Vilder Penfield redrev kortet over hjernen-ved at åbne hovederne for levende patienter

selv i 2018 virker vilder Penfields tilgang til behandling af epilepsi som noget ud af en science fiction-film. Penfield-den berømte canadisk-amerikanske neurokirurg, hvis 127 — års fødselsdag fejres i dag i en Google Doodle-var banebrydende for teknikken til at fjerne en del af kraniet, mens en patient stadig var vågen.

Penfield udviklede metoden, kaldet “Montreal-proceduren”, i 1930 ‘ erne. Det hjalp ham med at finde kilden til anfaldet i hjernen, så han kunne fjerne det og lindre patienter med svækkende angreb.

men hans arbejde med epilepsi øgede også vores forståelse af hjernens arkitektur og kortlagde, hvordan dens folder og områder relaterer til fornemmelser i kroppen.

Penfields operationer hjalp epilepsipatienter

beskrivelser af Penfields Montreal-Procedure er en underlig ting at se. Patienter forbliver rolige og vågne, mens kirurgen bogstaveligt talt elektrokutter deres hjerne.

at holde patienterne vågne var afgørende for procedurens succes. Ofte i epilepsi stammer anfald fra en arret eller beskadiget region af hjernevæv. Hjernekirurgens mål er at identificere det væv og samtidig beskytte sunde dele.

med kraniet åbent og hjernen udsat, ville Penfield undersøge hjernens overflade med en lille elektrode. Hvis han rørte ved et område af hjernen, der relaterede til følelse i fingrene, ville patienter rapportere følelsesløshed i fingrene. Prodding forskellige områder af hjernen med små elektriske impulser kunne få patienter til pludselig at hente minder, se lysglimt eller lugte en lugt. Elektroden ville i det væsentlige tænde eller slukke for hjernekredsløbet involveret i disse fornemmelser og opfattelser.

personer med epilepsi får ofte “auraer” — en mærkelig, specifik fornemmelse (en lugt eller smag eller tanke) før et anfald. Hvis Penfield fandt det område af hjernen, der producerede auraen, kunne han fjerne det, hvilket derefter i høj grad reducerede risikoen for anfald hos patienter.

Penfield kunne gøre dette, mens patienterne var vågen, fordi ironisk nok har hjernen selv ingen smertereceptorer. Og lokalbedøvelse tillod ham at fjerne en del af kraniet uden at forårsage meget smerte.

ved behandling af epilepsi skitserede Penfield et nyt kort over hjernen

Montreal-proceduren hjalp mange med at håndtere de svækkende virkninger af epilepsi, men det åbnede også en helt ny mulighed for at forstå, hvordan hjernen fungerer. Da de elektriske impulser midlertidigt ville tænde eller slukke for en funktion af hjernen ved langsomt, omhyggeligt at stikke hjernen hos sine patienter, var Penfield i stand til at udvikle et kort over hjernefunktionen.

her er et fotografi fra en Penfield — rapport fra 1937-det ville ikke være for den ekstremt svage hjerte.

hvert tal i billedet svarer til en bestemt hjernefunktion og sensation Penfield kortlagt. Ingen. 18 svarer til ” let ryk af arm og hånd som et chok, og følte sig som om han ville flytte dem,” ifølge rapporten. 8 følte patienten “følelse af bevægelse i tommelfingeren”, men det bevægede sig faktisk ikke. 13 følte patienten ” følelsesløshed hele højre ben.”

dette var første gang områder vedrørende tale blev kortlagt, forklarer McGill University, der beskæftigede ham, på sin hjemmeside.

i nogle tilfælde, hvor Penfield stak en persons hjerne, ville de pludselig opleve en detaljeret personlig hukommelse. Dette var blandt de første beviser, der tyder på, at der er fysiske strukturer til hukommelse i hjernen. En af Penfields patienter, når prodded med en elektrode, svarede: “Jeg hører stemmer. Det er sent om aftenen, omkring karnevalet et eller andet sted — en slags rejsecirkus. Jeg har lige set masser af store vogne, som de bruger til at trække dyr ind.”

Penfield og hans kolleger brugte dette hjernekort til at udvikle en homunculus, en tegneserietegning af en menneskelig krop, dimensioneret proportionalt med mængden af hjerneplads, der er afsat til hver kropsdel.

som homunculus viser, bruger vi meget af vores hjernekraft til fingerfærdighed (se de enorme hænder), tale (se de kæmpe læber og tunge), lugt og syn. Og vi har ikke en hel masse mentalt udstyr afsat til vores kister.

Penfields udforskning af hjernen hjalp forskere med at målrette de funktionsfejl, der førte til taleforstyrrelser og problemer med hukommelsen. Og Montreal Neurological Institute, som Penfield var med til at grundlægge på McGill, blev et førende kirurgisk behandlingscenter for epilepsi.

han har også gjort indtryk på populærkulturen. Science fiction forfatter Philip K Dick navngivet en enhed til at styre følelser af mennesker “Penfield humør orgel.”

Penfield blev født i Spokane, men gjorde det meste af sit banebrydende arbejde på McGill i Canada, hvor han fejres som en nationalhelt. I 1934 fik han canadisk statsborgerskab, og han blev senere kendt som “den største levende Canadiske.”Han blev udødeliggjort på et 60 sekunders canadisk tv-sted, der skildrede en af hans patienter, midt i operationen, og erklærede: “Jeg lugter brændt toast!”under proceduren. Derfor toast i dagens Google Doodle.