伊恩·里德（Ian Reid）是苏格兰阿伯丁皇家康希尔医院的一名精神科医生，他治疗严重抑郁症患者已有25年。“抑郁症是一种非常糟糕的疾病，”他说。“我曾与癌症和抑郁症患者共事，其中不止一人说过：‘如果我必须在这两种疾病中选择一种，我会选择癌症。’”
当患者因重度抑郁症来到皇家康希尔医院时，他们首先接受心理治疗和抗抑郁药物治疗。只有大约40%的患者对第一种药物有反应。有时换一种药物会奏效，但在里德的经验中，大约10%到20%的抑郁症患者对任何药物都没有反应。在这种情况下，里德通常会转向第三种选择。它正式名称是电休克疗法（ECT），但它更广为人知的名字是电休克疗法。
里德是ECT方面的专家，多年来，他因此遭受了不少非议。“网上有些人称我为纳粹，称我为野蛮人，”他说。“有一个人建议我应该接受ECT，这样我才懂得我在做什么。”
里德对这些反应并不感到惊讶。对许多人来说，他们对ECT的全部了解来自1975年的电影《飞越疯人院》。杰克·尼科尔森饰演的兰德尔·麦克墨菲（Randle McMurphy）是一个试图通过在精神病院度过刑期来逃避重劳动的罪犯。但麦克墨菲的遭遇远比他预期的要糟，包括一次可怕的ECT治疗。医院工作人员将他绑在床上，在他的嘴里塞了一块橡胶，以免他咬断自己的舌头，然后将电流打到他的太阳穴。他痛苦地扭动身体，然后无力地瘫倒在地。
那个场景与里德为患者进行的治疗毫无相似之处。首先，他会给他们进行麻醉和肌肉松弛剂治疗，让他们不会经历任何抽搐。但最关键的是，ECT有效。“你可以看到一个人从呆滞、失禁变得完全改变，”里德说。
在苏格兰，这个拥有500万人口的国家，每年有400人接受这种治疗。其中约75%的人得到了缓解。“ECT的表现优于心理治疗和抗抑郁药物，”里德指出。然而，它的有效性仍然是个谜。“这听起来一点也不符合直觉，”他承认。“让人生病发作，给他们电击，然后治好像抑郁症这样复杂的问题，这简直太疯狂了。”
电休克疗法的分析
幸运的是，我们不必在了解某种疗法为何有效之前就使用它。“在人们知道维生素C是什么之前，库克船长就已经给他的船员们服用柑橘来治疗坏血病了，”里德说。但由于ECT侵入性很强，而且其效果可能会消退，他一直想弄清楚电休克疗法是如何起作用的，希望能利用相同的机制来找到一种更持久、更不痛苦的对抗抑郁症的方法。“我脑子里一直有一个想法，那就是了解这里的原理将会非常棒，”他说。
意大利的医生们在1938年首次使用电休克疗法治疗精神分裂症；在接下来的几十年里，这种疗法传播到其他国家和治疗其他疾病，尤其是抑郁症。尽管ECT效果明显，但它可能是一种令人恐惧的体验。患者在接受治疗时保持清醒，直到癫痫发作导致他们昏迷。有时在过程中他们会骨折。在20世纪60年代，精神科医生在ECT中加入了麻醉和肌肉松弛剂，以减轻部分创伤，但记忆丧失仍然是一个常见的抱怨。到了20世纪80年代，脉冲被缩短为短暂、尖锐的刺激，失忆问题有所改善。
到了21世纪，与ECT相关的负面影响在很大程度上得到了缓解。2010年的一项研究中，都柏林圣三一学院的Maria Semkovska和Declan M. McLoughlin回顾了84项对2981名接受ECT的患者的研究。他们发现，唯一的显著记忆问题发生在治疗后三天内；15天后，患者的记忆实际上有所改善。
随着安全问题得到解决，里德和他的同事们一直在努力弄清楚ECT是如何起作用的。从2009年开始，他们使用功能性磁共振成像（fMRI）扫描抑郁症患者在治疗前的脑部；然后，他们跟踪患者的整个治疗过程，通常为四周。9名成功治愈的患者完成了后续扫描。里德从以往的研究中得知，抑郁症会减小某些脑区的尺寸，包括海马体和灰质，这两者通常与情绪有关。ECT治疗后，里德的团队测量了每位受试者脑部的体积。研究人员发现海马体体积有所增加，但灰质没有。
他们还研究了第二个，可能更重要的变化：ECT如何改变大脑相互“交流”的能力。大脑的每个区域都专门负责某些精神任务。例如，海马体帮助我们编码和提取记忆。如果我们试图在fMRI扫描仪中回忆记忆，机器就能检测到海马体中出现的额外活动。
如果脑区就像独立的计算机，那么整个大脑就是一个计算机网络。一个区域的活动受到来自其他区域发送信号的神经元的神经元的影响。这种交流会导致两个区域紧密合作。当一个区域活跃时，另一个区域也活跃；当一个区域安静时，另一个区域也倾向于安静。
一项旨在确定这种互联性与神经精神疾病之间关系的研究已经展开。研究人员发现，包括精神分裂症和阿尔茨海默病在内的一些疾病似乎会改变某些网络的连接性。2010年，阿伯丁大学的神经科学家Christian Schwarzbauer测量了失去意识者的脑部连接性。他发现，永久性植物人状态的人的连接性与那些最终恢复意识的人的连接性不同。
2011年，Schwarzbauer与里德合作进行了一项新的ECT研究。他的任务是分析脑部扫描中连接性的变化。这将是首次有人寻找这种联系，也是Schwarzbauer第一次使用他设计的新方法来测量连接性。通常，神经科学家会在实验开始前选择大脑的几个大区域进行研究。然后，他们通过测量进入这些区域的血液流量来比较这些区域的活动。Schwarzbauer想出了一个更精细的测量方法。他没有提前选择区域，而是将整个大脑分成25000个小块。然后，他测量了它们之间所有的连接，寻找ECT治疗前后显著的变化。
这种方法揭示的信息远比里德对脑部大小的研究要多。“治疗后，大脑的交流结构发生了巨大变化，”Schwarzbauer说。ECT削弱了所有九名患者相同的连接网络——这个网络围绕着一个位于左眼上方的中心节点，一个叫做左背外侧前额叶皮层的脑区。
缓解过度活跃的大脑
当时里德和他的同事们并不知道，在圣路易斯，另一支团队也在研究抑郁症的连接性。华盛顿大学的Yvette Sheline和她的同事们扫描了18名重度抑郁症患者的脑部，并与17名健康个体进行比较。他们发现了证据表明，在抑郁症患者中，以左背外侧前额叶皮层为中心的网络是“过度连接的”。
当里德和Schwarzbauer得知Sheline的研究后，他们开始思考ECT是如何重塑大脑的。他们推测，当人们抑郁时，这些过度连接的区域可能会让思绪在大脑中不断回荡。“这可能导致内部信息过载，”Schwarzbauer说，使得处理外部信息变得困难。通过消除这些过度连接，ECT可能让抑郁症患者摆脱自己的思维困境。
里德正在通过跟踪他的患者并观察他们是否复发来检验这一假设。如果他和Schwarzbauer是对的，那么复发应该包括抑郁症网络中过度连接的检测性回归。
里德的研究留下了电流的冲击如何消除过度连接的疑问。但他希望脑部扫描和其他先进的方法最终能揭示ECT的工作原理。从那里，或许有可能开发出一种侵入性较小的获得相同效果的方法。
“如果能把它装在瓶子里，”里德说，“那就太棒了。”
卡尔·齐默（Carl Zimmer）是一位获奖的生物学作家，也是《错综复杂的银行：进化导论》（The Tangled Bank: An Introduction to Evolution）的作者。
