纪念神经外科先驱怀尔德·潘菲尔德 九十九度

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纪念神经外科先驱怀尔德·潘菲尔德

谷歌周五涂鸦纪念神经外科先驱怀尔德·潘菲尔德诞辰127周年

[来源:cnBeta]

美籍加拿大人怀尔德·潘菲尔德( Wilder Penfield)是神经外科方面的先驱人物,扩大了脑外科的治疗癫痫的方法和技术。他在研究大脑的各种功能方面起了很大作用,他对神经刺激的研究帮助人们扩大了对幻觉的理解。

为了纪念潘菲尔德诞辰127周年,周五谷歌的动画涂鸦说明了他开发的“ Montreal ”治疗方法,该过程通过破坏癫痫发作的大脑中的神经细胞来治疗严重癫痫患者。

在使用之前,潘菲尔德使用电探头来刺激有意识的患者大脑的一部分,使他能够观察他们的反应,并更准确地针对大脑的对应区域。一个癫痫患者曾经感叹:“我可以闻到烧焦面包的味道!

 

尽管他出生在华盛顿,在威斯康星州长大,潘菲尔德曾经被称为“最伟大的加拿大人”。

 

他的名字也可能会勾起科幻迷们的回忆。菲利普·狄克(Philip K. Dick)在其里程碑式小说《仿生人也会梦见电子羊吗?》中曾经写道,未来的公民使用称为潘菲尔德情绪器官(Penfield Mood Organ)的家用设备来调节自己的情绪。

 

潘菲尔德于1976年死于腹部癌症。

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怀尔德·格雷夫斯·潘菲尔德

          怀尔德·格雷夫斯·潘菲尔德[Wilder Graves Penfield1891.01.26-1976.04.05],加拿大神经外科医生、神经生理学家,出生于美国华盛顿州斯波坎(Spokane)市,逝于加拿大魁北克省蒙特利尔。

潘菲尔德生平介绍

         他在家中排行第三,还有一个哥哥和一个姐姐。父亲是个医生,母亲是个作家和圣经教师。在小潘菲尔德 8 岁时,父亲行医失败,收入难以维持生计,因此母亲带着 3 个孩子投靠威斯康星州哈得逊市潘菲尔德的外公。1909 年,他从加拉哈特高中毕业后进入普林斯顿大学,在大学一、二年级时热衷于橄榄球及摔跤,曾是校橄榄球队主力队员。大学二年级时,他听到康克林(Edwin Grant Conklin, 1863-1952)教授的生物学讲座,决定从事医学。1913 年,潘菲尔德获得普林斯顿大学哲学学士学位。他计划前往英国牛津大学学医,因此大学毕业后他一面帮助普林斯顿大学橄榄球队训练新生,一面在加拉哈特高中执教以筹措学费。1913 年,他获得罗德奖学金并被牛津大学默顿学院接收,1914 年秋,在和普林斯顿大学橄榄球队的合同期满后,潘菲尔德进入默顿学院。

         1915年,潘菲尔德填报了美国约翰·霍普金斯大学的课程 - 他打算在这里完成医学学位。同时,他接受了威廉·奥斯勒爵士的帮助,他认为潘菲尔德会成为一个杰出的医生,便邀请潘菲尔德陪同他一起在英国各地巡诊,此间潘菲尔德受其影响至深。此外,另一个对他产生影响的人是谢林顿(Charles Scott Sherrington, 1857-1952),他介绍潘菲尔德研究大脑,他使潘菲尔德认识到神经系统是“未解之谜,也许有一天会成为揭开人类心灵秘密的未知领域”。1916年3月底,他乘船通过英吉利海峡时遭到德国鱼雷攻击,当时美国报纸发表了他的讣告,不过他在英国疗养数月后安然无恙。在牛津大学学习 2 年后,他返回美国约翰·霍普金斯大学完成他最后学年的学业。1917 年 4 月,第一次世界大战中,美国对德宣战。6月,潘菲尔德和海伦(Helen Kermott, 1891-1978)结婚。数周后,他们共同前往法国巴黎,在一家美国红十字会医院工作。

 

  他们在1917 年底回到美国,潘菲尔德完成了他在约翰·霍普金斯大学的课程,次年获得医学博士学位。1919年,他在位于波士顿的哈佛大学医学院附设教学医院 - 布莱根医院(Peter Bent Brigham Hospital)外科实习,他的老师是脑外科医生库欣。但对人脑的兴趣使他回到牛津,作为神经生理学研究生在谢林顿门下继续第三年学业,即罗德奖学金的最后学年,1921年,他完成学业。他带着家人回到美国,受聘于哥伦比亚大学及纽约哥伦比亚基督教医院。1928年移居加拿大以便从事神经生理学和人脑的研究,1934年成为加拿大公民。获得医学学位以后,他专攻神经学和神经外科学,并在美国和欧洲的许多机构担任门诊医生和研究员,积累了广泛的经验。移居加拿大后,他加入加拿大皇家维多利亚医院和蒙特利尔总医院,同时也担任蒙特利尔市麦基尔大学医学院教员。潘菲尔德创办了蒙特利尔神经学研究所,并管理该研究所一直到1960年他退休,他也曾任讲师和顾问,直到他生命结束。

 

  潘菲尔德来到蒙特利尔后几个月就接手了一例手术。患者是他的姐姐露丝(Ruth Agnes Penfield, 1885-1931),她的脑中长了一个恶性肿瘤,需要手术切除,以当时的医疗技术还无法完成如此精密的手术,但潘菲尔德仍帮她进行手术(这可能是潘菲尔德所进行的第一例开颅手术)。肿瘤并未完全切除,不过已可让露丝正常生活,3 年后露丝病逝。这件事促使他产生建立一所神经学研究所来研究人类的大脑的想法,于是他向洛克菲勒基金会申请资助,1934 年,加拿大蒙特利尔神经学研究所(Montreal Neurological Institute, MNI)成立,它很快成为国际知名的神经系统疾病的教学、研究和医疗中心。 

潘菲尔德的杰出贡献

在潘非尔德的众多贡献中,最杰出的贡献是:

  1.发展了对某种形式的癫痫的神经外科治疗;

  2.更好地理解了人的大脑皮层的功能组织;

  3.发现了对人类大脑皮层的某些部位进行电刺激会唤起对过去生活经验的生动回忆,即一种早期生活事件的“倒叙”。

  1950 年,潘菲尔德和拉斯穆森(Theodore Brown Rasmussen, 1910-2002)共同绘制出一幅人类感觉区和运动区的大脑皮质机能定位图。潘菲尔德给病人动脑部手术时,顺便进行了以微电极刺激皮质各部位的试验,他向这些病人询问他们的感觉,由于大脑本身没有痛觉感受器,病人只在头皮作了局部麻醉,因此在整个手术过程中,病人仍处于清醒的状态,可以回答问题。通过观察刺激哪些脑区,可造成病人身体不同部位的身体感觉,据此可绘制出大脑皮质的感觉区和运动区定位图,如下图所示。虽然手臂、躯干占去身体很大一部份,但是他们所对应的皮质组织并不多。然而,脸部以及手则占去主要体感觉皮质区(primary somatosensory cortex)很大的区域。这是因为主要体感觉皮质区的大小,和身体区域的敏感性,以及身体不同区域的接受器密度直接相关。接受器密度越高的皮肤区域,如面部,手以及手指,尤其是嘴唇,有更多的大脑皮质区域与其相应。如果以身体每个部位所用的皮质大小,重建你的人体模型,你会看见一个变形人:头大,身体小,手大,金莲脚。这个变形的人体图,被称为 homunculus,意思是“小矮人”。小矮人身体模型图说明大脑皮质中有多少注意力集中到机体的各种不同部位,所展示的部位越大说明这部分越重要。此后,他又和其他人一起研究了联系这些区域的传入、传出纤维通路,以及与人类言语活动相关联的皮层结构,在较广的范围内开拓了对行为与脑的功能相关性的现代研究。

  20 世纪 50 年代中期,潘菲尔德还对高级大脑活动作了研究。他用电流刺激大脑皮层的不同部位,试图减轻象精神运动性癫痫这类疾病症状。受试者主诉有一点片断的回忆,嗅到以往闻到的气味,听到一种声音,看到一种颜色,这一切都是由大脑内特定部位的微量电流刺激引起的。他发现,刺激大脑皮质的某些区域时,往事的记忆就会历历在目,仿佛录象带的放映,具备了事件原始场景的所有声音和情绪。似乎发生在我们生长过程中的每一件事,包括无数我们以为已经遗忘的时刻,都已经被记录和保存下来了。这种电刺激大脑的右侧颞叶引起患者对往事的记忆的现象称为“倒叙”(flashback)。通过对癫痫病人病灶观察所积累的大量资料,潘菲尔德在 1954 年提出了“中央脑系统学说”。这一学说认为:颞叶和间脑的环路是人类记忆的主要区域。这一区域象一个录音录象装置,把人的全部经历毫无遗漏地记录下来,这种记录虽然在大多数情况下未被人主观意识到,但它的确是客观地实现了。因此,对这一区域施加特殊的刺激时,一些在通常情况下根本无法回忆的往便被回忆起来。  

潘菲尔德的精神

         大脑关系研究是以他作为神经外科医生和大脑研究者的经验为基础的,具有独创性和挑战性。他反对把精神与大脑活动等同起来,承认大脑死亡以后精神存在的可能性。潘菲尔德曾于 1975 年指出:“不管精神是真正独立的要素(尽管某个方面还不明确),还是神经元活动的表现,都必须等待进一步的科学根据作出证明。”然而,他同时又写道:“虽然每个认真推敲的人一定会问那儿问题,但是目前科学还不能够对于人死亡后是否存在的问题作出任何说明。”

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