Wilder Penfield ha ridisegnato la mappa del cervello-aprendo le teste dei pazienti viventi

Anche nel 2018, l’approccio di Wilder Penfield al trattamento dell’epilessia sembra uscito da un film di fantascienza. Penfield-il celebre neurochirurgo canadese-americano il cui 127 ° compleanno si celebra oggi in un Doodle di Google-ha aperto la strada alla tecnica di rimuovere una porzione del cranio mentre un paziente era ancora sveglio.

Penfield sviluppò il metodo, chiamato “Procedura di Montreal”, negli anni ‘ 30. Lo ha aiutato a individuare la fonte del sequestro nel cervello in modo da poterlo rimuovere e alleviare i pazienti da attacchi debilitanti.

Ma il suo lavoro nell’epilessia ha anche aumentato la nostra comprensione dell’architettura del cervello, mappando come le sue pieghe e aree si riferiscono alle sensazioni nel corpo.

Gli interventi chirurgici di Penfield hanno aiutato i pazienti con epilessia

Le descrizioni della procedura di Montreal di Penfield sono una cosa strana da vedere. I pazienti rimangono calmi e svegli mentre il chirurgo letteralmente fulmina il loro cervello.

Mantenere i pazienti svegli è stato fondamentale per il successo della procedura. Spesso nell’epilessia, le convulsioni provengono da una regione cicatrizzata o danneggiata del tessuto cerebrale. L’obiettivo del chirurgo del cervello è identificare quel tessuto proteggendo le parti sane.

Con il cranio aperto e il cervello esposto, Penfield avrebbe sondato la superficie del cervello con un piccolo elettrodo. Se toccasse un’area del cervello che si riferiva alla sensazione nelle dita, i pazienti riferirebbero intorpidimento alle dita. Incitare diverse aree del cervello con piccoli impulsi elettrici potrebbe indurre i pazienti a recuperare improvvisamente i ricordi, vedere lampi di luce o annusare un odore. L’elettrodo sarebbe essenzialmente accendere, o spegnere, i circuiti cerebrali coinvolti in quelle sensazioni e percezioni.

Le persone con epilessia spesso ricevono “aure” — una strana sensazione specifica (un odore, un gusto o un pensiero) prima di un attacco. Se Penfield ha trovato l’area del cervello che ha prodotto l’aura, potrebbe rimuoverlo, il che ha ridotto notevolmente il rischio di convulsioni nei pazienti.

Penfield potrebbe farlo mentre i pazienti erano svegli perché, ironia della sorte, il cervello stesso non ha recettori del dolore. E l’anestesia locale gli ha permesso di rimuovere parte del cranio senza causare molto dolore.

Nel trattamento dell’epilessia, Penfield abbozzò una nuova mappa del cervello

La procedura di Montreal aiutò molti ad affrontare gli effetti debilitanti dell’epilessia, ma aprì anche una nuova strada per capire come funziona il cervello. Dal momento che gli impulsi elettrici avrebbero temporaneamente accendere, o spegnere, una funzione del cervello, lentamente, meticolosamente, sollecitando il cervello dei suoi pazienti, Penfield è stato in grado di sviluppare una mappa della funzione cerebrale.

Ecco una fotografia da un rapporto di Penfield del 1937 – non sarebbe per i deboli di cuore.

Ogni numero nell’immagine corrisponde a una particolare funzione cerebrale e la sensazione Penfield mappato. No. 18 corrisponde a “Lievi contrazioni del braccio e della mano come uno shock, e si sentiva come se volesse spostarli”, secondo il rapporto. Al numero 8, il paziente “sentiva la sensazione di movimento nel pollice”, ma in realtà non si muoveva. Al n. 13, il paziente sentiva “intorpidimento lungo tutta la gamba destra.”

Questa è stata la prima volta aree relative al discorso sono stati mappati, McGill University, che lo ha impiegato, spiega sul suo sito web.

In alcuni casi, quando Penfield spronava il cervello di una persona, improvvisamente sperimentava una memoria personale dettagliata. Questa è stata tra le prime prove a suggerire che ci sono strutture fisiche per la memoria nel cervello. Uno dei pazienti di Penfield, quando è stato spronato con un elettrodo, ha risposto: “Sento delle voci. È tarda notte, intorno al carnevale da qualche parte-una sorta di circo itinerante. Ho appena visto un sacco di grandi carri che usano per trasportare animali.”

Penfield e i suoi colleghi hanno usato questa mappa del cervello per sviluppare un homunculus, un disegno a fumetti di un corpo umano, dimensionato proporzionalmente alla quantità di spazio cerebrale dedicato a ciascuna parte del corpo.

Come mostra l’homunculus, usiamo molte delle nostre capacità intellettuali per la destrezza (vedi le mani enormi), la parola (vedi le labbra e la lingua giganti), l’olfatto e la vista. E non abbiamo un sacco di hardware mentale dedicato alle nostre casse.

Le esplorazioni del cervello di Penfield hanno aiutato gli scienziati a individuare i malfunzionamenti che hanno portato a disturbi del linguaggio e problemi di memoria. E il Montreal Neurological Institute, che Penfield co-fondato presso McGill, è diventato un centro di trattamento chirurgico premier per l’epilessia.

Ha anche fatto un’impressione sulla cultura popolare. Fantascienza autore Philip K Dick chiamato un dispositivo per controllare le emozioni delle persone il “Penfield mood organ.”

Penfield è nato a Spokane, Washington, ma ha fatto la maggior parte del suo lavoro innovativo a McGill in Canada, dove è celebrato come un eroe nazionale. Nel 1934 ottenne la cittadinanza canadese e in seguito divenne noto come “il più grande canadese vivente.”Fu immortalato in uno spot televisivo canadese di 60 secondi che raffigurava uno dei suoi pazienti, a metà intervento, dichiarando:” Sento odore di toast bruciato!”durante la procedura. Da qui il brindisi nel Doodle di Google di oggi.