时间倒退到1848年的夏天，在美国的新英格兰地区，有一个25岁的年轻建筑工人菲尼亚斯·盖奇，因为一场不幸的事故，他的生活即将从称心如意变为穷困潦倒。150年过去了，当时发生在这个年轻人身上的不幸依然对我们有重要意义。
突如其来的大悲剧
盖奇在拉特兰—伯灵顿铁路公司工作，他管理着一大帮铁路工人，他们的工作是铺设穿越佛蒙特州的铁路。在过去的两周里，铁路铺设工作缓慢地推进到了卡文迪什镇，现在，他们正在布莱克河的岸边施工。此时施工遇到了阻碍，因为当地有大量露出地面的石块。盖奇和工人们决定炸开这些坚硬的岩石，从而铺设一条笔直平坦的铁路，而不是让铁路在岩石间绕来绕去。盖奇监督着整个工程的进度并且亲力亲为。盖奇身高1.68米，体格强壮并且身手敏捷。盖奇看上去就像年轻时的歌舞演员詹姆斯·卡格尼（James Cagney），精神饱满地在铁轨间穿梭跳跃。
在上司眼中，盖奇不仅仅是一个干活还不错的普通员工，他们称赞盖奇是所有员工中“效率最高并且最能干的”(1)。这无疑是件好事，因为盖奇从事的工作既需要高度的注意力，也需要健壮的体格，特别是在施工中需要安放炸药时。安放炸药通常需要严格遵循以下步骤：首先要在岩石上打个洞，将炸药粉填放到洞眼约一半的深度，放入导火索并用沙土将炸药覆盖起来；然后需要用铁棒以特定的顺序将沙土夯实；最后，再点燃导火索。如果所有的步骤都进展顺利的话，炸药会把岩石炸开，这其中覆盖的沙土很关键，如果没有沙土的保护，炸药就会因为反作用力而朝反方向炸开。铁棒的形状以及敲击的顺序也非常重要。盖奇可以算是这方面的老手了，施工用的铁棒也是按他的需求定制的。
现在我们就要说到关键的情节了。在一个炎热的下午，大概是四点半的时候，盖奇刚刚将炸药和导火索安置完毕，准备让他的助手用沙土将炸药覆盖起来。这时有人在背后喊他，他从右边转身看是谁叫他。这个时候，因为受到了干扰，盖奇一没留神，在助手还没用沙土将炸药覆盖完毕前，他就直接开始用铁棒敲击。瞬间敲击产生的火花直接点燃了炸药，爆炸产生的气浪朝盖奇直扑过去(2)。
爆炸异常猛烈，以至于当时在场的工人都僵住了。直到一小会儿之后，大家才反应过来到底发生了什么。这是一次异常爆炸，本来要炸碎的岩石此时完好无损。同样异常的还有这次爆炸产生的刺耳声音，听上去就好像火箭发射一般。但这可不是放烟花，而是一次猛烈的突袭。施工用的铁棒扎进了盖奇的左脸颊，刺穿了他的大脑前部，进而迅速穿透了他的脑顶，最后，铁棒沾着血和脑组织，落在了30多米以外的地面上，盖奇重重倒地。在午后阳光的照耀下，他吓得说不出话，但此时还是清醒的。在场的其他人同样也吓得愣住了。
可以预计一周之后，也就是9月20号，当地的媒体，如《波士顿每日快讯》和《每日新闻》会用怎样的口吻描述这一次事故，它们的头条都将是“一次惨烈的事故”。9月22日的《佛蒙特速递》也将用“惊异的事故”作为头版头条。《波士顿医学与外科杂志》的头条则会是比较客观准确的“铁棒穿颅而过”。从这些报道的叙事风格来看，人们可能会觉得这些记者应该很熟悉埃德加·爱伦·坡（Edgar Allan Poe）恐怖奇异的写作风格。也许他们真的熟悉，尽管这个概率不大。因为当时爱伦·坡的哥特式叙事风格还没流行，并且他第二年就在潦倒穷困中默默无闻地去世了。所以也许只是恐怖故事本身就很流行。
事实上，人们都惊讶于盖奇没有在爆炸中立即丧生。根据波士顿医学档案文件记载，“爆炸中患者被气浪冲起，后背着地摔在地上”，紧接着，他的“四肢抽搐了一会儿”，但几分钟后，“他就可以说话了”；“那些和盖奇平日里处得很好的工人搀着他的胳膊把他扶到马路上，这段路程大概只有125米远，并扶着他坐在一辆牛车上，牛车又带着他走了1200米并来到了约瑟夫·亚当斯（Joseph Adams）的旅馆”；盖奇“自己走下了牛车，这个过程几乎没让人帮忙”。
这里我们可以稍微介绍一下约瑟夫·亚当斯先生，他是卡文迪什镇的治安官，同时也是这个小镇的旅馆和酒馆老板。他比盖奇要高，躯体也要壮实一圈，从他胖胖的体形可以看出，他是十分热心的。他上前看望了一下盖奇，并立即派人去喊镇上的外科医生约翰·哈洛（John Halow）。我猜想，他们等待的时候一定在说：“天哪，盖奇，到底发生了什么？”而不是“天哪，我们从来没见过这么严重的事故！”他不敢相信地摇着头，把盖奇带到旅馆门廊的阴凉处。他们把这地方叫“露天广场”，听起来豪华、宽敞并且还是露天的。这地方也许真是豪华并且宽敞的，但一定不是露天的。这仅仅是个普通门廊而已。这时候，亚当斯先生也许会递给盖奇一杯柠檬汁，或者是一杯冰的苹果酒。
爆炸发生一个小时之后，太阳快要下山了，天气也不是那么炎热了，哈洛医生的一个年轻同事，爱德华·威廉姆斯（Eduard Williams）医生到了。若干年后，当回忆起当时的场景时，威廉姆斯医生说道：“当时他坐在亚当斯旅馆门廊里的椅子上，当我坐车赶到时，他说道：‘医生，这里麻烦不小，估计你得处理一阵了。’还没从马车上下来，我就注意到他额头上的伤口，可以看到他的大脑在明显地颤动。在检查之前，我还发现了一个让我感到困惑的地方，他的头顶就像一个倒过来的烟囱。后来经过检查我发现，这是由于伤口周围约5厘米的地方都出现了骨折。我应该补充说明一下，穿过颅骨及其脑组织的伤口直径大约有3.8厘米。伤口的边缘朝外翻，看上去就像一根楔子自下而上刺穿了脑子。在我检查他的伤口的时候，盖奇先生表现得很镇定，他的叙述条理清晰，并且乐于回答问题。我也更愿意向他提问题，而不是问当时在爆炸现场或在旅馆的其他人。后来我又跟他打了一段时间交道，可以肯定地说，无论是事发时还是事发后，他的理智都是完全正常的。可能只有一次例外，那是事件发生两个星期后，他总是称我为约翰·科温，除此之外，他回答我的问题时一切正常。”
考虑到袭击盖奇的铁棒的形状和重量，他能活下来是令人惊叹的。哈佛大学外科教授亨利·比奇洛（Henry Bigelow）曾经这样描述这根铁棒：“这根穿过盖奇的铁棒大概有6千克重，1.1米长，直径达3.2厘米。铁棒尖锐的一头戳向盖奇。这一段大概有18厘米长，直径达0.6厘米。这也许就是他能够奇迹般存活下来的原因，因为这根铁棒跟其他铁棒不太一样，它是盖奇的一个铁匠邻居按照盖奇的需求严格定制的。”(4)盖奇对他的工作以及工具都特别较真。
经历了这么严重的一次爆炸事故并且活了下来，还能正常说话、行走和思考，这一切都让人啧啧称奇。同样让人惊讶的是，尽管伤口不可避免地发生了严重的感染，盖奇最终还是活了下来。盖奇的外科医生约翰·哈洛非常熟悉消毒的重要性，尽管当时并没有抗生素，但他用当时可用的药物定期对盖奇的伤口仔细地进行消毒。他让盖奇半躺着，从而使消毒更方便地进行。治疗过程中，盖奇发了高烧并且长出了脓肿，但哈洛医生迅速做手术将脓肿切除。最终，盖奇年轻强壮的体质帮助他战胜了病魔。正如哈洛医生所说的，这是上天的旨意：“我只是帮他看病，上帝治好了他。”
仅仅两个月之后，医生宣布盖奇已经痊愈了。与接下来他人的格发生的惊人变化相比，躯体痊愈本身反而不那么令人惊讶了。盖奇的性情、喜好、梦想和抱负全都改变了。他的躯体痊愈了，但好像被另一个灵魂所占据。
盖奇从此判若两人
根据哈洛医生在事故发生二十年后撰写的材料，我们可以确切地了解到当时发生的一切(5)。这份材料记载了大量事实而不是主观的解释，因此翔实可信。无论是为了解事件中的人物还是学习所涉及的神经科学原理，这份材料都会有所裨益，从中我们不仅可以得到关于盖奇的信息，还可以了解到关于他的主治医生约翰·哈洛的一些信息。在进入费城的杰斐逊医学院（Jefferson Medical College）之前，约翰·哈洛是一名学校老师。他刚行医几年就遇到盖奇的这个病例，也正是这个病例促使他产生了研究的兴趣，尽管他刚去佛蒙特州行医时原计划并不是这样。我敢打赌，这个病例是他致力成为学者的原因之一。治愈盖奇并将这个病例汇报给他在波士顿的同事，成了他行医生涯中的闪光点，但在他接手这个患者时，一定曾深深怀疑自己是否能治愈盖奇。
从哈洛医生的叙述中，我们可以了解盖奇恢复体格和躯体机能的过程。盖奇的触觉、听觉和视觉恢复良好，四肢和舌头也都能正常活动。他的左眼失明了，但是右眼功能良好。他走路很稳当，手也很灵活，说话也没有明显的困难。然而，正如约翰·哈洛医生所说的，盖奇“在理性能力与动物本能之间维持平衡的能力”被摧毁了，这个变化在脑损伤的急性期结束后立即就出现了。他表现得“喜怒无常、不恭敬、放纵且粗俗，但他从前不是这样的；他不再尊重他的同事，对违背他意愿的规定或者建议非常不耐烦，时而顽固不化，时而变幻无常，他制订了许多未来的计划，但经常还没真正实施就放弃了。他的理智水平和行为表现就像个儿童，但他同时又有一个成年男性动物般的激情”。他有时说话太下流，以至于女性都被告知不要在他面前出现太久，以防过于敏感的人会受到他的语言的伤害。尽管哈洛医生对他的行为进行了严厉的谴责和批评，但他依旧我行我素。
与盖奇之前众所周知的“温和且精力充沛”的个性相比，盖奇在事故之后的个性截然不同。事故之前，他“性情平和，大家都觉得他是个机灵、聪明的生意人，对待工作有始有终且充满干劲”，毫无疑问，以当时的环境和他的工作而言，他算是一个成功的人。但事故之后，他的个性反差之大，以至于他的同事和朋友几乎都认不出他了。他们伤心地说“盖奇已经不是过去的盖奇了”。他的雇主因此也不再让他返回之前的工作岗位，因为“他的心智变化太大，他们不能再给盖奇这份工作”。最大的问题不在于他缺乏相应的躯体条件或者工作技巧，而是他的新性格。
这还不是最糟的。盖奇不能再当工头，他找了份在马场的工作。人们说他总会一时兴起就辞职或因为犯错被开除。正如哈洛医生说的，盖奇善于“找到那些并不适合他的工作”。后来他找了份马戏团的工作，成为纽约巴纳姆博物馆的招牌人物，他总是虚荣地向观众展示伤口和那根铁棒。据哈洛医生记载，盖奇总是会随身携带那根铁棒，同时也指出，他对其他物件甚至动物也会有依恋，这是他过去没有过的奇特现象。这种倾向，我们一般叫作“收藏癖”，在和盖奇一样的脑损伤患者以及自闭症患者身上也曾观察到这种现象。
与当今的情况不同，那时候的马戏团简直就是人间悲剧的集合体。那里有各种激素失调的人，比如侏儒、最胖的女人、最高的男人、下巴最大的人；还有各种神经系统失常的人，比如患有象皮病的小伙、长着神经纤维瘤的患者，现在还多了个盖奇。我们可以想象，盖奇就在这样一群人中，用自己的不幸换取金钱。
事故发生四年后，又发生了一个戏剧性的变化。盖奇去了南美洲，在那里他应该还是在马场工作，有段时间可能也在圣地亚哥和瓦尔帕莱索之间做过马车车夫。1859年，他的健康状况恶化，除此之外，我们对他在国外的生活一无所知。
1860年，盖奇返回了美国并同他母亲和姐姐住在一起，他们那时候已经搬到了旧金山。一开始，他在圣克拉拉的一个农场工作，但也没待很久。事实上，他辗转了很多地方，时常在当地找点体力活干。很明显，他不是那种可以自食其力的人，也无法维持他之前赖以为生的工作，他的人生已经岌岌可危。
想象一下1860年的旧金山。在这个车水马龙的城市里，到处都是从事矿产、农业和运输的企业家。我们可以在这个城市里找到盖奇的母亲和姐姐，他姐姐后来嫁给了旧金山的一个商人，盖奇应该和他们住在一起。如果穿越到那时，我们更有可能在治安不好的街区找到盖奇，他应该正在喝酒吵架，而不是跟人讨论生意。所有人都会震惊地发现，他已经沦为堕落人群的一员，其震惊程度不亚于地球板块被断层所震动。正如纳撒内尔·韦斯特（Nathanael West）在几十年后描述旧金山以南几百公里外的那群人一样，是“来到加州等死”。
仅存的少量资料表明，盖奇在生命的最后阶段患上了癫痫。1861年5月21日，仅在患上一场小病不到一天之后，他的大限到来了。在一次严重的抽搐之后，盖奇失去了意识。随后又是一阵阵的抽搐，之后他再也没能醒过来。我个人认为他死于癫痫发作，因为连续抽搐发作可以导致死亡。盖奇终年38岁。他去世的消息也未见诸旧金山报端。
从悲剧中发现启示
为什么要说起这个不幸的故事呢？这个离奇的故事又提供了什么可能的重要意义呢？答案其实是显而易见的。盖奇同时代的其他神经损伤的案例提供了大量令人信服的具体证据，揭示了大脑是语言、知觉、运动功能的基础，但是盖奇的案例昭示了一个惊人的事实：大脑中可能存在着专注于推理的系统，尤其是个性层面和社会性层面的推理。脑损伤的患者虽然具有基本完好的智力或语言能力，但可能不再遵守之前习得的社会习俗和伦理规范。盖奇的案例表明：大脑中存在某个只涉及人类的那些独一无二的特质的部分。这些特质包括：预期行为结果的能力、根据复杂的社会环境制订计划的能力、对自己和他人负责的能力、运用自己的自由意志来协调生活的能力。
这个不幸的故事中最惊奇的地方在于，盖奇事故前的正常的人格结构与事故后的不良人格存在巨大反差，并且这样的人格改变一直伴随他的余生。在事故前，盖奇清楚地知道如何作出有利于改善生活的选择，并且他对自己和社会都有责任感，这些不仅反映在他取得的成就以及工作质量上，也反映在他的雇主与同事对他的尊敬上。他适应社会习俗，也能遵守伦理规范。但在事故之后，他开始不在乎社会习俗并且违反伦理规范，他作决定时也不会考虑自己的最大利益，并且他还开始说谎。用哈洛医生的话来说，他编造的谎言“除去他自己的幻想，就没有任何依据了”。没有证据表明他有任何远见以及任何对未来的规划。
盖奇人格的改变是显而易见的。他不能作出恰当的选择，他的选择也并不是简单的中性的。事实上，与那些清心寡欲或害怕的人所作出的草率或保守的选择不同，盖奇经常是积极地作出对自己不利的选择。一个可能的假设是他的价值系统和正常人不一样了，又或者是该系统没有变化，但他的价值系统无法影响他的决定了。迄今为止没有证据告诉我们上述哪个假设是正确的，从我对和盖奇受到一样脑损伤患者的观察来看，我相信，上述两种假设都没有解释清楚问题。就盖奇而言，他的部分价值系统仍然存在，而且可以在抽象情境中发挥作用，但无法与现实生活情景联结。当现实生活中的盖奇们需要作选择时，他们之前的知识已经不太起作用了。
盖奇故事的另一个重要方面和矛盾是其退化的人格与其他完好的心理能力，譬如注意，知觉、记忆、语言以及智力。这种类型的矛盾在神经心理学中被称为分离（dissociation），即在一个整体框架下，一个或多个行为表现与其他表现不一致。在盖奇的案例中，受损的人格与其他完整的认知能力和行为存在分离。在其他一些脑损伤案例中，有时候是语言受到影响但其他认知功能不受影响，这时可以称为语言能力被分离。对盖奇这类脑损伤患者的后续研究证实，这种功能分离是具有延续性的。
令人难以置信的是人格的改变居然不会自行消解，并且一开始连哈洛医生也拒绝承认这种人格改变是永久性的。这是可以理解的，因为在盖奇的故事中，首先最具戏剧性的部分是他竟活了下来，而且是在没有出现任何瘫痪、语言缺陷或记忆丧失的情况下生存下来的，这就更吸引眼球。不知何故，在当时一味强调盖奇新出现的社会缺陷似乎对神灵和医学都是某种不敬。然而到1868年，哈洛医生已经准备好承认他的这个患者的人格已经完全改变了。
人们对盖奇的幸存给予了充分的关注，但对此奇事也保留有谨慎的态度。在很长时间里，盖奇行为巨大反差的重要意义被忽视了。这种忽视是很好理解的。即便是在当下规模不大的脑科学领域内，也出现了两个阵营。其中一方认为重要的心理功能，如语言或记忆，并不能定位于某一个特定脑区。即便退一步承认大脑确实产生了心智，但大脑也是作为一个整体来产生心智的，而不是各个有不同功能的脑区汇总的结果。而另一方认为，大脑进行了高度分工并由不同的脑区负责各个不同的心理功能。这两方的争议并非仅说明脑科学研究尚处在萌芽阶段，事实上，这个争论已经持续了一个世纪之久，直到现在仍然没有定论。
无论关于盖奇的学术争论如何发酵，争论的重点都逃不出语言或运动等心理功能在脑区的定位问题。但是，既往的争论自始至终都未转向受损的社会行为和受损的大脑额叶的关系上。我记起瓦伦·麦卡洛克（Warren McCulloch）的一句话：“当我指向一处时，朝我指的地方看，别看我的手指。”麦卡洛克是一位神经生理学和计算神经科学的传奇人物，也是一个诗人和预言家，这句话同时也是预言的一部分。很少有人注意到盖奇故事不经意间的真正指向。当然，在盖奇的年代，也很难想象有人有足够的知识和勇气在正确的方向上进行探索。在盖奇的故事里，能被接受的说法是：铁棒没有致命是因为没有伤及那些可以导致心肺停跳和呼吸停止的脑区，铁棒也没有使他陷入昏迷是因为控制觉醒的脑区距离铁棒行进的路线太远而幸免于难。甚至说事故没有导致盖奇长时间失去意识也是可以接受的。这个事件与后来一些脑损伤案例的研究发现一致：脑损伤的类型对导致意识丧失至关重要。当大脑受到重击，即便没有骨骼损伤，没有物体穿过大脑，也会导致长时间的意识丧失，因为重击的力量会严重影响大脑整体功能的分工。与之相对地，穿透型脑损伤，其重击的力量只局限在一个狭窄且稳定的特定脑区上，并没有分散开来，也没有使大脑撞击颅骨的速度加快，因此只有特定受损脑区的功能被影响，但其他大脑功能保持完好。如果想要解释盖奇行为的变化，就意味着需要承认社会行为和运动能力、知觉甚至语言能力一样，也对应着一个特定脑区，这与当时的主流看法大相径庭。
事实上，引述盖奇案例的大多是那些不相信心理功能局限在特定脑区的人。他们通常简要浏览了一下医学证据就声称：如果像盖奇那样的损伤没有导致瘫痪或语言损伤，显然说明了运动控制或语言能力并没有特定的脑区，这些脑区之前被神经科学家认定为运动控制或语言中枢。他们认为盖奇的脑损伤直接损害了这些中枢，事实上并不是这样(7)。