（摘自《大脑保卫战》[美]霍华德·韦纳（著）；毛颖、赵重波等（译）。出版时间：2026年03月）
（说明：“还要信靠上帝（耶稣及《圣经》）”，是网站编辑龙伟加的。）
我们应该如何理解大脑?这不是一个简单的问题，相较而言，理解心脏或肾脏可能要容易得多：心脏是使血液循环到全身的泵，肾脏是净化血液的过滤器。但大脑更复杂，它是令我们区别于地球上所有其他生命的重要器官。试问：我们如何认识大脑?这实则陷入了让大脑思考其自身的千年哲学难题。暂且抛开这个问题，一个健康的大脑还具有诸多其他功能。
首先，大脑是控制运动的中心。如果我想移动我的手，大脑中一个称作布罗卡区(Broca'sarea)的特定脑区就会发出信号，神经冲动通过神经纤维束从大脑的一边交叉传递到另一边，随后进入脊髓，再传出脊髓，最终到达手部的神经并控制相应的肌肉。由于神经纤维从大脑的一侧交叉投射到另一侧，大脑的右侧实际上控制着身体的左侧。因此，右侧脑卒中（俗称中风）会导致身体左侧瘫痪。大脑不仅控制运动，还参与调控呼吸、血压、心跳和消化等生理功能。
其次，大脑除了发出神经信号，还会接收信息的传入。所有来自环境的感觉输入都汇集到大脑中，包括视觉、听觉、嗅觉、触觉和味觉。每种感觉都有其专属的通路，感觉纤维在到达大脑负责思考的脑区之前同样存在交叉传导。例如，触摸高温物体时，感觉纤维会将痛觉的信号传递到大脑，继而触发运动纤维，控制手从滚烫的物体上迅速挪开。有时神经信号的传递不需要经过大脑就能引发运动反应，例如用叩诊锤敲击膝腱时产生膝跳反射的过程：脊髓收到来自膝腱的刺激后，直接将刺激信号传入腿部肌肉，腿就会不由自主地抽动，这个过程不受自我意识的控制。
再次，大脑不仅具有控制运动和接收感觉输入的功能，还是意识的发源地。我们知道并且感觉得到意识的存在，但我们仍然不了解它。
最后，大脑可以被视为一台超级计算机，但这并不意味着它无懈可击。其惊人的复杂性也带来了弊端：当遭受疾病损害时，大脑是最难诊治的器官之一。
本书将聚焦于5种吞噬生命并长期困扰科研人员的神经系统疾病：多发性硬化、阿尔茨海默病、渐冻症、帕金森病和胶质母细胞瘤。在本书中，我将讲述与这些疾病相关的研究故事，展示多年来科学界在治疗这些慢性神经系统疾病方面取得的惊人进展，以及目前与其他疾病治疗进展之间的差距。
大脑是医学研究最后一个伟大的前沿领域。几十年来，我们在延长人类寿命和改善人类生活质量方面取得了非凡的进步。例如，在心血管疾病治疗方面，20世纪50年代时他汀类药物还没有发明出来，心脏手术仍是非常粗放且残酷的医疗操作。现在已经与当时大不相同，随着医学技术的发展，心脏手术变得异常精确并且几乎和常规手术一样。半个世纪前心内直视手术的死亡率高达50%，而如今已下降到低于2%，医学进步如此之快，常常令人觉得不可思议。但长期以来，神经系统疾病的奥秘一直在困扰着我们。
如今，世界各地的研究者终于在对大脑的理解方面取得了一些前所未有的重要进展——它们来得正是时候。世界卫生组织(WHO)报告显示，全世界有多达10亿人口患有某类神经系统疾病，其中数百万名患者正遭受着包括多发性硬化、渐冻症、阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病的困扰。正如许多患者向我描述的那样，这些疾病剥夺了其作为一个正常人的基本生活能力。
大脑由大约2000亿个细胞组成，这一数字令人震撼，这些细胞主要可以分为4种类型。其中，人们最熟悉的便是神经元。神经元具有长长的、定向延伸的特化的突起结构，它们可以将电信号从大脑的一个区域传送到另一个区域，也可以从大脑传送至我们身体的其他所有部位，再从这些部位传回大脑。通俗来讲，这些神经元就像电线一样，电线外部覆盖着名为髓鞘的绝缘体。多发性硬化正是髓鞘的破坏与脱落导致的。那髓鞘是如何形成的呢?
这与大脑中的第二种细胞类型密不可分，它们被称为少突胶质细胞，通常在中枢神经系统的神经元周边围绕成多个同心圆，形成起绝缘作用的髓鞘，从而加速神经传导。神经元之间的电信号并不是简单沿着神经纤维连续传导的，而是从神经纤维上的一个没有少突胶质细胞（髓鞘）包围的节点跳跃到下一个节点的跳跃式传导，这些髓鞘缺口被称为郎飞结。
让我们来思考一下这些郎飞结是如何发挥作用的：想象一下我们从纽约到加利福尼亚州的旅行。一种方法是通过高速公路驾车横穿全美，如果只在途中停下来睡觉，大约可以在4天内到达。当然，采用另一种交通方式，即乘坐飞机则更快。我们乘坐的飞机可能只在旅程中短暂降落，先后经停芝加哥与丹佛，便可抵达加利福尼亚州，整段路程只需要几小时（当然，前提是芝加哥或丹佛没有下雪）。这就是大脑中电信号沿着神经纤维传导的方式：髓鞘的绝缘作用使得动作电位可以从绝缘层的一个缺口跳跃到另一个缺口。
多发性硬化便是神经纤维上的髓鞘绝缘层受到免疫系统的攻击而脱落造成的，它又被称为脱髓鞘疾病，髓鞘受损导致神经元传导神经信号的能力减弱，因此神经冲动无法从一个节点快速跳跃到另一个节点。
神经系统分为中枢神经系统（由大脑和脊髓组成）和周围神经系统（由连接中枢神经系统与全身各部分的传递信息的神经纤维和神经节组成)。髓鞘包裹着中枢神经系统和周围神经系统中的大部分神经纤维。在周围神经系统中，施万细胞起到与少突胶质细胞一样的髓鞘形成作用。有趣的是，周围神经系统的髓鞘再生和受损髓鞘重建能力比中枢神经系统更强，这也对治疗多发性硬化提出了一个重大挑战：如何重建中枢神经系统中受损的髓鞘?目前还没有完美的方案，但在第1章中，我们将探讨目前正在研究的一些令人兴奋的策略和试验性疗法。
回到脑细胞的基础分类，除神经元和少突胶质细胞外，大脑中第三种主要的细胞类型被称为小胶质细胞。小胶质细胞构成了大脑自身的内部免疫系统。它们如同大脑的哨兵，对感染、创伤或大脑中发生的任何损害都可迅速做出反应；小胶质细胞也是大脑中的园丁，通过修剪神经纤维来保持其良好状态；它们还负责清除积聚在大脑中的有毒物质。小胶质细胞通常处于静息状态，一旦受到外部或内部的刺激被激活后，便会试图消灭触发它们活化的物质——无论是感染还是大脑创伤造成的损伤，因此其细胞形态也会伴随着其吞噬物质的形状而改变。随着个体年龄的增长，小胶质细胞的功能也逐渐丧失，从而导致大脑衰老神经元中毒性蛋白质的堆积。事实上，小胶质细胞自身也会产生有害物质并对大脑造成损害，这种情况在渐冻症、阿尔茨海默病和帕金森病等疾病中均有体现。小胶质细胞功能的丧失也可能是阿尔茨海默病患者大脑中毒性蛋白质β-淀粉样蛋白(Aß)沉积的重要原因。
大脑中的第四类细胞是星形胶质细胞，它负责大脑结构的维持并参与形成血脑屏障。血脑屏障是由血管网络组成的屏障，它不仅阻止有害物质进入大脑，还阻止了一些药物进入大脑发挥作用。我们中心的弗朗西斯科·金塔纳(FranciscoQuintana)教授已经证明星形胶质细胞与小胶质细胞都会和神经元进行交流。他还发现，星形胶质细胞的一些亚型可以根据它们表达的基因来划分，有的亚型起神经保护作用，有的则起神经毒性作用。但星形胶质细胞的增殖也可能失控，数量过度增长时就会发展成恶性脑肿瘤。
尽管大脑中还存在其他细胞类型，但以上4类细胞所起到的作用令人震惊。研究表明，大脑中1000亿个神经元平均每个都与大约10000个其他细胞相连，它们在大脑中创造了近1000万亿个连接，这比银河系中的恒星还多。就像极其复杂的超级计算机一样，大脑中的快速通信对其功能至关重要。神经元通过在神经末梢释放化学物质（或神经递质）进行信息传递，一经释放，神经递质就会与另一个神经元结合并传递其信息。这种神经元间通信和连接的方式类似接力跑中运动员将接力棒交给下一名运动员的过程。神经递质可以分为两类：一类是兴奋性的，刺激、兴奋下一级神经元；另一类是抑制性的，抑制或限制下游神经元的功能。
乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质，与记忆的形成和提取密切相关。在阿尔茨海默病患者的大脑中，某些对记忆很重要的脑区普遍缺乏乙酰胆碱。安理申(Aricept)是经过美国食品药品监督管理局(FDA)批准的治疗阿尔茨海默病的药物之一，它可以防止大脑中乙酰胆碱的分解，有效提高其水平。不幸的是，安理申只能减轻症状，并不能阻止阿尔茨海默病的恶化，因为该病持续发展的潜在生物学机制尚不可知。后续我们会继续探讨为什么找到治疗阿尔茨海默病的方法如此困难。
大脑中的另外两种神经递质是γ-氨基丁酸和多巴胺。γ-氨基丁酸是一种抑制性神经递质，如同神经系统的制动器，可防止它过度兴奋，从而失控，因此增加大脑中γ-氨基丁酸浓度的药物常用于治疗癫痫。多巴胺是一种既可发挥抑制性作用，又可发挥兴奋性作用的神经递质，参与控制运动和情绪。帕金森病典型的运动缓慢和肌肉僵硬的症状与多巴胺的缺失相关，因此补充多巴胺的药物（如左旋多巴等)有助于缓解帕金森病的症状，但也无法减缓病程的发展。多巴胺的功能很复杂：过量会导致精神症状，且其释放机制还与药物成瘾密切相关。
大脑的功能既包括控制运动，也包括接收感觉输入，它是意识的所在，是我们对自我和周围的世界产生认知的源泉。人脑是这个星球上出现的最复杂的生物系统，正是这种复杂性使得它成为最难研究的器官——无论是在其正常运转时，还是在受到疾病影响时。
由于神经系统疾病非常普遍，大家阅读本书的原因可能是你本人正在经历中枢神经系统疾病的困扰，抑或是你的亲属患有多发性硬化，也或许是你的父母或祖父母正在饱受阿尔茨海默病的困扰，因此你迫切地想要了解为什么这些疾病的治疗如此困难。你可能尚未意识到这些疾病是如何相互关联的，以及针对某种神经系统疾病发病机制的研究和治疗方案会如何影响其他神经系统疾病。几十年来，研究这几类疾病的科研人员和医生一直处于相对孤立的状态——多发性硬化的研究取得了一系列进展，渐冻症和阿尔茨海默病的研究也在各自推进。但那些看起来与某种特定疾病无关的研究领域，可能对另一种疾病产生巨大影响。如果你因为亲属患有其中一种疾病而阅读本书，那么同时了解其他疾病将会让你拥有更广阔的视角和更深层次的理解。
神经系统疾病可以根据出了什么问题（是什么导致了功能异常）进行分类。我将这些神经系统疾病的病变组织比作“战场”，对其治疗则是寻找可能造成损害的一系列“战犯”。最容易理解的罪魁祸首之一是感染，即病毒、细菌或其他微生物侵袭大脑，实例包括病毒性脑炎、艾滋病和脊髓灰质炎（俗称小儿麻痹症）。事实上，在为患有中枢神经系统疾病的患者寻找治疗方法时，首要考虑的问题便是大脑中是否存在感染。感染可以治疗，有些还可以通过接种疫苗来预防。
另一个罪魁祸首通常与感染间接相关，它是由免疫系统引起的。免疫系统是覆盖全身的防御网络，它可以抵抗感染并与环境中的病原体相互作用。不幸的是，免疫系统也会出错。例如，现已知多发性硬化是一种自身免疫性疾病，当免疫系统错误攻击大脑的特定区域时，会导致这些区域的髓鞘损伤脱落。有趣的是，免疫系统也可用于治疗神经系统疾病，包括我们将讨论的所有其他神经系统疾病——阿尔茨海默病、渐冻症、帕金森病和脑肿瘤。
遗传也可能是许多神经系统疾病的重要致病原因。例如，携带亨廷顿舞蹈病(Huntington'sdisease)基因的患者几乎100%同时患有退行性痴呆。遗传是患上此病的唯一因素，也就是说其他任何方式都不会引发此病。阿尔茨海默病和渐冻症也可通过遗传方式患病，目前已发现其中几种致病基因。
在一些病程不断发展的神经退行性疾病中，一个非常重要的因素是随着年龄的增长，引起病变的蛋白质会在大脑中堆积，这些聚集的异常蛋白产生毒性并造成了脑损伤，阿尔茨海默病和帕金森病就是两个典型的例子。阿尔茨海默病发病时，积聚于神经元周围的AB和神经元内部的tau蛋白发生了结构改变，它们损害神经元并缓慢地破坏记忆。在帕金森病中，一种名为a-突触核蛋白的蛋白质异常积聚，引发了运动障碍和其他症状。
中枢神经系统疾病与环境因素也密切相关。例如，吸烟会加重多发性硬化的病情，但又会降低患帕金森病的风险。直到现在人们才开始关注到，最重要的环境因素是肠道及其中数以万计的菌群。作为脑-肠轴(gut-brainaxis)的一部分，这些数以万亿计的细菌对大脑发挥着惊人的影响力。随后，我们将讨论它们对五大神经系统疾病造成的影响。
多种致病因素均可侵犯大脑：感染、免疫细胞的错误攻击、毒性蛋白的积累、基因异常以及肠道菌群失调。明确神经系统疾病的致病因素需要非常烦琐的诊断过程，需要研究者们把众多不同的线索结合起来共同判断致病原因，并找寻一种真正能根治它们的方法。
大脑所需的血流量惊人地占到人体全身循环总量的25%。它依赖于感觉信息的输入，并且需要通过睡眠进行休息。它具有强大的自我防御能力，但当面对某些疾病时，它可能无法适当地自我调节。人类大脑的功能通常在20~30岁达到顶峰，之后神经纤维甚至整个神经元便开始凋亡，大脑自身也开始萎缩。从30岁左右开始我们的短期和长期记忆就会逐渐悄然衰退，并且这个过程会随着年龄的增长而愈发严重。锻炼、玩填字游戏或吃健康的食品能阻止或者逆转这种情况吗?可能会，但目前来说我们并不确定。不管对于健康人还是患有神经系统疾病的人来说，预防医学都是非常重要的研究领域，因为最好的治疗方法就是预防。
阻止侵害并根治神经系统疾病这一治疗方案在概念上非常容易理解，但实际操作中可能困难重重：
1.我们必须了解健康大脑的运作机制。
2.我们必须确定出错的确切生理过程。
3.我们必须想办法阻断或扭转发病进程。
虽然概念上非常简单，但现实情况却是神经系统的诊断和治疗都非常复杂。尽管超出了本书的讨论范围，但健康大脑的一部分与我们的意识（或者是我们所说的灵魂）相关。意识仍是生物学最大的谜团之一：大脑如何产生个人意识，产生我们对生活的愿景，孕育我们爱的能力以及满足感、失望、抑郁、喜悦等情绪?当然，这是已经被医生们争论了几十年、被哲学家们探索了几个世纪的问题。
人类之所以独一无二，正是由于意识和各种情绪的存在，但患有某些影响认知的神经系统疾病时，这些人类独有的特征便被剥夺了。例如，脑肿瘤患者的行为和性格可能会发生改变，虽然肿瘤被切除后这种改变会消失，但当肿瘤复发时，症状又将出现。
灵魂比意识更难定义。大脑是灵魂的源头，还是灵魂独立于大脑而存在?阿尔茨海默病患者无法辨认家人，也无法处理来自外界环境的感官信息，他的灵魂会发生怎样的改变?这些都是患者和家属每天挣扎，并用尽全力去解决或思考的深刻问题。
与同事见面时，我最喜欢提出的一个问题就是“科学精灵”的问题。设想这样的场景：如果存在一个精灵能够解答你关于多发性硬化、阿尔茨海默病或渐冻症的任何疑问，你最想问什么?最常见的回答是：疾病的起源，即主要病因是什么。尽管我们治疗神经系统疾病的能力正在迅速提升，但这个核心问题对于我们弄清楚从何根治它们仍尤为重要。
免责声明：此文是我的读书记录,内容只是参考｡
