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在印第安纳波利斯的印第安纳医学历史博物馆中，存放着抽血箱、乙醚吸入器、袋鼠肌腱缝线和其他文物，其中还有数百个装满浑浊黄色液体和人类大脑碎块的磨损的罐头瓶。
直到20世纪60年代末，该博物馆还是印第安纳州中部精神病院的病理学部门。这些瓶子中的大脑碎片是在1896年至1938年间对患者进行尸检时收集的。大多数罐子都放在架子上，直到2010年夏天，印第安纳大学医学院的病理学家乔治·桑达斯基开始打开盖子。
桑达斯基是博物馆董事会成员，他因缺乏精神疾病患者的死后大脑捐赠而感到沮丧，因此抓住机会在这个被忽视的藏品中寻找导致精神障碍的基因。
桑达斯基并非孤军奋战。现在有几个研究小组正在寻求方法，挖掘旧的、经常被遗忘的组织档案中隐藏的遗传和其他信息——其中一小部分可以在美国找到，而在欧洲则更多。虽然存在一些技术障碍，但如果能够克服这些障碍，这些档案将提供一些优势。除了在尸检数量下降的情况下提供难以获取的组织外，这些老旧的大脑未受现代精神药物的污染，而且通常配有详细的临床记录，有助于研究人员做出更准确的事后诊断。
加州理工学院生物学教授约翰·奥尔曼说：“全国各地可能有很多这样的藏品，它们来自州立医院。” “这是一种未开发的资源。如果经过精心规划并获得合理的资金支持，它可能会成为非常有价值的东西。”
火棉胶溶液
根据美国国家心理健康研究所（NIMH）神经病理学部主任乔尔·克莱恩曼的说法，目前美国约有十几个机构接收精神分裂症患者的死后大脑捐赠；他们总共持有大约700个大脑。他的研究所拥有的藏品是最大的之一，有232个大脑。但他表示，并非每个人都能轻易获得这些现代样本。“这些机构花费了大量资金收集这些样本，他们不会轻易放弃它们。”
一些研究人员转而利用更古老的大脑藏品，特别是用于解剖学研究，例如测量白质和灰质的相对大小或计算神经元。马里兰州银泉的国家健康和医学博物馆就保存着这样一个古老的大脑藏品：数千个几十年前的人类大脑标本，其中许多最初来自华盛顿特区的精神病机构圣伊丽莎白医院。
许多样本保存在火棉胶中，火棉胶是一种坚硬、有弹性的高度易燃纤维素。该博物馆的神经解剖学藏品管理员阿奇·福布斯说：“使用火棉胶的好处是组织收缩非常小，而且可以在显微镜下非常清楚地看到[组织和细胞]结构。”
但正如桑达斯基的团队发现的那样，使用火棉胶覆盖的样本进行基因分析要困难得多。
他们的藏品包括来自大约1400例尸检的大脑、心脏、肝脏和脾脏组织，其中95例被标记为“早发性痴呆”，这是一种类似于精神分裂症的过时诊断。患者死后，大多数尸体被转移到整个建筑物内安装的金属冰柜中，然后在24小时内进行尸检。
许多固定在火棉胶中的样本也漂浮在可能是甲醛或酒精的液体防腐剂中。桑达斯基说，如果有人从罐子里舀出一个凝胶状的块扔到墙上，它可能会像橡皮球一样弹跳起来。
在2010年夏天，他的团队尝试用几种不同的化学混合物分解防腐剂，但没有成功。他们感到沮丧，于是暂停了这项研究，并将样本搁置一旁——或者说，将它们冷藏在零下180摄氏度的液氮罐中。
但是九个月后，在2011年夏天，研究人员决定再次尝试进行分析。当他们取出样本时，火棉胶已经分解成小珠。然而，经过几次化学清洗后，研究人员成功地从组织中提取了DNA。
桑达斯基不确切知道为什么这种方法有效，而且它尚未经过同行评审。但他表示，DNA的质量很高：“我完全、完全震惊了。”
美国国家心理健康研究所的神经病理学家玛丽·赫尔曼自1962年以来一直在检查大脑，她表示，如果经过独立小组的验证，桑达斯基的技术将很有用，因为许多旧的标本，从大脑到肿瘤到动物，都保存在火棉胶中。到20世纪70年代，大多数研究人员转而使用石蜡，因为火棉胶的易燃性使其在工作时有些危险。
赫尔曼说，用火棉胶包裹的大脑的用途“取决于它们是否得到了良好的照顾和保存。需要进行一些维护。” 例如，甲醛可能会被细菌污染。“旧的火棉胶标本中的DNA质量需要仔细评估。”
诊断困境
作为原理验证，桑达斯基首先筛选DNA中一些研究人员已经在血液研究中发现与精神分裂症相关的遗传缺陷。到目前为止，寻找精神疾病的遗传罪魁祸首的研究尚未得出结论，令人失望，促使研究人员尽可能多地收集数据，这也是被忽视的旧大脑藏品如此有价值的原因之一。他还计划寻找RNA，RNA是在基因被激活时产生的。DNA分析揭示了写入人体基因组的基因突变，而RNA分析则揭示了哪些基因与一般人群相比处于活跃的过度表达或表达不足状态。
然而，其他几位专家对桑达斯基能够提取RNA表示怀疑；这种脆弱的分子比DNA降解得更快。巴尔的摩利伯脑发育研究所的研究员卡洛·科兰图尼说：“如果说DNA像拿着一块石头，那么RNA就像拿着一个酒杯。”
不过，DNA本身可能就很有趣。研究人员正在了解到，一个人的DNA在血细胞和脑细胞中并不总是相同的。例如，有时在受孕后，某些组织中会出现大型的基因组缺失和重复——称为拷贝数变异，或CNV。哈佛大学脑组织资源中心主任弗朗辛·贝恩斯说，她在保存在石蜡中的20年精神分裂症大脑中发现了不同脑区域之间有趣的CNV差异。这些差异可能反映了可能导致精神分裂症的非典型大脑发育。
一方面，根据几位专家的说法，旧的临床诊断与现代诊断不符，这可能会使比较来自旧大脑和新大脑的数据变得困难。另一方面，一百年前的临床记录通常比现代记录更具描述性。在20世纪初，患者经常被限制在机构中，并且比今天的患者受到更密切的关注，这使精神科医生有机会记录亲密的细节。桑达斯基说：“例如，一条记录描述了一位女患者在几周内吃掉了扫帚里的所有纤维。”
悉尼大学脑肿瘤研究主席曼努埃尔·格雷伯说：“有些旧病例在质量方面非常好。” 1997年，他在慕尼黑大学的地下室里发现了第一位描述的阿尔茨海默病患者的91年历史的大脑组织切片。他的团队证实了该疾病的典型斑块和缠结，并对该组织进行了DNA测试。“这些是细致的科学家。这令人鼓舞。”
1896年印第安纳州精神病院的病理学大楼开放时，《印第安纳波利斯哨兵报》刊登了一则公告。一位当地医生在其中描述了该实验室的目的：“为了更清楚地了解精神疾病，这必然会导致比现在可能的更高的治愈率。” 至少，这个目标得到了完美的保留。