人类头部移植是如何工作的

2014年8月27日，在印度加尔各答，视觉障碍的年轻人举着海报，宣传眼部捐赠。

Dibyangshu Sarkar /法新社/盖蒂图片社

经常在获得驾驶执照时，您有机会注册潜在的器官捐赠者。其余的器官捐赠故事如何发挥作用？让我们从两个相反的角度看它：器官和捐赠者的接收者。

有资格从捐助者接收器官（或少数器官），患者必须处于如此差的健康状况，其中一个器官正在失败的边缘。肾功能衰竭，心脏病肺部疾病都是病人可以从移植．

然而，许多人没有意识到，移植不仅仅是心脏、肺和肾脏等器官，还包括组织捐赠。例如，严重烧伤的人可以接受皮肤移植;一些导致失明的疾病可以通过角膜移植来纠正，医生甚至已经进行了肌腱、骨骼和软骨的移植。

一旦病人达到接受器官的标准，他或她就会被排在等候名单上。在美国，这个数据库是由器官共享联合网络(凯泽本人)。器官共享系统负责将器官接受者与捐献者匹配起来。一旦被列入名单，病人就要等待电话通知，这可能需要几个月到几年的时间，这取决于器官[来源:生命捐献计划］．有时它来得不及时。

人们可以在任何时候通过UNOS注册成为器官捐献者，或者在获得驾照时在机动车辆管理局注册。如果一个人发生了不可逆转的脑功能丧失，并被宣布脑死亡，从而使其器官符合捐献条件，其家属仍必须同意捐献。从那里开始，流程快速移动，使匹配到接收者，并开始操作。

这是常规器官移植的一般过程。但我们说的不是普通的;我们说的是移植头部。首先，这种方法显然不适用于活体捐赠者。涉及活体捐赠者的器官移植发生在这样的情况下:活着的人可以将器官(即肾脏或肝脏)捐赠给另一个人而不会死亡。很明显你不可能不死就捐出你的头。从理论上讲，如果活体捐献者交换了头部，就可以进行头部移植;然而，这将是一个非常昂贵的选择性手术(即使批准了)，因为没有哪种医疗条件会建议交易人头作为一种治疗形式。所以在头部移植的案例中，我们看到的是这样一种情况，一个人的情况是，他的大脑完好无损，但身体却遭到了毁灭性的打击。

也许最好把它看作是一个身体移植，因为接受移植的人实际上是保留了他或她自己的头，但接受了一个新的身体。从技术上讲，你是在把头部移动到一个新的身体上，但那只是因为头部比整个身体更小，更容易移动。

这可能发生吗?继续阅读，了解更多的实验，铺平了道路，使这一操作更接近现实。

1959年4月15日，苏联科学家弗拉基米尔·德米霍夫博士在一次移植实验中创造了一只双头狗，这只狗由不明身份的实验室助手喂养。

©Bettmann / Corbis

将其他人的部分拼凑在一起的想法并不新鲜。也许文学中最著名的例子是玛丽·雪莱在她的小说《弗兰肯斯坦》(1818)中的想象。你们可能还记得，在这个故事中，一位名叫《弗兰肯斯坦》从墓地尸体的不同部位组装一个怪物，并在实验室给予它生命。在小说之外，科学家们对动物的组合做了很多实验。让我们来看几个涉及头部移植的例子。

1954年，俄罗斯博士弗拉基米尔德米克霍夫进行了一系列创建双头狗的实验操作。他成功地嫁接了一只狗的头部和前肢到另一只狗的脖子上。令人惊讶的是，两个头都可以看到，听到，闻到和吞咽。他的实验动物中的最长是29天。通过现代标准，这样的实验似乎是残忍的，不必要;然而，Demikhov受到他真诚的兴趣拯救人类生命的动力。他希望收集他从狗实验中学到的所有他所吸取的知识并将其应用于人类移植物。

当时只有骨，血管和角膜已经成功地移植到人类身上。有人尝试过移植更大的器官，比如肾脏，但这些器官总是遭到排斥。德米科夫和他的团队的目标是建立一个组织银行，里面有器官仓库，随时供需要移植的人使用。

快进到1970年，在美国，人们尝试用恒河猴做头部移植实验。克利夫兰的罗伯特·怀特医生进行了头部移植手术，这只猴子在神经系统上完好地存活了36小时，尽管它不能移动。九天之后，头部被猴子的免疫系统排斥，猴子死亡。移植团队提到的最大障碍是无法连接脊髓。

从那时起，中国继续进行小鼠实验，在理解脊髓连接方面取得了一些进展。虽然还没有在人体上进行过任何试验，但意大利外科医生、致力于大脑刺激技术进步的智库成员塞尔吉奥·卡纳韦罗(Sergio Canavero)确信，他有一种移植人类头部的方法，可以发挥作用，并正准备进行试验。

与常规旧器官移植一样，头部移植的第一步是识别有需要的人。在这种情况下，“器官”收件人正在保持他或她自己的头部，该头部正在移植到身体上。虽然世界上有许多人患有摧毁身体的疾病，但留下头脑完整（如进步肌营养不良），迄今为止只有一个人愿意尝试这种风险的运作（2017年12月）：ValerySpiridonov，一名30岁的俄罗斯患有一种难以浪费的遗传疾病肌肉．

这就解决了一半的问题。你仍然需要一个捐赠者，但这不是可以提前计划的事情。捐献者必须与史比里道诺夫(或其他未来接受手术的候选人)在身高、体格和免疫类型方面匹配，捐献者还必须进行疾病筛查。一旦捐献者就位，就必须制定实施手术的计划。

幸运的是，卡纳韦罗医生已经考虑过了。首先要做的是，一个大到可以同时做两个手术的手术室。你不能让一个人跑过街道去医院带着一个装在冰桶里的头穿过城市。最大的成功机会是尽快重新连接(在1小时内)。Canavero］．必须有医生，护士和其他支持人员的团队，以涵盖医学中的所有不同特色：神经外科，血管外科，脊柱融合骨科，整形外科等等。

一旦手术小组就位，接受者和供体都将做好常规手术的准备——插管，通过气管切开术通风(记住，头部将被砍掉;通过口腔通风不会有很大帮助)，并给予抗生素。下一个非常关键的步骤是酷。字面上。你需要将尸体冷却到10摄氏度左右[来源:Canavero］．这样的低温导致低血流量，这对大脑起到了保护作用，阻碍了许多导致神经细胞死亡的生物过程。

通过第一次躺下和后来坐着的坐姿和施主才能促进外科手术，将在每个颈部进行深度切口，暴露动脉，颈静脉和脊柱。两种患者的所有肌肉都会用标记进行颜色编码，以促进后面的联系。脊髓会得到最后的切割，留下一些松弛的融合到新的身体。很快，“好”头部将被移动到“良好”的身体，脊髓树桩融合在1-2分钟内。这里的速度是关键。出现出血并不是太大的危险（颈部的船只会被夹紧），脑子拼命地需要氧气和葡萄糖，即它只能通过脊髓连接到身体上。冷却患者将有助于购买外科医生一点时间，但如果他们希望移植工作的任何希望工作，他们仍然必须很快工作[来源：Canavero］．

你可能还记得，脊髓融合是20世纪70年代对猴子的挑战性步骤。卡纳维罗建议使用聚乙二醇(PEG)胶来融合它们。PEG是一种广泛使用的塑料，在牙膏、护肤霜和各种药物等产品中都有广泛的应用。PEG已被证明能立即修复因机械损伤而受损的细胞膜，所以卡纳韦罗认为它是重新连接脊髓的有力候选[来源:博根］．脊柱也需要稳定，这可以通过金属丝、螺钉、棒和夹子来实现。

外科医生重新接上脊髓后，他会迅速缝合颈动脉，然后重新连接气管、食道和神经。被标记的肌肉会连接起来，然后由整形外科医生缝合。

患者需要在医院的重症监护病房至少3天的镇静时间，但为了安全起见，对于第一次手术，卡纳韦罗可能会诱导昏迷3到4周。外科医生希望，一旦醒来，病人应该能够说话和感觉自己的脸，但他们需要至少一年的物理治疗，才能完全移动自己的身体[来源:Canavero］．

36个小时的手术，数年的治疗，以及1100 - 1300万美元的投资。[来源:汉布林]！似乎很容易，没有？

©2015 HowStuffWorks, Infospace LLC的一个部门

目前所有的实验都表明，这个手术最大的挑战将是重新连接脊髓．但这只是手术室里最大的障碍。许多潜在的术后问题也需要解决。

如果手术期间一切顺利(这是一个很大的“如果”)，手术后的第一个担忧将是头部排斥。你不希望身体对抗头部，所以必须定期进行血液样本和活组织检查，以确认没有形成抗供体抗体。

也有可能手术会很大程度上起作用，头部会附着在新的身体上，并被新的身体接受，但在手术过程中会有一些不太顺利的小问题。例如,一些神经与声带有关，声带从大脑向下循环，向下到颈部，然后再向上。重新连接它们可能会给外科医生带来更大的挑战，而且可能会影响语言。食道再连接后可能不能完全防漏，导致消化方面的潜在并发症。

也许最重要的是对接受新身体的人的心理影响。与其他器官移植不同的是，完整的身体移植将始终对接受者可见——不断提醒他们的身体不是自己的。接受过手部移植的患者是一个极好的对比点，因为他们对移植的记忆一直都是可见的。这些接受器官移植的人必须弄清楚如何哀悼失去的手，并接受自己的自我意识和身体形象。这只是我的一份工作。想象一下一个全新的身体会对病人的心理产生多大的影响。即使医学上确定某人是手术的合适人选，也必须进行精神评估，以确保他们能够用新的身体应对新生活。

卡纳韦罗已经有了一个计划和一个病人准备在2017年12月进行这个疯狂的手术，但他会被允许吗?他表示，如果欧盟或前苏联不批准手术，他将在中国进行。鉴于这种手术的新颖性和实验性，目前还没有真正的系统来批准或反对它。据推测，在美国，头部移植需要得到手术机构审查委员会、移植社区、神经外科学会和伦理委员会的批准。

从医学角度来看，卡纳韦罗提出了一个看似可靠的案例;然而，道德委员会会为他们安排工作。2013年，凯斯西储大学的神经学家杰瑞·西尔弗目睹了猴子头部移植手术CBS新闻我记得那头会醒过来，脸上的表情像是极度痛苦和困惑焦虑在动物。头还能活，但活不了多久。太可怕了……这是糟糕的科学，不应该发生这种事。”

小银凭什么说要不要做这种手术?但说真的，谁能说呢?谁来决定这是否合乎道德?寻找手术所引发的伦理问题的答案可能比弄清楚如何成功地进行手术更困难。如果这个手术成功了，我们该怎么办?

如果我们弄清楚了人类头部移植是如何工作的，作为一个社会，我们必须进行一些深入的思考，以确定我们是否想要走这些极端，以及这些医学突破将对我们的世界产生什么影响。