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為何神經科學和精神病學不能結合在一起

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雖然在生活中有許多人會把神經科學和精神病學混為一談,可是神經科學和精神病學歸根結底不是同一學科,下面為何神經科學和精神病學不能結合在一起是小編為大家帶來的,希望對大家有所幫助。

為何神經科學和精神病學不能結合在一起

我們對於精神障礙的理解和治療是原始的。

為什麼呢?它對於我們的社會所形成的負擔非常巨大。四分之一的女性會在她們生命中的某個階段經歷一次抑鬱症發作(男性則是這個機率的一半)。大多數的人不會去看醫生,或者接受診斷。那些有去求醫的人當中,有40%對所配的第一個抗抑鬱藥物不起反應,而這些人當中,又有60%的人對第二個抗抑鬱藥物不起反應。精神分裂症患當中,有半數會好轉,或者能夠過著合理的生活:另外半數的人會復發,或者根本就不會復原。神經性厭食症奪走人命的機率,比任何其它精神障礙來得高。但是,精神障礙只是腦部障礙的一個類別——而這個類別可算是虛假的。

多發性硬化症、帕金森氏病、中風、甚至阿爾茨海默氏病的治療,依舊深深的差強人意。

運動神經元病總是致命的。這為何應該如此呢?我們為什麼不能更有效地治療大腦的功能障礙呢?答案很簡單:我們對於大腦的操作理解得不夠。但是這又引發了更復雜的問題。我們所謂的“理解”是什麼意思呢?我們到底在尋找什麼?我們需要知道什麼?

我們先從心臟說起吧。不是因為古人以為它是情緒的所在,也不是因為我們談及為了愛情而心碎,而是因為它能夠說明,“理解”身體的一個部位如何操作是什麼意思。

最根本的發現就是,心臟是一個泵:意思是說,它提供了維持血液迴圈的動力。你不需要知道它怎麼操作,也能複製它的作用:一臺心肺機會輸送血液,但方式跟心臟是不一樣的。因此,它是類似物而非同源物。但是,你必須知道迴圈如何操作,才能理解心臟的結構。

發現這一點的人,是17世紀的英國醫生威廉·哈維(William Harvey)。他受到啟發,預測了動脈和靜脈之間,一定是以微小的毛細血管連線。他自己沒有看到它們:它們只有在顯微鏡發明過後才觀察得到。但是,一旦迴圈的設計被發現,很明顯的,從身體進入心臟右邊的(氧量低的)血,必須先到肺,在那裡充氧,再回到心臟的左邊,然後再往外傳到身體去。血只能往一個方向走,而這就是為什麼心臟裡會有避免迴流的瓣膜。這也解釋了瓣膜受損為什麼會減弱心臟向肺或身體傳輸血液的能力,視哪一個瓣膜受損而定。因此,如今,人們可以開發非常成功的手術,以一個複製瓣膜功能的形式,更換受損的瓣膜。

下一個問題是,泵如何操作。心肌如何產生一個協調的擠壓動作,將血液推進?我們現在已經理解讓肌肉收縮的物理化學流程。我們也理解,心臟有一套系統,能協調所有四個心室的收縮。因此,若是心臟開始不規律地跳動的話,我們就知道該怎麼做。我們也發現,心臟有著自己的血液供應,而這可能會被阻塞,從而造成心臟受損。因此,我們設計了開通冠狀血管的方法。另外,我們因為知道冠狀血管為何阻塞,所以能夠減少這樣的事發生的可能性。

在活人裡頭研究心臟功能,有許多方法。有些方法較為近期:可識別的心臟疾病數目增加,不是因為發生的疾病種類增加,而是我們更有能力辨認心臟故障的各種方法。因此,治療已經變得更有效、更具針對性:我們知道哪裡出了問題,也在某種程度上知道該怎麼處理。當然,我們不能理解一切;現在還不能。但是,每一個層面的理解,造成了特定的進步。

要是一切都失敗的話,我們甚至可以移植心臟。這樣的事,曾經是不可能的。我們可以這麼做,是因為我們對於免疫系統的操作和身體如何辨識“自己”理解了許多。心臟不再是神祕的;我們已經理解了它操作的原則。當然,我們還有許多可學到的事物。但是,通往那種知識的道路相當清楚。

論及大腦的話,我們清晰的視野,突然變得模糊了。

大腦像心臟一樣,是以特化的細胞構成的:神經元。我們相當理解每一個神經元如何被刺激,也相當理解它如何將這個刺激傳給下一個神經元。但是,一個主要的問題來了:我們知道一組心肌如何組成一個泵,卻不知道一組神經元如何組成一個想法、一個記憶、一個決定、一個情緒。我們知道它一定是一個神經元網路:模擬顯示,這樣的構造賦予的效能,很難根據我們觀察個別神經元的作用而預測出來。但是這樣的構造,如何代表我們知道大腦能夠做的事呢?

神經元以一種特定的方式操作:大腦是一臺電化學機器。

每一個神經元會被另一個神經元所分泌的化學物質所刺激:這接著會發動一個電訊號,而它會沿著神經元的纖維傳輸,導致另一個(或者同樣的)化學物質被分泌在下一個神經元上面。但是,這不是一條簡單的鏈:每一個神經元可以和大約一萬個其它的神經元溝通,意思是說,它的排列多得令人難以置信。大腦中有大約一千億個神經元,而它們之間有大約一千兆個可能的連線。

儘管如此,假設我們知道每一個神經元在每一個剎那在做什麼——它們在哪裡分泌什麼化學物質。我們再假設我們可以將這一切,跟大腦在那一剎那正在做的某一件事(例如,讓你感到飢餓,或者看到你認識的人),掛鉤在一起——這是現代神經科學遠不能及的境界。我們真的會“理解”我們所觀察的事物呢?我們會“知道”這樣的模式為什麼會代表一個想法、一個感覺、一個動機或情緒狀態呢?那麼,我們是否能夠預測一個不同的精神狀態(例如,口渴,或者辨識一張鈔票)所需要的事物呢?沒有一個神經功能理論,能夠讓我們這麼做,除了模糊地概括,這是某個神經元的構架或者網路所負責的(在大腦的不同部位之間,這甚至會有所不同)。我們其實不知道該尋找什麼。

我們也在另一個層面上理解大腦。大腦的不同部位會做不同的事。我們知道,產生動作、接受感覺、處理眼睛傳來的資訊等等的區域是分開的(但是它們之間的界限是模糊的)。比方說,我們知道,視覺資訊會逐步通過一系列的視覺檢測區域,而這些區域各自會提取我們看到的事物的一個元素(形狀、顏色、動作,等等)。然後——謎題來了。大腦會以某種方式將這一切結合在一起,讓我們在一個體驗中看到一個有了它所有屬性的物體。我們不理解這些如何發生。雖然我們可以測量這些區域裡頭的神經元的活動,但是我們不能構造一個似乎合理的方法,解釋這種活動如何導致我們知道在那裡發生的現象。

在神經元的層面上發生的事,跟大腦的已知功能掛鉤在一起的這個問題,非常關鍵。

我們對於其它器官的知識,完全沒有幫助:我們不能利用我們對於心臟、肝臟、甚至(非常複雜的)免疫系統的知識作推斷,來真正地認識大腦。心理學描述了大腦的工作;神經科學旨在描述大腦如何操作。兩者之間又神祕又似乎深不可測的隔閡,不僅對於心理學,也對於我們所有理解人性意義的嘗試,形成了巨大的困難。我們的身份,就是我們的大腦造就的,而我們奇妙的雙手,容許我們執行它的命令。但是,如果我們不能精確地解釋我們如何決定做出一個動作,更別說是如何學會更準確地做出這個動作,那麼我們連嘗試最大的任務——解釋大腦如何產生意識——又怎麼能夠辦得到呢?

我們在這裡看到了類似物令人誘惑的力量。

我們可以建造一臺電腦,讓它以許多(到目前為止,不太先進的)方式,複製人腦能夠做的事。它能夠做出絕大多數人類不能勝任的運算。它可以做決定。它可以學習。它可以儲存資料。它甚至可以騙一個人,讓他或她以為自己在和另一個人溝通。我們能夠從這個事實,學到有關我們的大腦如何做出類似事物的任何知識嗎?

一點也不會。一臺電腦不是一臺電化學機器。它操作的方式,和人腦大有不同。它是在模仿大腦所做的事,但不是在複製它,就像一個電子鐘模仿一個機械鐘一樣。人工智慧可以幫助人類,可能會取代人類,甚至可能會消滅他們:但是電腦設計員不需要知道大腦如何操作,就像心肺機的製造商不需要認識心臟一樣。在這兩者當中,我們只需要知道它的功能。

如果你的車廠的機械師不理解你的汽車的引擎如何建造的話,那麼他也將不能說出為什麼車子會發出那撞擊聲,也將不能說出如何解決這個問題。要是你向任何一位精神科醫生詢問,大腦發生什麼事會讓人變得抑鬱,她也許會提及血清素。血清素是神經元分泌的許多化學物質之一。精神科醫生會挑出這一個,是因為大多數用來治療抑鬱症的藥物,似乎是通過改變血清素在大腦中的水平而產生效用的。改變去甲腎上腺素(一個相關的神經遞質)也是有效的。

儘管如此,沒有任何證據顯示,抑鬱症患者大腦的血清素或去甲腎上腺素水平,跟平常有任何不同。其中的邏輯是有缺陷的.:你用橡皮膏蓋住你的手指上的傷口,而這會幫助復原;但是傷口不是因為缺乏橡皮膏所導致的。因此,改變血清素可能會加速一些人的復原——有些人連這一點也會質疑——但這沒有告訴我們抑鬱症是什麼,也沒有告訴我們它當初是怎麼發生的。

目前,一位病理學家將會無法將一位抑鬱症患者的大腦和一位精神正常的人的大腦區別開來。(要是給了他一個多發性硬化症患者的大腦的話,他就會看得出疾病所造成的疤痕。)另外,要是你去拜訪一間精神科醫生的診所的話,你不會找到任何幫助診斷的機器或血液檢驗。這跟隔壁的心臟科醫生是多麼的不同啊!

神經內科醫生的情況會比較好一些。

現代的成像技術,往往能夠揭發大腦出了什麼問題,因為這些疾病一般是因為大腦的結構體發生了看得到的變化而導致的。這裡,問題是要知道該怎麼處理它,除非它是一個能夠切除的東西,如一個腫瘤。其實,這對神經科醫學的現狀是有點不公平。有些情況,可能至少會有部分有效的治療方法,而這是一個活躍的研究領域。 比方說,多發性硬化症的治療在這十年來已經進步了許多,而有幾個有希望的跡象,顯示我們再過不久就能夠幫助受損的脊髓修復自己。但是,到目前為止,神經內科醫生有的治療方法有限,而論及大腦如何操作,以及如何修理大腦的話,這也反映了我們對於這些的無知。

跟神經系統疾病不同的是,精神疾病是完全根據症狀而診斷和分類的。

沒有任何客觀的測試、血液檢驗、掃描、或者記錄。這已經不再適用於醫學的其它任何領域(所有的醫學曾經是大致上以症狀為基礎的)。有許多技術可供使用,而這些技術不僅在臨床上被應用,也已經作為大腦研究的一部分。它們非常有用;的確,它們是必要的。但是它們在精神病學中就無用了。精神病學已經努力讓症狀的使用又可靠又一貫,但是成效參差不齊。

美國精神病學協會開發了一套正式的症狀分類,而它非常有助於讓不同診所或國家的精神科醫生以同樣的方式診斷精神疾病。但是這個系統突出了兩個主要的問題:每個疾病有許多數目不一的症狀,因此這可能會在每一個類別中隱藏分別的障礙;另外,每一個障礙的症狀在某種程度上會重疊,從而造成各診斷之間的分別被模糊了。還有另一個複雜之處:人與人之間的大腦有所差異,在基因上是如此,而經歷也會造成這樣的差異。因此,大腦的某個障礙所產生的症狀,可能會因人而異。精神科的診斷相對地少的原因,就是我們不知道如何更細地分析它們。

精神科的障礙那麼少,令人非常驚訝。

但是這個診斷系統本身已經被封為精神病學的專業結構體的一部分,因此難以質疑或改變。醫學的歷史向我們證明,為疾病分類(理解它們的第一步),但是單靠症狀來進行分類,總是不準確的,而這麼做會低估一個器官或系統可能出現紊亂的方式的複雜性和種類之多。比方說,呼吸困難曾經是個診斷:我們現在知道,它可能是許多背後的疾病所引起的,包括心臟、肺、血液或大腦(例如,焦慮症)的幾種疾病。

我們再來看看抑鬱症。我們對於大腦的哪些區域負責產生情緒,有了一些概念,甚至也對於大腦的哪些區域可能在抑鬱症中(我們假設它是單一的障礙,但它很肯定不是)出現功能失調,有了一些(很概略的)資料。但是在我們對於抑鬱症患者(或者精神分裂症患者、或者強迫症患者,或者其他)的大腦的不同之處,有了精確的知識之前,我們不會知道如何解決它。

這未必意味著我們必須理解大腦的這個區域如何產生我們稱為“抑鬱”的經歷,就像我們不必理解大腦如何產生意識,也能開發有效的麻醉藥一樣。就如我們所看到的一樣,部分的知識,有時候足以提供有效的療法。愛德華·詹納(Edward Jenner)不需要知道免疫系統的任何事物,也能在18世紀後期開發疫苗接種:他只是觀察了天花在照顧牛的人當中的發生率 。他不知道疫苗接種如何產生效用;但是這並不會防止它變得非常有效。我們可能會在機緣巧合之下發現一個抑鬱症非常有效的療法,但又不理解它為何奏效、如何奏效:醫學的歷史充滿了這種巧合(例如,青黴素的發現)。但是若要得到完整的理解,我們就必須知道哪裡出了問題。

我們為何對於抑鬱的大腦還沒理解得更多呢?

我們再來轉移焦點,這次來看看癌症。這一百年以來,癌症的治療已經有了驚人的進步——但是我們都知道,我們還有許多的事要做。如今,患上急性白血病的孩子當中,有四分之三會存活。對於一些其它癌症來說,故事就沒那麼鼓舞人心了,但是趨勢是很明顯的,而新療法的到來,相當令人興奮。

精神病學則不然了:大多數的藥物,不是已經存在了許多年,就是舊藥的修改品(我不是在假設精神疾病的所有有效療法,目前是或者將會是以藥物為基礎的)。癌症的前景光明的原因,就是研究有了可信的和經驗證的模型。動物會患上癌症,或者可以被促使患上癌症。這些癌症和人類的癌症是非常相似的。癌細胞可以在培養皿裡頭培養,而它們在那裡的行為,可看得出是像癌症一般。我們理解癌症是一個遺傳性的疾病:它是因為控制細胞成長的基因發生突變而形成的。我們認識大多數的這些基因,也知道它們如何變化。

這個事實,加上我們擁有良好的實驗模型,正在促成新一代的療法。

比方說,以針對癌細胞,並且將之殺死的抗體為基礎的藥物已經被開發,而還有更多藥物的發展正在進行當中。目前的化療又粗糙,效力又有限,副作用又嚴重,而這些藥物希望能夠帶來的療法,比起化療要好得多了。因此,論及癌症的話,有許多原因讓人能夠懷著希望。

然而,通往精神病學的隧道,依舊是非常黑暗的。儘管有許多人提出相反的論點,但是神經科學沒有任何精神疾病的可信實驗模型。我們也不能在培養皿裡頭培養神經元,來代表某個精神障礙。因此,我們不能很好地研究它。許多大型製藥公司簡單來說,已經放棄對於精神疾病新藥的研究:它們看不見眼前的道路;未來的希望,更是在於小型生物技術初創公司。我們要依賴學術性神經科學來提供這當中的許多答案,但是縱觀以上所述,技術上和理論上的障礙,依舊令人生畏。

現在活著的神經學家,比以前來得更多,而各個政府和其它機構已經宣佈了協調的方案來解決這些問題。有些方案沒有經過太多的深思熟慮。但是,至少總體的問題已經被承認了。目前的科學氣候非常專注於細胞的生物學,或者細胞包含或者刺激的基因。我們更加認識構成大腦的細胞,也更加認識它們如何建立或者改變它們的連線。我們最近對於基因組的理解有了進步,而這不僅對於大腦的研究,也對其它的領域,都有了影響。對於分子和細胞生物學,以及遺傳學來說,這是振奮人心的時代。然而,向大腦作為器官的功能進行躍進,似乎仍舊不可逾越。這就是為什麼精神病學會有一段時間保留在目前的狀態。

但是,總有一天,某個地方的某一個人,會踏出關鍵的一步或幾步,而我們就會進入精神病學的新世界。這個世界,將會讓精神科醫生在他們的病人當中所看到的事物,和大腦中看得到的事物,掛鉤在一起。它的理解,可能會是在細胞的層次上:哪些神經元故障了?或者是在化學的層次上:是否有異常的化學物質被分泌?或者是在系統的層次上:是否有異常的網路或構造在運作?為了得到真正的理解,我們就必須能夠以一個具邏輯性、有意義的方式,從每一個層次,往其它層次進行推斷。就像在科學的其它領域當中一樣,關鍵的考驗,就是我們單單看了這些資料,是否能夠預測某一個神經或心理狀態。之後,我們也必須知道如果解決它。也許到了這個地步,我們會看到心理學和神經內科之間長久以來的分歧得到和解。

阿爾茨海默氏病已經從精神病學的領域,轉移到神經內科的領域,這是很有趣的。它為什麼被重新分類呢?因為我們已經對於此病背後在大腦中的病變,有了一點理解。醫學家可以看得到阿爾茨海默氏病患者的大腦中出了什麼問題。這個障礙本身沒有改變,但是我們對於它的理解已經改變了。我們似乎能夠合理地希望,這最終會促成有效的預防——沒了對於神經系統問題的詳細理解,我們就不可能會想象到這一點。讓我們期待精神病學其餘的領域都會往著同樣方向走的那一天。