“PET”探索大脑活动的秘密

美国洛杉矶加州大学医学中心几位医生把一位病人的头部送入一架巨大镯形的金属机器里，很快，病人头脑视觉中心的影像就在荧光屏上出现了。脑中的一部分像是一个爆炸中的星云，射出红光和白光。稍后，扫描器显示那一部位已为黑暗吞没，就像星云忽然冷却了。
只有ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ，阳电子发射射线摄影术）才能摄出这种影象，这种把原子核物理学、电脑和医学合并在一起的新技术，与大多数其他诊断技术不同。它所显示的不是器官的静态图象，而是器官的功能。
在ＰＥＴ室内，那位病人躺在铺了垫褥的不锈钢床上，他的头在那镯形机的圆孔里。半小时前，医生曾在他手臂上注射了一种放射性的葡萄糖。脑最活跃的区域消耗的糖最多，因而聚集的放射性同位素也最多。机器内，几百个探测器吸收辐射，并通知电脑，电脑把收到的万千信息组成图象，在荧光屏上显示出来。光亮的部分是放射性同位素积聚的地方。于是，一幅病人脑子的化学图便出现了。目标·脑ＰＥＴ与大家熟悉的ＣＡＴ（电脑轴向层面爱克斯射线照相术）大不相同。ＣＡＴ是发射一连串爱克斯射线穿越人体，由电脑把结果组成清楚的图象。ＣＡＴ和一般人所谓的“照Ｘ光”相似，只显示器官的形状。ＰＥＴ显示的是器官在做什么。
第一架真正的ＰＥＴ机是在十年前由一个专家小组建造的，初期制成的机器虽然看上去很笨拙，但却是根据高深的核物理学造成的。ＰＥＴ使用一类特殊的同位素，这类同位素几乎能与人体所需用的任何物质结合。它们会放出带阳电荷的粒子，也就是阳电子。把同位素注入人体后，阳电子与周围身体组织中带阴电荷的电子相撞，致使两种粒子互相淹没，因而所发出的辐射由ＰＥＴ的探测器侦得。初期的试验结果显示这种机器大有前途，所以研究工作积极展开。
检查工作的第一个目标就是人脑。这个智慧器官至少有一百亿神经细胞和许多倍于此数的联系，但科学家始终无法对它作深入探查。
有了ＰＥＴ，科学家能真正见到脑在什么地方处理思想，不论是健康或受了损伤的脑，都能借助ＰＥＴ获得精确的脑功能图。并对人脑的工作情况，有了远比以前清楚的了解。
在美国洛杉矶加州大学进行的一项研究中，神经学专家马济奥塔用耳机让健康的志愿受试者听音乐，受试者脑的右半球亮了。然后他要受试者找出两个相同的音调，大多数受试者都用右半脑处理这问题，但受过训练的音乐家却大多用负责分析问题的左半脑来处理。这显示脑的功能与反应会随着经验或学习而改变。脑功能千变万化，最先进的电脑也望尘莫及。
有些科学家说，如果人脑是电脑，这电脑应有整个得克萨斯州大，十层楼高。编写程序要几百年的时间。打开谜团利用ＰＥＴ所进行的初步研究，使研究人员对精神病有了深入的新了解。美国纽约州阿波顿市布鲁克海温国立研究所和纽约市纽约大学医学院的科学家扫描一个在精神病院住了多年的精神分裂病患者。他的脑大部分在荧光屏上闪出红色黄色兰色的光，但前面部分却远较深暗。（科学家认为脑的前部控制情绪和抽象思想，这正是精神分裂病人所不能控制的功能。）研究小组又扫描了三十几名别的精神分裂病人，每人都出现相同的显著征象——前脑消耗糖的速度远比脑的其他部分慢。
另一些研究人员用ＰＥＴ摄影机拍摄阿尔茨海默症患者。这种病是最常见的衰老现象。美国马里兰州贝斯达市国立衰老研究所的兰坚·都亚拉医生扫描一位头发灰白的妇人，她近几个月来十分健忘，记不起东西的名称或刚才想打电话给谁。她的脑图象在荧光屏上出现，记忆区里有一个小而黑暗的月牙形，这可怕的小月牙恰好与阿尔茨海默症的可辨识式样相合。
以前，医生只能根据症状猜测病人是否患了阿尔茨海默症，必须待病人死后，才能证实确是患了此病，因为验尸时曾在萎缩了的脑子上找到纵横交错纠缠在一起的死神经纤维。但病的发生经过仍是个谜。
现在ＰＥＴ扫描显示阿尔茨海默症始于脑的顶部，然后依照一定方式逐渐恶化，如影响语言和辨别方向的能力等；然后向前扩展，使病人越来越糊涂；最后整个脑子变暗。神经细胞退化，病人卧床不起，几年后死亡。“ｐＥＴ能指出受这种病影响的特殊部位，”都亚拉说，“应能帮助我们找出治疗的方法。”这种技术也能帮助医生分辨病人患的是阿尔茨海默症，还是别的衰老病症。ＰＥＴ能显示不同病症患者的葡萄糖代谢作用的模式不同，因此熊有助于医生治疗。
洛杉矶加州大学医学中心的科学家现正向另一种摧毁部分人脑的病——慢性舞蹈病——进军。患者会古怪地扭动，语言不清，痴呆，精神障碍，最后死亡。症状发生后五至十年，ＣＡＴ扫描可查出脑的损伤，ＰＥＴ扫描却几乎能立刻显示出脑中的化学改变。这是好消息：科学家总有一日能在身体受到损害之前，设法控制脑中的化学变化。外科手术更为安全ＰＥＴ对其他的病人也有助益。包括癫痫病患者在内。洛杉矶加州大学的手术室里，一位外科医生由颅骨上一个小孔，窥视检查一个小女孩的脑。他扭转切割器，使其进入头脑，然后挖出一块直径三十毫米的灰色组织，那就是癫痫的祸根。
在ＰＥＴ没有发明以前，要找出病人脑中的发病点，简直象在大海中寻找敌人的潜艇一样困难。现在医生们有了比较容易而安全的方法，就是看ＰＥＴ的荧光屏。在不发作时，问题部位发出蓝绿色的光，显示代谢作用很低；猝发时，问题部位曾白光照耀，显示它那时消耗的能量，数倍于平时。
由于各ＰＥＴ中心的试用成绩都非常好，专家预料这种技术必将在医学诊断上广泛采用。目前，世界已有了四十处ＰＥＴ中心。（摘自美国《读者文摘》中文版）