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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
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。

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 ・ 478 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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調香師的秘密:「糞臭素」挑起你骯髒的慾望

胡中行_96
・2022/05/16 ・2039字 ・閱讀時間約 4 分鐘

倫敦高級區梅費爾(Mayfair)的聯排透天洋房裡,他與屋主近身互動。六呎高,湛藍的雙眸,古銅的肌膚,寬闊的下顎,銀髮一絲不苟地貼齊,以及一縷迷人的香氣:肉桂、皮革和不可言喻的香味,他確定迎面襲來的深刻,源自另一個時空。

梅菲爾位在倫敦西區,它是世界上最昂貴的地區之一。圖/Wikipedia

「當你嗅聞,你是用腦在聞。最原始的,處理記憶和情緒的部位。」
屋主解釋:「若芸芸眾生試圖尋覓自我的氣味,那我正在打造專屬你的身份。」

關於香水的秘密

一場訪談,讓男性時尚雜誌《GQ》的作家 Michael Paterniti 化身高級訂製香水的顧客,而江湖人稱「香水界情色男優」(the Pornographer of Perfume)的屋主 Roja Dove,正優雅地介紹混香的秘密。「我使用『糞臭素』,一種帶有糞便氣息的醜陋分子。男女性器皆與肛門比鄰,底蘊裡一丁點的『糞臭素』,便能喚起骯髒的慾望。」[1]

Roja Dove 是一位英國調香師。圖/Wikipedia

糞臭素是怎麼來的?

來到住處之前,兩人在麗池飯店(Ritz Hotel)旁的沃爾斯利餐廳(the Wolseley)用過午餐。此時他們的消化系統正將蛋白質,分解成胺基酸(amino acid)。接著,腸道內的菌落會先進行「去胺作用」(deamination),用氫去代換胺基。於是,有一種叫做「色胺酸」(tryptophan)的胺基酸,就變成「吲哚-3-乙酸」(indole-3-acetic acid,簡稱「IAA」)。

再來,乳酸桿菌(Lactobacillus)、梭菌(Clostridium)和類桿菌(Bacteroides),透過「去羧作用」(decarboxylation;羧,注音ㄗㄨㄟ)把 IAA 中的羧基(carboxylic acid group)換成氫,人體內的「糞臭素」(skatole;即3-methylindole)就誕生了[2][3][4]

Roja Dove 的調香手法

在正式調香之前,Roja Dove 會提供約莫 200 張的試香紙,讓訂製高級香水的顧客挑選最能觸發當下感覺,並連結過往回憶的幾種氣味。Roja Dove 將以它們為發想的根據,把原料輕拍到試香紙上,再把試香紙與一只金屬小風車連結。當小風車運轉,微風迎面吹來,他便能感受這些原料的效果。

當然,調香運用的糞臭素不是靠「人體製造」,而是在實驗室或工廠裡「人工合成」。1883 年德國化學家費雪(Hermann Emil Fischer, 1852-1919)發明了「費雪吲哚合成」(Fischer Indole Synthesis):一種苯肼(phenylhydrazine)和醛(aldehyde)或酮(ketone),透過酸觸媒(acid catalyst)催化產生的作用。一般罐裝糞臭素,便是這麼來的[2][5]

從溝通、聞香、構想、嘗試、製作到完成需要耗時一到二年。圖/Pixabay

從溝通、聞香、構想、嘗試、製作到完成,長達一、二年後,每 3.4 盎司(100.55 毫升)要價 4 萬美元的訂製香水,才會被呈現在顧客面前。所幸,對花不起重金與不特別愛好香水的人來說,還是有其他巧遇糞臭素的機緣。因為某個程度上來說,糞臭素就像愛。它撲朔迷離地存在生活中出乎意料之處:香水、茉莉、橙花、甜菜、香菸、糞便、煤焦油與草莓冰淇淋。糞臭素時臭時香,載舟亦能覆舟,令人欲拒還迎。

氣味的關鍵在於濃度

氣味由香變臭的關鍵,在於濃度。像是過多的愛,使人無法擔待。以體積比來說,一旦超過 60 pptV(0.327 ng/L)[註1],就會開始臭得一去不返[7]。如果以重量比計算,健康人體製造的糞便中,糞臭素濃度約為 5 μg/g,但消化道疾病患者,則可高達 80 到 100 μg/g[註2]。換句話說,腸道保健雖然不會讓人芬芳馥郁,但至少能避免如廁之後臭名遠揚[8]

回顧過去的調香職涯,Roja Dove 感嘆上等的原料不再是小農收成,產地直銷,人工合成的產物也逐漸取代天然素材。

「的確,我們必須在香水裡添加合成物。」他向時尚作家 Michael Paterniti 坦承,那是為了襯托自然的味道,但是如果大比例的使用人造成份,「合成的香水聞起來,就永遠僅是人工的氣息。」然而大時代的趨勢,就連知名調香師也無力回天。諷刺的是,在這場產業變遷的遺憾裡,得知糞臭素並非天然,卻多少能帶給香水顧客卑微的慰藉。

註解

  1. pptV(parts per trillion by volume),則是兆分之一體積比。ng/L,指每公升幾奈克。
  2. μg/g,又作 mcg/g,指每公克中有幾微克,也就是 ppmW(parts per million by weight)百分之一重量比。

參考資料

  1. How to Smell Like a God (GQ, 2014)
  2. Skatole – A Natural Monstrosity In Perfume, Parliaments, Produce And Poop (American Council on Science and Health, 2020)
  3. Impact of the Gut Microbiota on Intestinal Immunity Mediated by Tryptophan Metabolism (Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 2018)
  4. 羧酸(教育部重編國語辭典修訂本,臺灣學術網路第六版)
  5. Emil Fischer Biographical (the Nobel Prize)
  6. Skatole (American Chemical Society, 2021)
  7. Identification, quantification and treatment of fecal odors released into the air at two wastewater treatment plants (Journal of Environmental Economics and Management, 2016)
  8. New Insights Into Gut-Bacteria-Derived Indole and Its Derivatives in Intestinal and Liver Diseases (Frontiers in Pharmacology, 2021)

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胡中行_96
29 篇文章 ・ 26 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。臉書:荒誕遊牧。