1794年4月15日,228年的今天,法国杰出神经生理学家皮埃尔·弗卢龙(Pierre Marie Jean Flourens)出生。弗卢龙以神经系统、大脑定位和大脑功能、大脑生理学研究等方面的各种重大发现而闻名,也是神经解剖学中使用实验方法的先驱之一。他用笛卡尔学说对皮质定位进行精彩辩驳永远是神经生理学史上精彩的一章,在小脑和半规管的平衡机能、骨膜在骨骼生长的作用和再生等方面也作出了杰出的贡献。
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弗卢龙于1794年4月13日出生于法国东南部距离蒙彼利埃(Montpellier)约67公里的小镇莫雷伊尔汗(Maureillhan)。在弗卢龙的家庭里,除了他的父亲是一位葡萄种植者之外,其他所有男性长辈都是外科医生。弗卢龙从小便表现出极大的学习兴趣和天分,并在家里接受教育,直到高中。随后,年轻的弗卢龙便被送往赛维纳山脉(Cevennes Mountains)跟随导师继续学习。据描述,弗卢龙在15岁时曾表示,“我想加入法兰西科学院的自然科学院(Academie des Sciences),就算我最后没有成功进入自然科学院,我也要加入法兰西科学院(Academie Francaise)。”后来,雄心勃勃的弗卢龙选择在蒙彼利埃著名的医学院开始他未来的职业培训。
在弗卢龙开始自己的动物实验之前,加尔已经发展出相对较新的大脑功能概念,即“大脑皮质层代表了大脑的最高水平,这个区域的发展是哺乳动物和人类的特征。”加尔试图从生理学角度分析和定位大脑功能,并从“无实体的笛卡尔概念”转为更加实际的神经功能概念,提出颅骨特征与大脑发育之间的相关性,声称特定的皮质区域具有局部的特性、功能等。为了验证加尔的论断,弗卢龙通过消融和刺激方法对哺乳动物物种——尤其是兔子和鸽子进行许多实验,探索大脑运作的方法。弗卢龙认为,可以通过去除动物大脑的解剖定义区域并观察其行为变化来定位某些大脑功能。例如,在去除小脑后,动物的肌肉协调和平衡感消失。
1823年,弗卢龙表示小脑的作用调节运动活动,并在一年后提供了他对鸟类和低等脊椎动物进行消融实验的详细信息:通过在后脑室附近的髓质中制造离散病变,可扰乱某些重要的功能。但是,弗卢龙不赞成加尔有关“颅相学”的观点,并得出结论认为大脑只作为一个整体发挥作用,他写道:“大部分脑叶可以被切除且不会导致大脑丧失功能。随着切除的数量增加,大脑所有功能都会减弱并逐渐消失。因此,大脑叶在协调一致地运作,以充分发挥其功能。”他认为大脑皮质是一个不可分割的整体,来发挥大脑的种种作用。弗卢龙对加尔等人论断的大多数辩驳发表在其1824年的《神经系统特性与功能的体外研究》(Recherches exérimentales sur les propriétés et les fonctions du système neuroux),其中弗卢龙复制了相关科学家的研究译本,并逐点回应,展示其实验工具、技术和成果的优越性。
弗卢龙《神经系统特性与功能的体外研究》(1824年)
弗卢龙将大脑损伤程度和脑功能缺失程度相联系,并采用一个功能整体性概念,认为大脑由不同功能区域组成,但特定区域的功能却整体相互作用:“所有的感觉、知觉和所有意志都同时在这些器官中占有相同的地位。感觉、知觉和意志的能力本质上就是一种能力”,大脑皮层功能等势说的概念也因此而产生。
加尔和弗卢龙强烈反对彼此的工作和想法。加尔表示,弗卢龙的手术是“一次性损害、削弱并切除所有器官”,其连续消融是一种证明皮质定位的糟糕技术,并否定通过低等生物推断关于灵长类动物和人类一般结论的正确性;弗卢龙则反驳了加尔在定位方面的努力,并建立自己的大脑同质性理论,该理论还预测了后来卡尔·拉什利(Karl Spencer Lashley)的整体活动原理和皮质等势性概念。然而弗卢龙也承认,加尔提出了大脑内功能和结构之间相关性的详细证据,并确认大脑是心智器官(Organ of mind)。
此外,弗卢龙还对前庭和耳科疾病进行了重要的研究,首次认识到内耳半规管在维持身体平衡和协调方面的作用,推进了前庭生理学的发展。1825年,通过对鸽等进行精巧切除实验,弗卢龙首次对拔出半规管后的前庭迷路功能进行实验观察。在切除鸽子的水平圆形半规管后,他发现鸽子会继续转圈,且其头部运动出现异常;当他切断器官的神经纤维时,鸽子的听力没有受到影响,但切断基底乳突后,鸽子的听力却被中断。因此,弗卢龙提出半规管参与维持姿势和平衡动作,并提出半规管病变导致先前出现的前庭症状的假设。同时,由于破坏动物延髓会导致死亡,他还提出延髓主要负责动物的循环和呼吸的说法。
弗卢龙在1833年成为法兰西学院(College de France)的解剖学教授,1838年回到贝奇尔公社(the commune of Beziers)担任院长。1840年,弗卢龙先于维克多·雨果(Victor Hugo)成功当选法兰西科学院(Academie Francaise)院士,实现了他15岁时富有激情的梦想,并于1845年被授予荣誉勋章。
十九世纪40年代,由于弗卢龙依旧对生理学历史的兴趣并乐忠于使用完善实验技术来证实过往的实验结果,他重新回到骨骼生长和重塑的研究问题。基于亨利·路易斯·杜蒙索(Henri Louis Duhamel du Monceau)对骨膜的早期研究以及米歇尔·特罗亚(Michele Troja)和他自己早期对脑损伤愈合的研究,弗卢龙对骨膜动物实验提出了一系列技术变化,并讨论“物质连续突变”的重塑过程,提出骨骼修复手术的可能应用。这项工作直到十九世纪50年代才开始走入人们的视野中心,但却引发了各界对于弗卢龙作品重要性与独创性的批判。
除了从事生理学医学的研究外,鲜为人知的是,弗卢龙同时还是法国最负盛名的文学学院成员。1854年,弗卢龙出版的科普书籍《论人类寿命和地球的生命数量》(De la longevite Humaine et de la quantite de vie sur le globe)获得了巨大成功,其中弗卢龙提出“潜在人类寿命为200年”的观点。根据人类寿命,与他的骨骼重塑研究相关的哲学思考得到发展。1858年,弗卢龙出版了第二本科普书籍《生命与智力之中》(De la vie et de l'intelligence),将他关于骨骼生长和重塑的工作与其关于“生命结(Vital knot)”的研究结合,试图表达“生命”器官(生命结)、“智力器官”(大脑半球)和协调器官之间区别的哲学意义。由于弗卢龙观点的独特,他书中的观点也引发了科学和医学媒体上的一系列批判性评价。
作为一名杰出的医学科学家和一名富有个性的作家,弗卢龙的实际研究成果大大推动了科学的创新,而他犀利的文字却也同时传递着其不断尝试、不断挑战、不断创新的先进理念和信仰。