Wilder Penfield zmienia mapę mózgu-otwierając głowy żywych pacjentów

nawet w 2018 roku podejście Wildera Penfielda do leczenia padaczki wydaje się czymś z filmu science fiction. Penfield-słynny kanadyjsko-amerykański neurochirurg, którego 127. urodziny są dziś obchodzone w Google Doodle-był pionierem techniki usuwania części czaszki, gdy pacjent był jeszcze przytomny.

Penfield opracował metodę, zwaną „procedurą montrealską”, w latach 30. Pomogło mu to zlokalizować źródło napadu w mózgu, aby mógł go usunąć i uwolnić pacjentów od wyniszczających ataków.

ale jego praca w padaczce również zwiększyła nasze zrozumienie architektury mózgu, mapując, jak jego fałdy i obszary odnoszą się do doznań w ciele.

operacje Penfielda pomogły chorym na epilepsję

opisy zabiegu Penfielda w Montrealu są dziwne. Pacjenci pozostają spokojni i nie śpią, podczas gdy chirurg dosłownie poraża ich mózg prądem.

utrzymanie pacjentów w stanie czuwania było kluczowe dla powodzenia zabiegu. Często w padaczce napady pochodzą z jednego blizny lub uszkodzonego obszaru tkanki mózgowej. Celem neurochirurga jest zidentyfikowanie tej tkanki, jednocześnie chroniąc zdrowe części.

z otwartą czaszką i odsłoniętym mózgiem, Penfield badał powierzchnię mózgu za pomocą małej elektrody. Jeśli dotknął obszaru mózgu, który związany z czuciem w palcach, pacjenci zgłaszają drętwienie palców. Przesuwanie różnych obszarów mózgu małymi impulsami elektrycznymi może sprawić, że pacjenci nagle odzyskają wspomnienia, zobaczą błyski światła lub powąchają zapach. Elektroda zasadniczo włączałaby lub wyłączała obwody mózgu zaangażowane w te odczucia i percepcje.

ludzie z padaczką często dostają „aury” – dziwne, specyficzne uczucie (zapach, smak lub myśl) przed napadem. Jeśli Penfield znalazł obszar mózgu, który wytwarzał aurę, mógł ją usunąć, co znacznie zmniejszyło ryzyko napadów u pacjentów.

Penfield mógł to zrobić, gdy pacjenci byli przytomni, ponieważ, jak na ironię, sam mózg nie ma receptorów bólu. Znieczulenie miejscowe pozwoliło mu usunąć część czaszki bez powodowania większego bólu.

w leczeniu padaczki Penfield naszkicował nową mapę mózgu

procedura Montrealska pomogła wielu uporać się z wyniszczającymi skutkami padaczki, ale otworzyła również zupełnie nową drogę zrozumienia, jak działa mózg. Ponieważ impulsy elektryczne tymczasowo włączały lub wyłączały funkcję mózgu, przez powolne, skrupulatne szturchanie mózgów pacjentów, Penfield był w stanie opracować mapę funkcji mózgu.

Oto zdjęcie z raportu Penfielda z 1937 roku-nie dla skrajnie słabych.

każda liczba Na zdjęciu odpowiada określonej funkcji mózgu i czuciu. Nie. 18 odpowiada „lekkiemu drżeniu ręki i ręki jak wstrząs, i czuł się, jakby chciał je poruszyć”, zgodnie z raportem. Pod numerem 8 pacjent „czuł uczucie ruchu w kciuku”, ale w rzeczywistości się nie poruszył. W nr 13 pacjent poczuł ” drętwienie całej prawej nogi.”

to był pierwszy raz, kiedy obszary odnoszące się do mowy zostały zmapowane, McGill University, który zatrudnił go, wyjaśnia na swojej stronie internetowej.

w niektórych przypadkach, gdy Penfield pchnął mózg osoby, nagle doświadczył szczegółowej osobistej pamięci. Był to jeden z pierwszych dowodów sugerujących istnienie fizycznych struktur pamięci w mózgu. Jeden z pacjentów Penfielda, po uderzeniu elektrodą, odpowiedział: „słyszę głosy. Jest późno w nocy, gdzieś wokół karnawału – jakiś wędrowny Cyrk. Widziałem wiele dużych wozów, którymi przewożą zwierzęta.”

Penfield i jego współpracownicy wykorzystali tę mapę mózgu do opracowania homunkulusa, kreskówkowego rysunku ludzkiego ciała, wielkości proporcjonalnie do ilości przestrzeni mózgu poświęconej każdej części ciała.

jak pokazuje homunkulus, używamy dużo naszej siły mózgowej do zręczności (zobacz ogromne ręce), mowy (zobacz gigantyczne usta i język), węchu i wzroku. I nie mamy całego sprzętu mentalnego poświęconego naszym piersiom.

badania mózgu penfielda pomogły naukowcom namierzyć nieprawidłowości, które doprowadziły do zaburzeń mowy i problemów z pamięcią. A Montrealski Instytut neurologiczny, który Penfield założył w McGill, stał się wiodącym ośrodkiem leczenia chirurgicznego padaczki.

zrobił też wrażenie na kulturze popularnej. Autor Science fiction Philip K Dick nazwał urządzenie do kontrolowania emocji ludzi ” organem nastroju Penfielda.”

Penfield urodził się w Spokane w stanie Waszyngton, ale większość swojej przełomowej pracy wykonał w McGill w Kanadzie, gdzie jest celebrowany jako bohater narodowy. W 1934 uzyskał obywatelstwo kanadyjskie, a później stał się znany jako ” największy żyjący Kanadyjczyk.”Został uwieczniony w 60-sekundowym kanadyjskim spocie telewizyjnym, który przedstawiał jednego z jego pacjentów, w trakcie operacji, oświadczając:” czuję spalony tost!”podczas zabiegu. Stąd toast w dzisiejszym Google Doodle.