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神經醫學的里程碑,以及貓

【科學史上的今天】3/17——瓦特・赫斯誕辰(Walter R. Hess, 1881-1973)

Walter Rudolf Hess

赫斯。圖片來源:Wikipedia

你悠悠醒來,看著空蕩蕩的房間,不清楚自己昏迷了多久。突然之間,你莫名感到恐懼,彷彿有什麼凶狠的野獸即將襲擊而來。你寒毛直豎、全身緊張,在提高防備的同時,也四下尋找可以逃跑的出口。慌亂之際,突然完全不緊張害怕了,原本急促的心跳與呼吸也減緩下來,感到越來越放鬆平靜。睡意猛然襲來,你很快又昏睡過去。如果牆上有鏡子,你會看見自己的頭上插了幾根連著電線的細針。

是的,你成了瑞士的瓦特.赫斯(Walter R. Hess)醫師的實驗對象。只不過「你」不是人類,你是一隻貓。

圖/Public Domain

圖/Public Domain

出生於 1881 年 3 月 17 日的赫斯,在 1906 年拿到醫學博士學位後,執業成為眼科醫生。但過了六年,卻放棄穩定豐厚的收入,又回到校園進修生理學,之後即在蘇黎世大學執教。為了進一步研究自律神經系統(負責控制與統整心血管、呼吸、消化等系統的自主功能,例如心跳、血壓、呼吸、瞳孔變化、腸胃道蠕動⋯⋯等),1925 年起,赫斯用貓做了一連串實驗。

他將貓麻醉後,在間腦(位於左右大腦中間、腦幹的上方,包含視丘與下視丘)植入極細的電極,待貓甦醒後,再施予微弱的間歇電流。結果他發現,對間腦的不同部位施予刺激,會讓貓表現出不同的行為。當下視丘的後方受到刺激時,貓會弓起背脊,豎起尾巴,發出憤怒的叫聲,就跟遇到敵人時的反應一樣。相反地,當下視丘前方部位的電極通電時,貓的呼吸就會放緩,呈現放鬆的狀態。赫斯進一部測量貓的心跳、血壓,並觀察瞳孔大小、唾液分泌等變化,確認了自律神經系統的控制中樞就位於下視丘。其中,交感神經(負責保持警覺、積極應變)的控制中樞位於後方,而副交感神經(負責休息放鬆、促進消化)的控制中樞則位於前方。

赫斯因為這項重大發現而獲頒 1949 年的諾貝爾生醫獎。他的發現為心理學與生理學建立起連繫,人們才知道,一些看似心理方面的毛病,例如焦躁、失眠、憂鬱⋯⋯等,其實可能源自於生理問題。也因為有了他的研究基礎,才有後來精神藥物的開發,造福了無數因病所苦的人。相對的,同一年與他共同獲得諾貝爾生醫獎的莫尼茲醫生(António E. Moniz)也研究大腦,但他發明的「前額葉切除術」對病人究竟是福是禍,卻引起極大的爭議……這又是另一段故事了。

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關於作者

張瑞棋

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。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。