威利斯
心智所在地的发现者

虽然达·芬奇和维萨里是脑解剖的开拓者，但是脑在他们的解剖工作中都只占了一小部分。真正专攻脑的解剖，把对病人的行为观察和死后脑的病理解剖联系起来，并把人脑和各种动物的脑进行深入比较，从而提出大脑皮层才是使人区别于其他动物并具有高度智力的关键所在的，是英国医生和解剖学家威利斯。因此，世人称他为临床神经科学和比较神经解剖学的奠基者。

乱世鸿运

威利斯生活在一个动荡不安的年代，英国发生了资产阶级革命，把国王查理一世（Charles Ⅰ）送上了断头台，后来王室又复辟了。文艺复兴后，英国建立起了皇家学会，许多学科都得到了巨大的发展。维萨里在解剖学上掀起了革命，推翻了人们长期以来对希波克拉底（Hippocrate）和盖仑教条的迷信。新一代解剖学家开始拒绝通过别人的眼睛看问题，他们自己动手解剖和观察标本，而不是重复前人的教条。威利斯就是在这样的一种氛围下开始了他的科学生涯。

1621 年 1 月 27 日，威利斯出生在牛津附近，他的父亲是贵族的庄园管家。1637年威利斯进入牛津大学学习，先是取得化学学士学位，然后在1642年取得硕士学位。他为基督堂学院的咏礼司铎艾尔斯（Thomas Isles）及其夫人当助手，艾尔斯夫人私下行医，威利斯在帮助她配制药剂时，对医学产生了兴趣。1642年，他开始学医。同年年底，英王查理一世驻跸基督堂学院，御医哈维（就是发现心血管运动的那位）也随侍在侧，威利斯得以从哈维的课堂中获知当时医学方面的最新进展。威利斯在政治上是一名保皇派，他加入了多佛伯爵（the Earl of Dover）的辅助团，但可能没有参加任何战斗。就在新教徒接管之前，威利斯对国王的忠诚得到了回报。1646年年底，在这段混乱的时期里，威利斯只学了6个月医学课程，就被授予了医学学士学位。这使他能够在议会军接管牛津之前开始合法行医。在资产阶级革命后，因为威利斯并不是基督堂学院的正式成员，且他学的又是医学，主要工作是做医生，因而没有受到牵连。

说来令人难以相信，动荡的时代居然对威利斯起了好影响。如果不是内战频繁，作为一名医科学生，他本应该受到严苛的传统医学训练。传统上，牛津大学医学课程长达 14 年，医学生都必须反复阅读亚里士多德、希波克拉底和盖仑的“过时”作品。这种训练足以扼杀大多数学生的主动性和原创性。17世纪中期的动荡不安使威利斯免于这种命运。

他的另一个好运是，在威利斯进入牛津大学学习前不久，大学刚修订了章程，解剖成为医学训练的一部分。查理一世在1636年颁发特许状，允许大学的解剖学高级讲师认领牛津21英里（约34千米）范围内被处决死囚的尸体。医学生除了解剖学讲座和解剖外，还必须参加两次公开解剖，才能获得医学学士学位。

1649年，威利斯加入了牛津实验哲学俱乐部（英国皇家学会的前身），由此结识了不少科学名人。比如，被世人称为现代化学之父的玻意耳（Robert Boyle）、物理学家胡克、医生兼哲学家佩蒂（William Petty）。这些人经常聚在一起讨论科学课题或进行实验。威利斯就经常到佩蒂家中与他一起进行解剖。为了参加讨论，威利斯开始研究“理性灵魂”及其与大脑的相互作用问题。对他来说，最重要的一点是必须观察真实的结构，而不是为了适应某种理论而歪曲事实。威利斯想通过认识神经系统的正常功能来认识病理机制。

悬壶济世

当威利斯开始行医时，牛津有许多有名望的医生，为了让病人相信他，威利斯首先得显示出自己的医术才行。他在牛津以外的地方开诊所，到邻近村庄的市场上为大众提供服务。威利斯不得不与庸医竞争，精进自己的技术，建立自己的声誉。

1650 年 12 月 14 日，威利斯与佩蒂一起救活了一位名叫格林（Anne Green）的死囚，这使他们名声大噪。格林被控谋杀自己的新生儿，在牛津的广场上被处以绞刑。她被吊了半个小时。应她临刑前的要求，她的几个朋友拉住了她那摇摇晃晃的身体，一个士兵用火枪托击打了她四五下，以加速她的死亡，“驱散她的痛苦”。半个小时后，她被正式宣布死亡，放入棺材，交给佩蒂和威利斯进行解剖。等到他们在佩蒂的住所打开棺材准备解剖她时，她的喉咙里发出了奇怪的声音，并开始呼吸。威利斯和佩蒂往她嘴里倒了一些热的果汁饮料，并用羽毛挠她的喉咙，以引发更多的咳嗽。他们揉搓她的胳膊和腿，直到她睁开眼睛，然后给她放了5 盎司（约 142 克）的血。他们还在她的身上贴了一些加热膏，随后让另一个女人陪她睡，以保持温暖。12个小时后她能说话了，一天后能回答问题，4天后能吃固体食物，一个月后她就完全康复了。之后她还结了婚，并生了3个孩子。她得以起死回生被认为是神的意志，以说明她是无辜的，因此人们不再追究其刑事责任。

格林事件使威利斯有了起死回生的美誉而门庭若市。此后不久他被晋升为教授。17 世纪 50 年代，就在威利斯在牛津任教之时，那里爆发了两次大的流行病——脑膜炎和睡眠病。尸体解剖的结果都发现死者的脑出了问题。他对几例手、脚麻痹的病人做尸检，其结果表示他们的纹状体变性，因此他猜测纹状体对运动有作用。 ^［1］

1663年，就在英国皇家学会成立的次年，威利斯当选为会员。17世纪60年代中期，他移居伦敦，之后他把主要精力放在行医上面，并成为欧洲最著名的医生。他向富有的病人收取高额服务费，而对穷人则免费治疗。

传世杰作

威利斯在1664年出版了《大脑解剖学》（ Cerebri Anatome ）。这本书在近200年的时间里一直是神经解剖学中最重要的著作之一，它描述了脑的大量结构，其中有不少结构是威利斯发现并命名的，有些名称一直沿用至今，如纹状体、视丘、迷走神经等。如果考虑到当时人们还不知道如何将脑组织固定，那么威利斯的成就尤其令人印象深刻了。威利斯在解剖技术上有许多创新。例如，他用乙醇纯液体保存脑，并通过将墨水注入颈动脉显示颈动脉及其分支。威利斯意识到，以前的解剖学家在打开颅骨穹窿后，连续提取脑的切片。这种方法虽然可以让他们仔细研究脑室，但更难看清脑干的精细结构。而威利斯则完整地取出了整个脑，这使得他所研究的脑更少畸变。对后人颇有启发的是，他在《大脑解剖学》一书中还明确阐述了他的科学方法。比如，他写道：“我慎重地决定，每当得到一具新的尸体，就毫不拖延地进行处理，我只靠它，而不是寄托于先前学到的他人的说法，也不凭我自己的怀疑和猜测，我只相信大自然和亲眼之所见。因此，从今以后，我要全身心地投入到解剖学研究中……这样不仅可以为建立起一门比我在学校里学到过的更为可靠的生理学奠定坚实的基础，还可以为建立起我长期以来所思考的、脑的病理学奠定坚实的基础。” ^［2］

威利斯常年跟踪病人的情况，并在他们死后对其进行解剖。因此，他能够将病人生前的行为改变与其脑部异常联系起来。例如，他认识到“脑膜炎和脑部化脓状态不会引起幻觉，而会导致昏睡和昏迷”。他描述了先天性智力低下病例的脑部形态异常；还注意到一名长期半身瘫痪的患者，其大脑脚（通往脊髓的主要输出通路）出现了单侧退化等。

威利斯认为：灵魂共有三种形式——生命的、理性的和不朽的；人和所有的动物都有生命和理性的灵魂，但只有人才有不朽的灵魂。并且，他认为，将各种物种的外周神经系统和中枢神经系统与人类的同等系统进行比较，可以解释在认知功能方面人类为什么远超其他动物。为此，他研究和比较了许多不同生物的神经系统。虽然他的出发点是错误的，但是这种比较研究的方法促成了他在科学上的巨大成功。在《大脑解剖学》一书中，威利斯指出，在体积上，人类的大脑皮层明显比其他物种的皮层大。人类和其他动物的大脑皮层之间的惊人差异使威利斯认为，“大脑是人类理性灵魂和动物感觉灵魂的主要所在地。它是运动和思想的来源”。他还发现脊椎动物的小脑都很相似，由此推断小脑可能负责一些各种脊椎动物都具有的基本功能。他研究了很多物种，甚至包括蚕、牡蛎、龙虾和蚯蚓，这些动物的神经系统以前并没有被详细研究过。由于他的开创性发现，因而威利斯被称为“比较解剖学之父”。

颠覆认知

在中世纪，承继古希腊和罗马科学思想的是伊斯兰世界的一些学者。10世纪的伊斯兰学者阿巴斯（Haly Abbas）翻译了盖仑有关脑的结构和作用的一些作品，其中明确宣称：“脑是精神活动的主要器官。记忆、理智和智能都居于脑中，而力量、感觉和随意运动也源自脑。”阿巴斯还提出了一个盖仑没有讲过的观点，即脑的3个脑室中充满了“动物精气”，这些精气源于心脏，并通过血液输送，而每个脑室又有着不同的精神作用。他曾说道：“前脑室中的动物精气创造了感觉和想象，中脑室负责智能或理性，而输送到后脑室的动物精气则产生运动和记忆。”虽然这些思想并无根据，但是在欧洲和中东盛行了近千年。甚至像达·芬奇、培根（Roger Bacon）等大思想家都对此深信不疑。直到威利斯的出现，才颠覆了这一错误的认知。

威利斯观察到人类大脑皮层富于褶皱，而在鸟类和鱼类的大脑中，平坦且均匀的表面几乎完全没有什么褶皱，他认为这可以解释为什么人类有高超的智力，而鸟与鱼类的理解和学习能力则较差。

威利斯将生理状态与脑的功能或功能障碍联系起来。他认为，头痛与脑部血流量突然增加有关，他认为疼痛的原因是鼓胀的血管压迫了附近的神经。这一极具远见的观点直到最近才被广泛接受。威利斯对睡眠、梦游、失眠、嗜睡、昏睡和昏迷都有开创性的想法。他将昏睡与阻塞性脑积水、脑肿瘤和脑卒中联系起来。当他解剖自己的病人的遗体时，他试图将不同精神疾病的症状，包括躁狂症、忧郁症和歇斯底里症，与脑部病理联系起来；而他同时代的许多人都还在其他器官中，如子宫、肺和脾脏，寻找病因。

通过对各种动物脑的比较研究，以及把病人临床表现与脑的异常联系起来，威利斯第一个提出：大脑皮层才是人高级智能的所在地，而不是前人所认为的脑室。他以临床应用为目的进行基础研究也开辟了当今转化研究的先河。

当然，我们不能期望古人对脑的认识达到今人的高度，威利斯也一样有些错误观点。例如，虽然他认为“动物精气”是在大脑皮层中产生的，但是他认为大脑皮层把血液中的某种东西转换成了精气，而对这些精气是如何产生行为的，他也是一头雾水。人们认识智能的所在地是大脑皮层而不是心脏是一个长期的过程，许多人对此做出过贡献，而威利斯则可能做出了最初且最重要的贡献。 ZK9J8wF4sOyxh7AUhRm2iBTAPaGcVvRKDMTMDtaUkboumCeknIVbNexjFK1HU0r+