锻炼“第二大脑”,让智慧之花在指尖绽放
2022-06-23谭敦民
谭敦民
手是人类神经感觉最丰富、最敏感的部位,神经纤维也最集中。可以毫不夸张地说,手是人体最“聪明”的器官。从人类大脑皮层显示的信息来看,手的运动信息在大脑皮层上的反应所占的区域是最大的,几乎达到整个大脑皮层的1/4~1/3。因此,手又被誉为是人的“第二大脑”。
“手既是脑之母,又是脑之子!”中国工程院院士、复旦大学华山医院手外科主任顾玉东教授关于人手与大脑关系的阐述令人耳目一新,他说,从石器时代到火器时代再到机器时代,直至今天进入信息时代,人类所有的辉煌成就都建立在手解放的基础上,在这种意义上来说手是大脑之母;而大脑反过来使手变成了更好的生产工具,或者指挥手创造出各种新异的生产工具,使手变得更灵巧,在这种意义上来说手又是大脑之子。于此,可以说手与大脑的发展有着密不可分的关系,与人体健康也有着直接关系。
顾院士说,单从生命角度来看,人和动物生命是一样的,但是价值不一样。区别就在于人会创造,可以创造工具,改变自然。创造源于思维、源于大脑,但是仅仅依靠大脑还是不行的,把大脑思维付诸行动得靠手来实践,靠手来把想象变成现实。手在人体、人脑的进化中起着非常重要的作用!
顾院士指出,我们每天使用手,但并不十分了解手。大家一定看见过猴子吃苹果的情形,但是不一定注意到它是使用双手捧着吃的,这是因为猴子的5根手指是相互平行的,没有对掌和指的功能,一只手拿不住东西;而人类的手经过几万年的进化,由19块肌肉组成,其中,有4块在拇指上,4块在小指上,4块在肌腱上,4块在掌骨间的背面,3块在掌骨间的掌面,这19块肌肉的组合可使人手干非常精细、灵巧的活儿,能灵活运用对指、对掌。这就是人之所以成为高级动物、万物之灵的原因;人的大脑也因此进一步发达,思维缜密,因此,动手和动脑密不可分。
顾院士指出,现在人们对心、肝、脑的保健很重视,这当然很重要,但是不应该忽略了对手的使用和锻炼。因为动动手就可以使脑循环发生改变,在大脑形成新的血液回流、新的兴奋点,有利于提升大脑的理解力与记忆力,也有利于大脑的健康。手的运动越频繁,思维会变得越敏捷。看过小提琴演奏的人会感叹:人手的运动是如此的精巧、灵活与迅速,以至于分不清是手在演奏,还是大脑在指挥演奏。瑞典研究人员最近发现,手指活动和脑血流量的关系密切,手制作简单的活动时,比手指不活动时脑血流量增加10%;但是手指做复杂精巧的动作时,脑血流量就会增加35%。小提琴演奏家在演奏时,脑血流量迅速增加,促进了思维的敏捷。
顾院士介绍说,他自己每天吃完晚饭以后,就会边散步边活动手指,这样既能锻炼身体还能刺激大脑。他提醒人们,应该注意养成习惯,即使在看书的时候也要有意识地动动手指;平时可多弹琴、作画、练书法、编制毛衣等;长期坐办公室写字或者打字的人,要注意用手姿势,手臂的弯度最好大于九十度,使手指处于尽可能放松的状态。
顾院士还为老年朋友推荐了一套他自创的简单的手指操,方便大家随时锻炼。该操简单来说就是“一捏一搓,循环一遍”:伸出手,将拇指和食指对捏,然后做一个搓的动作;再将拇指和中指对捏,做一个搓的动作;以此类推,再到无名指和小指,最后反回来做一遍,形成一个循环,就做好了。
改造“手”可重构“脑”
21世纪以来,全球老龄化问题日趋严重,高血压、糖尿病等各类慢性疾病的高发导致脑卒中等中枢损伤性疾病已成为老年人死亡和伤残的重要原因,并呈现年轻化趋势。其中,脑卒中等中枢损伤后导致肢体功能障碍目前国内外均缺乏有效的治疗方案,我国这类患者数量已高达3000万,这一急迫的医疗需求引起了新一代手外科医生们的高度关注。
顾院士介绍,在神经科学领域,大家广为接受的知识理念是:大脑一侧半球支配对侧肢体功能,成年后大脑功能基本固化不变,也就是说成年人大脑的可塑性十分有限。然而1986年他遇到的一位患者给了他新的启发。那是一位29岁上肢瘫痪的患者,车祸外伤使他一侧的臂丛神经发生了根性撕脱断裂,这样的“根性撕脱”造成的上肢瘫痪在当时是不治之症。顾院士在积累了1000多例病例登记卡总结的臂丛神经损伤治疗经验后,突破手术禁区,于国际上首创“健侧颈七移位术”,从控制患者健康上肢的臂丛神经中取出一根借给患病的一侧,使得瘫痪的手臂重新动了起来。这件事使顾院士敏锐地意识到,大脑可能存在一种尚未被重视和理解的重要脑可塑机制,一旦诱导出这一机制,大脑一侧半球有可能同时具有支配双侧上肢的能力。
之后,顧院士带领他的学生徐文东教授开始了跨界攻坚,进入了一个国际上全新的研究领域——周围神经移位与脑功能调控。通过十多年对“健侧颈七移位术”后运动、感觉中枢的可塑性规律的潜心研究,团队发现外周神经连接通路的改变可导致成人大脑发生功能区改变,证实了改造“手”可诱发重构“脑”。在此基础上,徐文东教授团队还将“健侧颈七移位手术”发展为“左右颈七互换手术”,实现了“一侧大脑从同时支配双侧手局部功能到支配双侧上肢整体功能”的跨越,进一步发展了脑可塑理论。这一新发现拓宽了神经科学原来的理论体系,首次证实中枢损伤后,健康大脑的可塑性可被“诱发和调控”,为周围神经和中枢神经一体化提供了理论支撑。对此,《新英格兰医学杂志(NEJM)》评价项目组的这一重大突破“为深入理解神经解剖学和神经生理学的基本问题提供了机会!不仅实现了人类一侧大脑半球可以控制两侧肢体,而且从理论上解释了150年前的观点和梦想!”
顾玉东院士指出,未来“手科学”的任务是:预防手外伤及手部先天性畸形;提高手部创伤和疾病的诊治水平,发展康复医学;应用高新技术,保障手的完美;探索人脑和人手的联系,培养开发创造性思维和劳动。
顾玉东 中国工程院院士、中华医学会副会长、国务院学位委员会委员。现任复旦大学上海医学院(原上海医科大学)手外科教授,复旦大学医学院附属华山医院手外科主任,上海市手外科研究所所长,中华手外科学会名誉主任委员。由于医术精湛、医德高尚,曾获“白求恩奖状获得者”“全国五一劳动奖章”“全国先进工作者”“十大科技精英”等多项殊荣。擅长手外伤修复与再造,手麻、肌肉萎缩、周围神经损伤、臂丛神经损伤的诊治。