动动你的手练练你的脑

————————顾玉东教授在上海科技馆的讲演（节选）————————

   翻开《新华字典》可以看到带“手”偏旁的108个字，无一不与手的动作方式有关。而这108个字还没能包括人手的所有动作。就说一个“捏”字吧，“捏”钥匙和“捏”缝衣针是两种完全不同的动作方式。一个“捏”字实际上包括了五个不同的动作，由此可以看出手的功能和作用之厉害。
    人类的身体器官中，最精巧的部分是手部的19块小肌肉，也是手最宝贵的部分。有这19块肌肉，人才可以干非常精细、灵巧的活儿。您一定看见过猴子吃苹果的情景，有没有注意到它一定是用双手捧着吃的？这是因为猴子的五个手指是相互平行的，没有对掌和对指的功能，一只手拿不住东西。而人能拿住、握紧，就是因为有这19块小肌肉的活动。它使人的拇指可以转向掌心称为对掌），又可以转向其他手指（称为对指）。对掌和对指是人手最主要的功能。
    人手上的19块小肌肉，是人能完成那些动物无法完成的灵巧动作的关键。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。这就是我们手内部肌的结构。
    手还是人类神经感觉最为丰富最为敏感的部位，神经纤维也最集中。从比较学研究的角度来看，人类基因组的检测结果显示，大鼠和人在基因结构上大体相同，仅有3%的差异。但在手拥有神经纤维的数量上差异却极大。大鼠前爪上有3万根神经纤维，而人手上有100万根，这是任何其他动物都无法比拟的。人也因此具备了最复杂、最特殊的功能——手和脑的联系与互动。
    最近有瑞典的专家研究了手指活动和脑血流量的关系，证明手指活动简单时，脑血流量约比手不动时增加10%。但在手指做复杂、精巧的动作时，脑血流量就会增加35%以上。脑血流量相对增加了，就有利于思维的敏捷。这证明了手和脑之间的密切关系。
    再从人的大脑皮层显示的信息来看，手在大脑皮层上所占的面积是最大的，几乎达到1/4到1/3。因此，手的高度灵活是和脑联系在一起的，是人类所特有的高度进化的结果。可以说，手是人的第二大脑。

    1998年，深蓝电脑和国际象棋大师比赛，以深蓝电脑赢了象棋大师而告终，一时成为世界关注的热点。这个事实说明，人类目前对脑和计算机的研究已达到了相当高的水平，计算机在某些方面已能超越单个人的思维和智慧。虽然电脑永远不可能超越全人类的智慧，但它完全可以超越个人。
    而相比手来看，目前人类对机器手的研究制造，与人手的差距还很大。现在国际上制造机器手最好的德国生产的手也还只能做六个动作——手指的伸、抓，前臂的左转、右转，还有一个关节的背伸与背屈动作。这说明：人类现在对手的研究远远落后于对脑的研究。可以预言，至少100年之内，人类仍造不出像手一样的机器。不管人有多聪明，在相当一段时间内没有一个机器可以代替人手的全部功能。因为人手太复杂、太精细了，19块手内部肌和19块手外部肌，19×19的功能变化有多少啊！这还有待于我们进一步去研究和发现。
    上海有一位中学教师，配合教学在学生中做过一个夹筷动作的实验。结果发现，这个动作做得正确与否，与学生成绩的高低呈正比关系。做得正确的学生成绩均较好，而做得不正确的，成绩往往较差。这在一定程度上说明动手和动脑的关系，说明现在提倡动手教育是非常必要、非常重要的。前面已提到过，动手后脑循环会发生改变。手的动作形成大脑新的兴奋点，产生一个新的联系，有利于理解，有利于记忆，有利于思考。因此，人们应注意养成习惯，即使是在看书的时候也要有意识地动动手指，以利记忆。
    现在不仅提倡动手教育，还应提倡动手休闲。最好的休闲不是躺在那里不动——实际上睡在床上是最低级的休闲——最高级的休闲是动手休闲。比如，自己动手制作日常生活用品。总之，要在休闲这个字眼上做各种各样的尝试，休闲的时候是好好动手、进行各种手指运动最合适的时候。这对创造性思维的发挥非常重要。凡是要做前人没有做过的事，都得从动手开始。
    俗话说：“心灵手巧”、“得心应手”，这里所说的心实际上都指脑，证明脑的创造性都离不开动手的实践来体现，手是人类进化脑的动力，是创造创新思维的摇篮。

    20世纪30年代，从英、美、德、日相继建立手外科开始，世界手科学至今经历了70多年的发展历程。1958年，从北京、上海、天津相继建立手外科，到断肢再植（1963年陈中伟）、足趾移植再造拇指（1966年杨东岳）、皮瓣移植（ 1973年杨东岳、顾玉东）、臂丛神经损伤的修复（1970—1986年顾玉东），到今天走在手外科水平的世界最前沿，中国为加速世界医学进步和造福人类作出了重大贡献。尤其在手脑研究方面，我国开辟了一条通过对手的研究，加深对脑的研究的独特途径，即国外都是通过脑研究脑，而我国结合手外科的临床治疗做了很多探索和积累，独辟了一条通过手研究脑、治疗脑的全新途径。例如，对臂丛神经损伤的修复，就很能说明这方面的问题。
    1、大脑对呼吸神经的牵制
    1980年，有一个清华大学的学生，毕业以后回到了福建老家。由于福建山区大学生很少，父老乡亲们很为他自豪，家里专门为他买了一辆摩托车。然而因为他驾驶技术不熟练，不小心撞到了树上。手脚虽然没有折断，却把头和肩之间的神经———我们称之为“臂丛”的神经，撞断了。这是连接脑部和手部的神经，有5根大神经组成，每根神经中有28根神经纤维，每根只有20微米（1微米[um]=0.001毫米[mm] ）粗细。臂丛断了就像一棵树被连根拔起。在20世纪60年代以前，这被认为是一种绝症，断了就等于一辈子残废。60年代以后，世界上很多显微外科医学家都开始研究和寻找补救的方法，最后从树木嫁接的原理上得到了启示，把嫁接法应用到了临床医学上。英国和日本的医生找到了管呼吸的肋间神经、意大利的医生找到了管头颈的颈神经、我们则找到了膈神经“嫁接”到了臂丛上。
    膈神经也是管呼吸的，我们把它接到臂丛上以后，有半年的时间，病人的患手白天不会动，可晚上睡着了却不由自主地会动，好像总在敲他爱人的背。原来，这正是脑的指挥在起作用，白天他的脑子总在想这是患手，不能动，所以就不会动；晚上睡着了，大脑处于无意识状态，手就随着呼吸动了起来。这正是由于把管呼吸的神经接到了管手的神经上的缘故。后来经过半年有意识的锻炼，这个病人又能控制住手了，能够有意识地动，也能够有意识地伸缩了。这就是世界上第一例用膈神经来修复臂丛的手术。它给我们的臂丛治疗带来了新的方法。
    2、大脑对同侧肢体的支配
    到了1986年，我们收治了一个肋骨骨折、膈神经麻痹、颈部又有外伤的病人。在这种情况下，病人的膈神经、膈肩神经和颈部的神经都不能用，也就是说，没有现成的办法可以治疗了。当时我已经做了将近1000例臂丛手术，在实践中发现，臂丛的5个大神经中，断了当中一根神经是没有症状的，而其他上下各两根断了都有症状。由此我想到：既然碰断了中间这根没有症状（即不影响手的正常功能），那么人为地剪断也不会有症状，这一根是可以借用的。因此我尝试做了世界上第一例把健肢的臂丛接到患肢的臂丛上去的手术。手术第二天晚上我替病人检查，证实被借用一根臂丛神经的手完全正常。这证明拿掉当中一根神经不影响手功能的设想是正确的。至于术后手的感觉，病人反映只是食指和中指有点木。两个星期后，木的感觉也消失了。我们的第一步成功了。但借用过来以后，长期效果到底好不好，能不能再长呢？一年以后，病人的情况证明了与这一根神经有关的手的感觉和功能都恢复了，效果是好的。但与此同时又出现了病人要动就两手一起动的新情况，因为当时是借用健肢的神经修复患肢的，大家知道，左脑是管右肢的，右脑是管左肢的。所以健侧移位术后，就会出现健肢与患肢同步兴奋现象，是大脑对同侧肢体支配的结果。这是一个大问题，于是我们就采用了针刺的方法寻找关键的感觉点。结果发现，这个点不在患肢上，而在健肢上。这完全是因为大脑没有转过来。所以，我们针对性地指导病人有意识地锻炼。2-3年后，患肢又能独立兴奋，单独活动了。
    大脑是如何支配人体相关部位活动的？这个手术就很有研究价值。因为它证实了大脑不仅支配对侧，同时还支配同侧的现象，即大脑对手的支配可以互走，由此引出了脑研究的新问题。我们在进一步的研究中发现这类病人在两侧大脑里面有同时兴奋的兴奋灶。将来我们还要进一步研究到底哪个点是主要的？原来到底是怎么样的？怎么会形成同时兴奋这种现象的？在不同的条件、环境下，它是怎么转化的？它的连接点在哪里？这些问题都可以通过我们这个手术去研究，进而研究脑的结构和机制。术后先同步，最后又分开。那么是怎么同步的？又是怎么会分开的？我们期望通过对手的研究，加深对脑的研究。
    人类虽然已做了大量有效的手外科手术，疗效也越来越好。但到目前为止，绝大多数都是在手的大关节——肩关节、肘关节、腕关节、指关节上做的研究和恢复治疗，而对手最关键、最宝贵的部分——手内部的19块小肌肉的研究和恢复几乎为零。因此，21世纪手科学有两大任务。第一是手内部肌，现在虽然发明了很多神经手术，但是都没有解决手内部肌的功能。因为这19块手内部肌太容易萎缩了，一旦失去大脑的支配，它也很快会凋亡。这是21世纪要探索的问题；第二是要通过手来研究脑，这是我们中国首先提出的一个新途径。
    手创造了人类，创造了世界。大家应该保护好自己的双手，因为手是智慧的代表，是人的第二个大脑、第二张面孔、第二双眼睛，是创造一切的法宝，包括创造我们人类自己以及整个人类世界。从另一个意义上来说，如果整个世界能像2001年的APEC 会议一样，让所有人的手都放在一起，紧紧相握，那么我们这个世界就太平了，就安宁了，就幸福了……　