Wilder Penfield a redessiné la carte du cerveau – en ouvrant la tête de patients vivants

Même en 2018, l’approche de Wilder Penfield pour traiter l’épilepsie semble sortir d’un film de science-fiction. Penfield – le célèbre neurochirurgien canado-américain dont le 127e anniversaire est célébré aujourd’hui dans un Doodle Google — a été le pionnier de la technique consistant à retirer une partie du crâne alors qu’un patient était encore éveillé.

Penfield a développé la méthode, appelée  » Procédure de Montréal « , dans les années 1930. Cela l’a aidé à identifier la source de la crise dans le cerveau afin qu’il puisse l’enlever et soulager les patients d’attaques débilitantes.

Mais ses travaux sur l’épilepsie ont également amélioré notre compréhension de l’architecture du cerveau, cartographiant la relation entre ses plis et ses zones et les sensations dans le corps.

Les chirurgies de Penfield ont aidé les patients épileptiques

Les descriptions de la procédure de Penfield à Montréal sont une chose étrange à voir. Les patients restent calmes et éveillés pendant que le chirurgien électrocute littéralement leur cerveau.

Garder les patients éveillés était crucial pour le succès de la procédure. Souvent, dans l’épilepsie, les crises proviennent d’une région cicatricielle ou endommagée du tissu cérébral. L’objectif du chirurgien du cerveau est d’identifier ce tissu tout en protégeant les parties saines.

Avec le crâne ouvert et le cerveau exposé, Penfield sonderait la surface du cerveau avec une petite électrode. S’il touchait une zone du cerveau liée à une sensation dans les doigts, les patients rapporteraient un engourdissement dans leurs doigts. Pousser différentes zones du cerveau avec de petites impulsions électriques pourrait amener les patients à récupérer soudainement des souvenirs, à voir des éclairs de lumière ou à sentir une odeur. L’électrode allumerait ou désactiverait essentiellement les circuits cérébraux impliqués dans ces sensations et perceptions.

Les personnes atteintes d’épilepsie ont souvent des « auras » — une sensation étrange et spécifique (une odeur, un goût ou une pensée) avant une crise. Si Penfield trouvait la zone du cerveau qui produisait l’aura, il pourrait l’enlever, ce qui réduisait alors considérablement le risque de convulsions chez les patients.

Penfield pouvait le faire pendant que les patients étaient éveillés car, ironiquement, le cerveau lui-même n’a pas de récepteurs de la douleur. Et l’anesthésie locale lui a permis d’enlever une partie du crâne sans causer beaucoup de douleur.

Dans le traitement de l’épilepsie, Penfield a esquissé une nouvelle carte du cerveau

La procédure de Montréal a aidé beaucoup à faire face aux effets débilitants de l’épilepsie, mais elle a également ouvert une toute nouvelle voie pour comprendre le fonctionnement du cerveau. Comme les impulsions électriques activaient ou désactivaient temporairement une fonction du cerveau, en poussant lentement et méticuleusement le cerveau de ses patients, Penfield a pu développer une carte du fonctionnement du cerveau.

Voici une photographie tirée d’un rapport Penfield de 1937 — ce n’était pas pour les cœurs extrêmement faibles.

Chaque chiffre de l’image correspond à une fonction cérébrale et à une sensation particulières cartographiées par Penfield. Aucun. 18 correspond à « Une légère contraction du bras et de la main comme un choc, et a eu l’impression qu’il voulait les bouger », selon le rapport. Au numéro 8, le patient « a ressenti une sensation de mouvement dans le pouce », mais il n’a pas réellement bougé. Au numéro 13, le patient a ressenti « un engourdissement tout le long de la jambe droite. »

C’était la première fois que des zones relatives à la parole étaient cartographiées, explique l’Université McGill, qui l’employait, sur son site Internet.

Dans certains cas, lorsque Penfield poussait le cerveau d’une personne, elle éprouvait soudainement une mémoire personnelle détaillée. Ce fut l’une des premières preuves suggérant qu’il existe des structures physiques pour la mémoire dans le cerveau. L’un des patients de Penfield, poussé avec une électrode, a répondu: « J’entends des voix. Il est tard dans la nuit, quelque part autour du carnaval — une sorte de cirque ambulant. Je viens de voir beaucoup de gros wagons qu’ils utilisent pour transporter des animaux. »

Penfield et ses collègues ont utilisé cette carte du cerveau pour développer un homoncule, un dessin animé d’un corps humain, dimensionné proportionnellement à la quantité d’espace cérébral consacré à chaque partie du corps.

Comme le montre l’homoncule, nous utilisons beaucoup de notre cerveau pour la dextérité (voir les mains énormes), la parole (voir les lèvres et la langue géantes), l’odorat et la vue. Et nous n’avons pas beaucoup de matériel mental consacré à nos coffres.

Les explorations du cerveau de Penfield ont aidé les scientifiques à cibler les dysfonctionnements qui ont conduit à des troubles de la parole et à des problèmes de mémoire. Et l’Institut neurologique de Montréal, que Penfield a cofondé à McGill, est devenu un centre de traitement chirurgical de premier plan pour l’épilepsie.

Il a également marqué la culture populaire. L’auteur de science-fiction Philip K Dick a nommé un appareil permettant de contrôler les émotions des personnes le « Penfield mood organ ». »

Penfield est né à Spokane, dans l’État de Washington, mais il a fait la majeure partie de son travail révolutionnaire à McGill au Canada, où il est célébré comme un héros national. En 1934, il a obtenu la citoyenneté canadienne, et il est devenu plus tard connu comme  » le plus grand Canadien vivant. » Il a été immortalisé dans un spot télévisé canadien de 60 secondes qui représentait l’un de ses patients, en pleine chirurgie, déclarant :  » Je sens du pain grillé brûlé! »pendant la procédure. D’où le toast dans le Doodle Google d’aujourd’hui.