已經可以確切地說出掌管視覺、嗅覺、語言,或行動的各是大腦腦葉的哪個部分,舉例來說,無論好壞,掌管我發表演說的大腦部分是布洛卡區,是位於額葉的一個區域;告訴我時間不夠要快點說完的大腦部分則是位於大腦後部的頂內葉區。

大腦結構圖 / 圖:台灣巴金森之友協會

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對於大腦這個最美好的人體器官的偉大奧祕,我們現在終於擁有能夠了解的手段,而這是佛朗茲.約瑟夫.加爾(Franz Joseph Gall) 和凱薩.倫柏羅索(Cesare Lombroso)等早期的大腦和頭部製圖師做夢也想不到的方式。現在的我若是能夠找出,到底是大腦的哪個部分竟然瘋狂到讓我覺得自己能夠完成以神經外科為主題的書寫任務,如此一來,我們或許就知道了一切。我們現在已經配備了人體頭部的世界地圖(mappa mundi),我們不妨將之稱為一份電子版的大腦地圖(mappa cerebrum),這彷彿是外科醫師擁有了進入人體頭顱探索旅程的最新衛星導航系統;不管是簡單的顱骨切開術,或者是在顱骨鑽洞來緩和硬腦膜下血腫,我們現在對於所有的神經外科手術的療程和結果更有信心。

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國立神經病學和神經外科醫院 / 圖:Wikipedia

基於一些(大概與先前詳述的既有名聲相關的)敏感原因,現在的神經外科醫師都會說腦葉切斷術是一種「前顳葉切除術」(anterior temporal lobectomy,簡稱ATL)。這項手術需要完全移除大腦顳葉的前面部分,是目前針對醫學上難以治療的內側顳葉癲癇(medi a l temporal lobe epilepsy,簡稱TLE)病人的標準治療方案,也就是說這樣的病人無法以抗癲癇藥物來控制癲癇性痙攣。雖然這個手術依然有風險而且極為昂貴,但是據報有介於百分之八十到百分之九十的病人在術後都不會再出現癲癇。

我們已經不再動用奶油刀或冰鑿來切開大腦。我可以告訴你第一手的資料,這是因為身為你的勇敢報導者的我在幾星期前去觀摩了一次前顳葉切除術的進行,地點是位於倫敦皇后廣場(Queen Square) 的國立神經病學和神經外科醫院(National Hospital for Neurology and Neurosurgery)。一天之內進行二十五次腦葉切割手術的年代已經一去不復返,我看的那一場前顳葉切除手術幾乎進行了八小時,而且參與手術的醫護人員共計九位,其中包括了三位神經外科醫師。手術開始之前,病人頭部X光片上的一個微小到幾乎看不見的損傷或疤痕吸引了我的目光,而那或許是連瑞士鐘錶匠都不會注意到的,但是卻逃不過我們的神經外科醫師麥克沃伊醫師(Dr McEvoy)的法眼。麥克沃伊醫師向我解釋,那個疤痕必然跟病人的癲癇有關,大概是病人小時候發高燒所感染的結果。在倒不如說是一點都不狂熱的氛圍之中,前顳葉切除手術正式開始。

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white medical equipment
清潔、衛生的現代手術設備 / 圖:Unsplash

目前,在進行顱骨切開術之前,光是使用電動手術刀(或是俗稱的「保威」[Bovie]手術電燒刀)來移除肌瓣和清理頭顱表面,可能就要花上將近兩個小時的時間。接下來是以高速電鑽來進行顱骨切開術,而過程中發出的聲音和味道都讓我想起了自己讓牙醫補牙的經驗。醫師切下了一個火柴盒大小的顱骨,並且將之安全地保存,以便之後能夠嫁接回去。

就在顱骨下方,有一層叫做硬腦膜的薄膜包裹著整個大腦,看起來就像是雜碎羊肚(haggis,譯註:此為將肉雜、洋蔥和調料等放入羊胃中烹煮的一種蘇格蘭料理)上的外皮。切開薄膜後,顯露出來的就是閃閃發光的灰色大腦,上頭布滿了蛛網狀的血管,簡直像極了電影《異形》中有趣的異形蛋。使用了巨型神經外科顯微鏡,就連像人類頭顱這樣深沉而無法進入的腔體都能夠一目了然,才能夠在今日執行切除大腦的精巧工作。

在為病人動手術的時候,外科醫師告訴我,動完腦葉切割術的大腦很快就會重新自我配線;現在的病人在一輩子深受癲癇性痙攣之苦後,對於大腦在術後要建立新的突觸所帶來的短期不便,都認為那是值得付出的代價。就我外行人的意見來看,相較於早期的粗略估算和冰鑿,更別說是背誦《主禱文》的方式,現今的整個高度科技和極度精細的科學手術可以說是極大的進步。相信你們也很樂意知道,現在那位病人的術後復原良好,而讓他需要動神經外科手術的前顳葉癲癇也完全消失了。

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如果換成是華特.懷特的年輕犯罪拍檔傑西.品克曼在場目睹這場令人讚嘆的手術的話,我想他一定會跟神經外科醫師擊掌致意並且說道:「唷,科學,很神喲。」

「皮囊之下:15則與身體對話之旅」的圖片搜尋結果

——本文摘自《皮囊之下》,2019 年 4 月,健行出版社

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