药明康德/报道
日前在纽约大学格雷画廊（Grey Art Gallery）展出的“大脑之美：圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔的绘画展（The Beautiful Brain: The Drawings of Santiago Ramón y Cajal）”是个不同寻常的展览，参观者会意识到，他们在观赏的内容，恰是他们用于观赏的工具本身——也即大脑。
▲一幅幅手绘是科学，也是艺术（图片来源：Cajal Institute, Madrid）
展览的展品来自于西班牙的神经解剖学家圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔（1852-1934）的80个小笔记本，这些由墨水和铅笔绘制的作品被认为是世界上最伟大的科学绘图之一。它们描绘了漂浮的形式，线状的网络，耸立的节点和狂暴的能量。它们将双耳之间这两磅重的组织扩展成一个宏伟的宇宙，或者从小处讲，至少也是大自然鬼斧神工的杰作之一。图像自身无可置疑的艺术性，也给观者带来另一层复杂的体验。
卡哈尔被认为是现代神经科学之父，地位犹如查尔斯·达尔文（Charles Darwin）之于演化论，或者路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）之于微生物学，但与这两者不同的是，卡哈尔在领域之外并不广为人知。他在19世纪最后十多年里的发现，涉及神经元——也即大脑、脊髓和神经系统的构件——彼此沟通的方式。卡哈尔认为神经元彼此有联络，但并不直接接触，这个理论立刻被大多数人所接受，但直到20世纪50年代才被严格证明。神经元是通过称为突触间隙（synaptic clefts）的微小间隙进行通信。通过化学和电传递，一个神经元的单轴轴突（axon）与另一个神经元的分枝根状的树突（dendrites）通信。
▲“来自人类小脑的浦肯野神经元”，绘制于1899年（图片来源：Cajal Institute, Madrid）
信息在不直接相连的细胞突触间传递的过程被称为神经元学说（Neuron Doctrine），该学说认为神经元是神经系统的基本单位，所有神经通路、神经回路和反射弧都是以简单或复杂的形式连结或排列而组成的。卡哈尔凭此在1906年荣获了诺贝尔生理或医学奖。与卡哈尔分享这一奖项的还有意大利的组织学家卡米诺·高尔基（Camillo Golgi），他设计了一种将组织染色的新方法（高尔基染色法），能在显微镜下显示单个细胞，而不是纠结成一团，难以辨认的肿块。讽刺的是，虽然与卡哈尔分享这个诺奖，高尔基自己并未接受神经元学说，他支持的是网络结构学说（reticular theory），该理论认为神经元之间并非不接触，而是由实际的物理连接。有推测认为高尔基支持这种网络结构学说，是因为显微镜的色差干扰，让他无法看清细微连接之处。而卡哈尔的神经元学说，在后来得到了解析度更高的电子显微镜观察结果的支持。
▲“溺水者小脑中浦肯野神经元的轴突”，墨水和铅笔画（图片来源：Cajal Institute, Madrid）
协助卡哈尔成功的研究工具有两个，其一是他能找到的最强大的显微镜，其二则是人类已知的最古老艺术形式之一——绘画。卡哈尔在艺术方面天赋过人。他透过镜头看到纤毫毕现的微观世界，并用笔巨细无遗地将其绘制到纸面上以飨世人。他的绘图是如此精确，以至于他在一百多年前绘制的一些效果图仍被当今的教科书收录。同时，他的笔触也是如此地活泼细腻，让他的绘画独具内容之外的图像表现力，既熟悉又带着神秘感。
对于懂行者来说，这些图画展示的是神经科学研究的客观对象。对于外行人来说，这些图画则领引着他们的想象力，潜入层层暗示的意识深池。图画中各种质地纹理的网点、折线、明暗面，甚至能勾起现代艺术家的艳羡。与胡安·米罗（Joan Miro）的超现实绘画风格性相近习相远，这些貌似超现实主义的绘画，展现出的生物式抽象和精致涂鸦风只是它内涵的一部分。这些小画能让参观者心中回想起许多熟悉的意向：景观、天气系统、树木、海洋生物等等，让参观者意识到某些自然结构的普遍性以及多能性。比如根系统(root system)，就以不同的功能，普遍地存在于树木、萝卜和锥体神经元中——卡哈尔称之为“高尚和神秘的思想细胞”。
▲“儿童大脑皮质层的胶质细胞”，绘制于1904年（图片来源：Cajal Institute, Madrid）
卡哈尔出生在西班牙的纳瓦拉（Navarra）。身为医生之子，他幼时却展露出艺术天分，虽然心存叛逆不信任权威，对癖好却很较真。他8岁时就已经描绘了周围的一切，并且着手收集有关鸟类的信息和知识。他自学了摄影，一生中精心制作自画像。卡哈尔接受过艺术训练，但他的父亲聘请他为教具绘制解剖图纸，让他意识到医学的乐趣在向他招手。于是卡哈尔去上医学院，并终于找到此生兴致所在：他想要研究精致无匹，几乎无迹可寻的大脑运作。在当时，这是个令人兴奋的领域，它完美地融合了卡哈尔的各种兴趣和才能。
这个展览是卡哈尔在美国的第一个画展，起源于明尼苏达大学（University of Minnesota），在纽约展出完成后，会于2018年5月移至马萨诸塞州剑桥市的麻省理工学院（MIT）博物馆展出。展出的作品是从卡哈尔生前创作的2900张图画中挑选出来的，它们都来自于西班牙马德里的卡哈尔研究所（Cajal Institute, Madrid）。该研究所与魏斯曼艺术博物馆（Weisman Art Museum）和三位神经科学家（Eric A. Newman、Janet M. Dubinsky和Alfonso Araque）一起组织策划了展览。展览的编排颇具价值：无诘屈聱牙的行话，有惟妙惟肖的画作复制品，还包括有声名显赫的传记作家兼神经科学家，2002年的“脑建筑（Brain Architecture）”一书的作者拉瑞·史万森（Larry W. Swanson）所撰写的传记文章。
这些图画会引起艺术爱好者的惊叹，他们动脑时并不了解大脑的运作机制；这些图画也会引发关于神经科学的话题。在现场的《纽约时报》的记者曾问一个健谈的参观者，“灰质（gray matter）”是俗话口语还是科学名词，并被参观者教育到“灰质”这个词是由科学术语转化成的俗语。大脑中的灰质包含神经元细胞，而大脑中的白质则主要是纤维。
展出的80幅画创作于1890年至1933年，大致分为四部分：“大脑的细胞（Cells of the Brain）”展示了一些有关大脑和神经细胞的基础知识，由锥体神经元开场，包括围绕着它们的细胞周围的小巢，就像尖帽子或伊娃·黑塞（Eva Hesse）的雕塑，接着是珊瑚状的浦肯野神经元（Purkinje neurons），它们来自人和鸽子的小脑。
▲“蜥蜴的视网膜”，绘制于1911年（图片来源：Cajal Institute, Madrid）
在“感官系统（Sensory Systems）”中，观众会看到多幅杰作：“眼睛视网膜中的细胞（Cells in the retina of the eye）”是一个垂直堆叠的纹理、线条和形状相交而成的图样，犹如一个20世纪50年代非常雄心勃勃的光纤艺术家制作的装置艺术墙。蜥蜴和麻雀视网膜的图画则犹如贴墙而生的树木。添加在“内耳迷宫（The labyrinth of the inner ear）”的蓝墨水笔迹，让其形象坚实。而瓦格纳风的“前庭神经末梢（Ending of the vestibular nerve）”则布满了对角流线和上升神经元的行进痕迹。
“发展与病理（Development and Pathology）”充斥着异常的形式和激荡的电路感，有几幅图在纯粹的视觉意义上也堪称杰出。卡哈尔曾采集了一个溺水的男人和一个瘫痪患者的脑细胞，在“脑膜的肿瘤细胞（Tumor cells of the covering membranes of the brain）”中，他描绘的曲折缠绕的曲线，显露着威廉·布莱克（William Blake）和路易斯·布尔乔亚（Louise Bourgeois）的风致。
▲ “脑膜的肿瘤细胞”， 绘制于1890年（图片来源：Cajal Institute, Madrid）
展品在“神经路径（Neuronal Pathways）”中走向尘埃落定，但也不缺乏“海马区内的连接（Connections within the hippocampus）”这样别具风味的作品。
“今日所见的大脑之美（Seeing the Beautiful Brain Today）”这部分，则是将卡哈尔的绘图用现代科技进行加强渲染，增添上令人震惊的绚烂色彩、动画形式，以及与同一主题的绘图并列的详尽微观照片。虽然艺术性上不一定胜过原作，但自有风味，也堪一观。
展览将于2018年1月9日至3月31日在纽约大学格雷画廊进行，然后会移至麻省理工学院继续。
参考资料
[1] A Deep Dive Into the Brain, Hand-Drawn by the Father of Neuroscience
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Santiago_Ram%C3%B3n_y_Cajal
[3] https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1906/cajal-bio.html
