這本傳記有關(guān)圣地亞哥 · 拉蒙-卡哈爾的奇特人生,他發(fā)現(xiàn)神經(jīng)細胞獨立存在,這徹底改變了當(dāng)時的腦理論。
1918年,西班牙神經(jīng)解剖學(xué)家圣地亞哥 · 拉蒙-卡哈爾(Santiago Ramón y Cajal)開始記錄他的夢境。一些很簡短:“我參加了一個外交晚會,離開時褲子掉了下來?!薄氨I賊闖入家中,我求他們別殺我,他們掏出了左輪手槍,之后才發(fā)現(xiàn)那是嚇唬人的玩具手槍?!币恍┯涗浺L一些:他受邀去一位工程師家中做客,工程師的夫人看著他用餐,并聊到聽說卡哈爾生病并在節(jié)食,但很滿意他有好胃口。當(dāng)談到她的丈夫,卡哈爾說:“抱歉,我?guī)缀醪徽J識土木工程學(xué)校的教授?!笨ü査坪跸胍g斥夢境有任何意義,他補充說:“這里存在矛盾,多年來我從未在外就餐。我也不認識任何工程師的夫人,親密到會邀我去家中就餐。”
卡哈爾認為夢境源自“腦中不活躍之地”,是“零散的,或以奇異形式組合的思想殘渣”,缺乏“和諧性或邏輯性”。 1908年,因“在神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究中的貢獻”榮獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎后,卡哈爾發(fā)表了一篇論文,講述了一位成年后失明的人,在夢中依然保有視覺。他得出結(jié)論,腦的視覺功能并不需要眼睛參與。盡管這篇論文畫上了句號,但卡哈爾的研究“未完待續(xù)”,他開始記錄夢境,相信從中能夠發(fā)現(xiàn)夢境的產(chǎn)生機制。
本杰明 · 歐立希(Benjamin Ehrlich)在卡哈爾的新傳記《探尋自我的腦》(The Brain in Search of Itself:Santiago
Ramón y Cajal and the Story of the Neuron)中寫道,卡哈爾對夢境的興趣部分是因為“他對西格蒙德 · 弗洛伊德(Sigmund Freud)的厭惡”。
大約在1911年,奧特加 · 加塞特(Ortega y Gasset)評價弗洛伊德“試圖將心理生理學(xué)引入生物學(xué)”。歐立希認為: “卡哈爾的嘗試恰恰相反。”卡哈爾居住在馬德里,當(dāng)?shù)氐闹R分子“把弗洛伊德的理論看作生物學(xué)事實,而卡哈爾則認為這些假話連篇”??ü栒J為弗洛伊德的主張是偽科學(xué),“被神秘主義浸染”。卡哈爾在一封信中寫道:
這位粗魯無禮而有些傲慢自負的維也納作家的言論幾乎無法得到證實,他總尋求引人注目的理論,而不是嚴謹遵循科學(xué)原理。
弗洛伊德認為意識是一種廣泛根植于腦中的層狀結(jié)構(gòu),而卡哈爾則認為它是局部而機械性的。卡哈爾認為它位于細胞之中,細胞作為一種腔室,包含著產(chǎn)生自我印記以及個體生存的感受。通過尋找思維的通路,卡哈爾希望點亮“深邃精神運作的內(nèi)在機制”。
1892年,卡哈爾宣布他發(fā)現(xiàn)了一個三角形狀的神經(jīng)細胞,將其稱為“椎體細胞”,并認為這類細胞在脊椎動物中廣泛存在。他表示,這類細胞在越高級的動物中體積越大、結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。歐立希寫道:“他認為,盡管還有一些保留意見,精神功能與椎體細胞相關(guān),這讓他提出‘精神細胞’的概念。”一位記者將卡哈爾的研究描述為“心智解剖學(xué)說的初步勾勒”。一位德國研究者寫道,卡哈爾在腦基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面的工作奠基了“一種不帶有神秘主義成分的心理-生理學(xué)”。
卡哈爾和意大利科學(xué)家卡米洛 · 高爾基(Camillo Golgi)共同分享了諾貝爾獎,高爾基發(fā)明了神經(jīng)細胞染色技術(shù),使人們能夠清晰地在顯微鏡下觀察神經(jīng)細胞,高爾基稱之為“黑色反應(yīng)”。兩位科學(xué)家都被各自的支持者譽為“現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)的創(chuàng)立者”,但卡哈爾的說法更加可靠??ü柪酶郀柣l(fā)明的方法發(fā)現(xiàn),神經(jīng)細胞并非聯(lián)結(jié)在一起,而在細胞間存在間隙——這如今被稱為神經(jīng)元學(xué)說。歐立希寫道:“歷史學(xué)家認為卡哈爾能夠與達爾文和巴斯德相提并論,是19世紀偉大的生物學(xué)家之一。放眼整個科學(xué)史,他則能夠與哥白尼、伽利略和牛頓相媲美?!彪m然作者并未提供這種論斷的來源,但卡哈爾確實發(fā)現(xiàn)了從未被揭示的自然本質(zhì)。
卡哈爾同樣是一位杰出的畫家,他精準描繪了神經(jīng)細胞,這使他名垂青史。他的作品美麗而夢幻,仿佛是從無意識中直接浮現(xiàn)出來的。盡管卡哈爾的作畫風(fēng)格相當(dāng)寫實,我們卻發(fā)現(xiàn)它們與保羅 · 克利(Paul Klee)的畫作相似,以符號性的方式排布出隱秘的象征形式。卡哈爾的畫作頻繁出現(xiàn)在教科書、美術(shù)館和博物館中。其實這些作品是合成的,卡哈爾利用黑色反應(yīng)對腦組織切片進行染色,通過顯微鏡研究,之后出門喝杯咖啡,再回來憑借記憶畫下來??ü栒J為如實記錄神經(jīng)細胞的細節(jié)過多,會讓人難以理解。
1852年,卡哈爾出生在西班牙東北部山區(qū)的偏遠村莊中。他的父親胡斯托(Justo)來自貧困的農(nóng)民家庭,在16或17歲時離開農(nóng)場,成為外科理發(fā)匠的學(xué)徒,這在當(dāng)時是醫(yī)療界的最底層,低于外科醫(yī)生。胡斯托和其他西班牙的農(nóng)村人一樣并不識字。他自學(xué)閱讀并發(fā)現(xiàn)自己能夠記下整段文字。這讓他能夠受教育并成為一位外科醫(yī)生。
卡哈爾回憶自己小時候是一個“任性而不討人喜歡的孩子”。父親會給卡哈爾輔導(dǎo)功課,這讓他在上學(xué)前領(lǐng)先于其他孩子,但卡哈爾卻并不擅長學(xué)校要求的課文背誦。為了不讓父親失望,又或是想逃避困難,卡哈爾開始逃課并在課堂上搗亂。胡斯托氣憤之下會抽打他到流血,甚至棍棒相加??ü柋闾踊刈约旱南胂笫澜纭4蠹s十歲時,卡哈爾開始對繪畫產(chǎn)生“無可抗拒的狂熱”。他告訴父親自己要成為一個藝術(shù)家,但胡斯托認為“藝術(shù)表現(xiàn)只是一種發(fā)育不良,是意志力的疾病”。他收走了卡哈爾的紙筆,燒掉了他的畫作,因此卡哈爾只能偷偷繪畫,把畫作藏在田野里。
1869年,17歲的卡哈爾被薩拉戈薩的醫(yī)學(xué)院錄取,這也是他父親胡斯托受訓(xùn)的地方。他在1873年完成學(xué)業(yè),獲得外科醫(yī)生的執(zhí)照,緊接著應(yīng)征入伍;之后的幾年中他被派到古巴,那時古巴正處于反抗西班牙殖民者的運動之中??ü柕诌_古巴數(shù)月后便染上瘧疾,約一年后因病退伍。歐立希寫道:“他在身強力壯時離開西班牙,卻拖著病懨懨的虛弱身體回到家鄉(xiāng)?!蓖宋楹螅ü栐谒_拉戈薩約30英里外的一個村莊做了一段時間的外科醫(yī)生,這是胡斯托未經(jīng)他同意安排的??ü栔淮讲恢劣谑购雇挟?dāng)眾出丑時就離開了,之后便在父母的閣樓里搭建了一個實驗室,閱讀教科書并重復(fù)其中的實驗,這也是他父親教導(dǎo)他加強學(xué)習(xí)的方法。
卡哈爾還是學(xué)生時,多數(shù)西班牙醫(yī)生相信活力論,這種古典觀念認為生命由一種隱秘的非物質(zhì)力量維系,與靈魂有些相似?;盍φ撝鲝垯C體生病時,這種關(guān)鍵力量產(chǎn)生治愈的作用??ü杽t相信細胞理論,這一理論于1839年提出,認為細胞是生命的基本單元。機體對疾病的反應(yīng)也發(fā)生在細胞層面,卡哈爾寫道:細胞是“病理過程中的唯一演員”??ü栐跁凶x到了細胞的知識,卻因為當(dāng)時西班牙很少有顯微鏡,他從未親眼見過細胞。薩拉戈薩唯一的一臺顯微鏡位于醫(yī)學(xué)院的生理學(xué)系。一天,生理學(xué)系的助理邀請卡哈爾看一些標(biāo)本片,卡哈爾終于有機會親眼看見麻醉下青蛙全身的血細胞循環(huán),并說那一刻他“仿佛獲得了啟示”。
英國科學(xué)家和設(shè)計師羅伯特 · 胡克(Robert Hooke)是第一位報告顯微鏡中所見的人。1665年,他通過顯微鏡觀察軟木薄片,發(fā)現(xiàn)其中滿是“空箱子的結(jié)構(gòu),讓他想起僧侶住的小房間”,歐立希寫道,他把這種結(jié)構(gòu)命名為細胞。神經(jīng)細胞則有細胞體(房間)以及突起的瘦長細絲(軸突和樹突)。軸突能夠把信息傳出細胞,樹突則負責(zé)接收信息。對細胞進行染色后,這種結(jié)構(gòu)清晰可見。在卡哈爾所處的時代,普遍的方法能看清細胞體的結(jié)構(gòu),而軸突和樹突則看起來像成束的纖維——卡哈爾說他只能看到“糾纏交錯的叢林”。
卡哈爾不認同的另一個學(xué)說則是網(wǎng)狀理論,這是當(dāng)時關(guān)于神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的學(xué)說。網(wǎng)狀理論認為神經(jīng)系統(tǒng)中的細胞并非獨立存在,而是由軸突和樹突聯(lián)結(jié)在一起形成的整體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。神經(jīng)網(wǎng)的一部分感受到的信號會被整個系統(tǒng)所共有。卡哈爾對此持不同觀點,他認為如果神經(jīng)系統(tǒng)是一個連續(xù)系統(tǒng),那么腦在接收刺激的同時還要進行反應(yīng),這會導(dǎo)致系統(tǒng)管理混亂不堪??ü栠M一步寫道:
一個連續(xù)而預(yù)先設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)——像是電報線組成的網(wǎng)格,無法進一步添加新的站點或是電線——顯得過于僵硬、不可變而無法改造,這和我們對思維器官的印象不同,它在一些限制下具有可塑性,能夠通過有針對性的思維訓(xùn)練不斷強化。
歐立希認為,卡哈爾熱切地希望“解開他那個時代解剖學(xué)家面對的最重要的問題:神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是如何組建的”,如果證明細胞并非相互連接的網(wǎng)格結(jié)構(gòu),而是分隔開的獨立結(jié)構(gòu),而軸突和樹突更像是根和枝,其間存在空隙(即突觸,形成思想和感受的沖動會通過其傳輸),那么“神經(jīng)系統(tǒng)就成了細胞理論攻下的最后一城”。
然而,網(wǎng)狀理論在當(dāng)時被廣泛接納。1877年,英格蘭研究者愛德華 · 沙比-謝弗(Edward Sharpey-Schafer)發(fā)現(xiàn)水母中的神經(jīng)纖維確實糾纏在一起,但并不連接在一起。沙比-謝弗很震驚,幾乎不敢相信自己的發(fā)現(xiàn)。他將報告送到英國皇家協(xié)會,并在信封上寫道:“據(jù)我所知,這篇論文首次記錄了神經(jīng)系統(tǒng)由獨立的神經(jīng)單元組成,并不具有解剖上的連續(xù)性。”學(xué)會對他的研究表示質(zhì)疑,并要求他撤稿。
卡哈爾遇到的一位精神病學(xué)家向他展示了黑色反應(yīng),高爾基認為這種方法甚至能夠“向盲人”展現(xiàn)神經(jīng)結(jié)構(gòu)。但高爾基的方法有時卻會產(chǎn)生意外結(jié)果,即所謂的“人造結(jié)構(gòu)”。一位研究者評價這種方法是“暗指而非明示”。在卡哈爾于1886年嘗試黑色反應(yīng)時,這種方法幾乎已經(jīng)被放棄了。卡哈爾為了確定自己看到的并非人造結(jié)構(gòu),會通過其他方法重復(fù)自己的結(jié)果。
卡哈爾通過黑色反應(yīng)看到神經(jīng)纖維獨立存在,他在1888年獨立發(fā)表了結(jié)果。那時他只能支付得起復(fù)制60份稿件的價錢,他把結(jié)果寄給了全世界的研究者。許多歐洲研究者認為西班牙那時落后而無法進行嚴肅科學(xué)研究。而卡哈爾則用西班牙語發(fā)表了研究結(jié)果,因此少有科學(xué)家閱讀了他的報告。當(dāng)時沒有人回應(yīng)這項發(fā)現(xiàn),卡哈爾寫道,他“對這種沉默有些擔(dān)憂”。
1889年10月,卡哈爾去柏林參加會議,帶上了他的顯微鏡和切片,放在一個角落里的桌子上,一開始這并沒有引起人們的注意。恰好當(dāng)天著名的瑞士解剖學(xué)家及生理學(xué)家阿爾伯特 · 馮 · 科立克(Albert von K?lliker)在場,歐立希寫道:“卡哈爾可以說是直接把科立克拖到了展示室的角落?!笨屏⒖瞬⒉幌嘈啪W(wǎng)狀理論,但他認為自己也沒有見過任何證據(jù)說明神經(jīng)纖維不連接在一起。他通過卡哈爾的顯微鏡看到神經(jīng)纖維獨立存在,感到像是“被施了魔法”。有了科立克的背書,其他科學(xué)家開始排隊觀察卡哈爾的結(jié)果。歐立希寫道:“這位默默無聞的西班牙人終于名聲大噪?!?/p>
1906年10月26日的清晨,郵遞員敲響了卡哈爾的家門,一份電報通知他獲得了諾貝爾獎??ü栆詾檫@是學(xué)生的玩笑而沒有理會,但第二天就在報紙上看到了自己的照片。據(jù)說獲獎后,一份信封上寫著他的名字和“馬德里”的郵件送到了卡哈爾手中。他的兄弟佩德羅(Pedro)去葡萄牙度假,當(dāng)?shù)氐臉逢牊崆榈貧g迎了他,煙火在天空中綻放,鮮花送到他的手中,人群反復(fù)喊著他的名字。當(dāng)佩德羅解釋他們認錯了人,只是他的兄弟,人群中有人大喊:“西班牙天才圣地亞哥 · 拉蒙-卡哈爾的兄弟萬歲!”
一戰(zhàn)期間,周刊報紙請卡哈爾評論 “何種政治、情感和意識形態(tài)潮流將會主導(dǎo)未來的歐洲”??ü枌懙溃皩θ祟惖脑u價很低”,這一種族展現(xiàn)了野獸的“惡劣本性”。 他評價道,“當(dāng)下我們的神經(jīng)細胞和新石器時代的運作方式?jīng)]什么不同?!鄙窠?jīng)元善于適應(yīng),但這種適應(yīng)能力卻被“進化阻力”所約束,這讓他感到戰(zhàn)爭將永遠存在。持續(xù)的和平只是文明的愿望?!捌茐男缘臅r期”總會反復(fù)出現(xiàn),每次的戰(zhàn)爭都將比上次的更加可怕。
戰(zhàn)爭結(jié)束后,卡哈爾開始被偏頭痛折磨。第一次發(fā)作時他感到自己的頭部像著了火。當(dāng)醫(yī)生告訴他腦中存在動脈硬化并影響了腦血流,他懷疑自己因工作過度產(chǎn)生了“長期的腦淤血”。同時他開始擔(dān)心自己的成果會被忘記。在60多歲時,他的聽力開始下降。朋友和家人必須大喊著和他說話,這讓他們聲音嘶啞而只能低語,卡哈爾又會覺得他們在低聲談?wù)撟约骸!斑@些年下來,”歐立希寫道,“卡哈爾總結(jié)道,人們終于發(fā)現(xiàn)了自己的本質(zhì),他從孩提時代便害怕這一點,他不討人喜歡。”
卡哈爾獲諾貝爾獎后依舊會回復(fù)所有的信件。一份德國來信告訴卡哈爾,寫信人發(fā)明了一種給大腦通風(fēng)的帽子。一位學(xué)校老師寄給他一只蝴蝶,而卡哈爾回信給她“總結(jié)了這個生物的科學(xué)特征”。1929年,一位古巴的熟人寫信說夢見自己的堂兄弟祝賀卡哈爾會有一個新的發(fā)現(xiàn),卡哈爾回信說:“我已經(jīng)衰老而病重,不再期望有任何新發(fā)現(xiàn)?!?/p>
1934年10月17日,卡哈爾在離世前的幾個小時寫下這段話:
我所遺留給你們的,比任何感官的奇跡都要重要:那就是無與倫比的腦,它統(tǒng)御著我們的行為和舉動,利用明智的意愿,無限地增強了感官的分析能力。感恩頭腦,讓你們能夠深入未知領(lǐng)域,捕捉隱秘之事,盡所能闡釋物質(zhì)和能量的奧秘;你們應(yīng)該永遠保持好奇心;事實上,它不斷擴展至今,智人的每一個進化階段都將獲得新的人性。
歐立希書中的描摹事無巨細,有時讀來并不輕松,但傳記文學(xué)和科學(xué)報告一樣需要充分細致。歐立希被卡哈爾的故事所吸引,他奇特的人生、他的專心致志、他的智慧、他的謙遜,以及他所經(jīng)歷的苦難,這讓歐立希的書宛如一部史詩般的存在。卡哈爾寫道:
要通過書籍使兩人的意識相融、結(jié)出豐碩的果實,讀者必須完全吸收作者的文字,完全領(lǐng)悟其中的含義,并最終產(chǎn)生對作者的愛。
這正是歐立希和他的《探尋自我的腦》。
資料來源 The New York Review of Books
本文作者埃里克 · 威爾金森(Alec Wlikinson)是一位作家,長期為《紐約客》(The New Yorker)撰稿