Изследване реконструира подробно нараняванията на Финиъс Гейдж, който оцеля, след като през 1848 г. мозъкът му проби мозък

най-известният

Видео | Реконструкция на щетите, които Финиъс Гейдж претърпя на мозъчните си връзки./Тога и сътр

На 13 септември 1848 г. желязна пръчка преминава през главата на Финиъс Гейдж със скоростта на куршум. Пръчката с дебелина 2,5 сантиметра и тегло 6 килограма влезе под челюстта и излезе от горната част на черепа, кацайки на 25 метра отвъд. Няколко минути по-късно Гейдж, с няколко счупени черепни кости, половин око от гнездото и изгорени ръце, беше в пълно съзнание и ясно разказваше за инцидента. Неговият лекар описа сцената като "ужасяваща" и очерта смелостта на мъжа, когото той спешно лекува в хотел, докато леглото беше в кръв.

III В ТАЗИ НОВИНИ

Церебрална пътна карта ↓

Въпреки всички шансове, Гейдж се възстанови от нараняванията си и живее повече от десетилетие. Днес той е звезда на медицинската наука и неговият случай се появява в повечето наръчници по неврология. Това се дължи не само на изключителния му късмет да оцелее след такава мозъчна травма, но и защото, според лекаря му, този бар е променил личността му до такава степен, че близките му вече не са го разпознавали.

„Те не ми повярваха, докато не успеят сами да си пъхнат пръстите в раната“

Повече от 150 години след смъртта му черепът на Гейдж е претърпял един от най-сложните анализи в света. Екип от американски изследователи реконструира траекторията, която железната пръчка следваше на 13 септември, и възпроизведе щетите, нанесени на мозъчните връзки на Гейдж, за да се опита да обясни последиците от инцидента.

„Смятаме, че нарушаването на мозъчната мрежа от връзки го компрометира. Това може да има по-голямо въздействие от увреждането на мозъчната кора и по този начин да обясни предполагаемата му промяна в личността ", обясни преди няколко месеца неврологът Джак Ван Хорн, съавтор на работата, в съобщение за пресата.

Дагеротип от времето показва как Финиъс Гейдж позира с щангата през главата/Джак и Бевърли Уилгус

На 25 години Гейдж вече беше бригадир. Той работи с динамични скали с дупки за изграждането на нова железопътна линия в щата Върмонт (САЩ). За да направите това, пръчка динамит се поставя в дупка, пробита в камъка, тя се изстисква с пръчка, така че да се грундира и след това се добавя пясък преди детонация. Същата сутрин Гейдж вкара бара с такъв лош късмет, че запали искра в камъка. Динамитът експлодира и мозъкът на железничаря беше набит от дългия му метър железно копие.

Случаят първо прескочи на страниците на вестници, а след това и на научни списания. „Много столични лекари не ми повярваха, докато не успеят сами да вкарат пръстите си в раната и дори тогава се изискваха клетвени декларации от лекаря, свещениците и адвокатите, преди да повярват“, протестира Джон Харлоу, лекарят, който излекува Гейдж, в статия подробно описва случая, публикуван от Медицинското дружество в Масачузетс. Не беше за по-ниско. Не само раните изглеждаха смъртоносни по необходимост, но и последиците им изглеждаха много странни. Харлоу твърди, че пациентът му, преди това разумен и трудолюбив, е станал нестабилен, капризен, непочтен тип, неспособен да планира действията си, или, както се предполага, че съотборниците му казаха: някой, който „вече не беше Гейдж“.

Неговата история от този момент се превърна в легенда, базирана на слухове. Очевидно е бил уволнен и никога повече не е искал да работи. Той се скиташе из САЩ, излагайки се на циркове и конгреси като истински изрод. Той позира, държейки щангата, която го бе променила завинаги, с жест на решителност, нарушен само от очевидната слепота, която инцидентът остави в лявото му око. Говореше се също, че той се е отдал необуздан на секс и пиене.

Гейдж става почти култов обект за лекари и невролози, които използват трагедията си, за да проверят своите теории за функциите на определени мозъчни региони или връзката им с емоциите и личността. Харлоу, лекарят, който го лекува тази сутрин през септември в борбата с терора, успя да извади тялото на пациента си, за да запази черепа му, който е изложен днес в Харвардския университет. През 2001 г. медицински екип направи КТ на черепа, който реконструира на видео траекторията на бара и увреждането на главата, претърпено от Гейдж. Оригиналният материал от това проучване е загубен в продължение на десетилетие, докато екип от лекари и невролози, ръководен от Артър Тога, го възстановява през 2011 г.

Горе вляво, оригиналният череп на Гейдж, изложен в Анатомичния музей на Уорън в Харвард. Останалите изображения са възстановки на нараняванията на Гейдж и степента на щетите, които е претърпял върху мозъчните си връзки./PLoS ONE

Изследователите са се заели да реконструират инцидента на Гейдж и да определят за първи път кои мозъчни връзки е отнесъл железният прът. За да направят това, те са преизчислили траекторията на въздействието и са анализирали повече от 100 здрави мозъка на мъжете на възрастта на Гейдж, за да проследят техните съединения. Тази дума определя картата на мозъчните връзки на човек. Екипът се е фокусирал върху бялото вещество на мозъка, изградено от нервни канали, отговорни за предаването на информация към невронните центрове, които се намират в сивото вещество. Досега нито едно проучване не беше анализирало въздействието върху бялото вещество на Гейдж.

Аутопсия на миналото

Резултатите показват, че железопътната линия е загубила около 10% от бялото си вещество. Щетите биха могли да бъдат още по-големи поради голямата инфекция, претърпена след инцидента (Харлоу беше първият, който почувства раната отвътре с показалеца си, който се монтира без проблеми). След като получи нормалните коннектоми, екипът на Тога изчисли какъв ефект ще имат пораженията на Гейдж върху здравия мозък на млад мъж на неговата възраст. С други думи, те направиха най-точната реконструкция на разбития мозък на Гейдж повече от век и половина след смъртта му.

„Нашата работа показва, че увреждането на кората на главния мозък е ограничено до левия фронтален лоб, но че преминаването на бара също е причинило увреждане на връзките с бяло вещество на целия мозък, което със сигурност допринесе много за промяната в поведението му.“, Каза Ван Хорн.

В един от най-изненадващите обрати в историята си, трагедията на Гейдж може да помогне за изцелението на мозъка днес. Понесените щети, казва Ван Хорн, са подобни на тези, преживявани от пациенти с болестта на Алцхаймер и някои видове деменция, чието увреждане на връзките на челния лоб променя поведението им. Количественото определяне на щетите, които Гейдж е претърпял в тези мозъчни връзки, може да помогне при диагностицирането и контрола на настоящите пациенти, заключава неврологът.

Реконструкция на черепа на Гейдж с прикованата лента, която се появява в статията на Джон Харлоу за Медицинското общество в Масачузетс през 1868 г./Анатомичен музей на Уорън

Историята на Гейдж има последна ирония. През 2000 г. Малкълм Макмилън, психолог от университета в Дикин (Австралия), разкрива, че повечето неща, които са били казани и написани за Гейдж след инцидента му, са били неверни. Гейдж не беше карнавална маймуна, обсебена от секс и алкохол. Всъщност той имаше няколко работни места след трагедията си. През 1852 г. той заминава за Чили и прекарва години, пасейки коне и карайки вагони във Валпараисо. През 1860 г. се завръща в САЩ, за да се събере със семейството си. Същата година, с нова работа в ранчо, той умира близо до Сан Франциско сред спазми от епилепсия. Най-вероятно отговорен беше онзи железен прът, с който той позира на снимките.

Макмилан смята, че дори предполагаемите радикални промени в личността на Гейдж не са основани. Изследователят поддържа уебсайт с пропуските, които все още съществуват за този човек. Има много малко преки свидетелства за това какъв е бил преди и след трагичния си инцидент. На своя уебсайт Макмилан призовава всеки, който може да предостави директна информация за Гейдж чрез писма или документи от онова време, да се свърже с него.

Церебрална пътна карта

Работата на Тога и неговия екип е част от проекта Human Connectome, инициатива за съставяне на пълната карта на човешките мозъчни връзки, финансирана от правителството на САЩ. Науката за свързването казва, че най-важното за мозъка не са неговите неврони и останалите негови компоненти, а начинът, по който те се свързват, за да образуват едно цяло. Това предложение е силно противоречиво, тъй като други невролози казват, че отговорните за коннектома не достигат до подробен анализ, неврон от неврон. "Това е интересна работа, но ограничителният фактор е резолюцията", казва неврологът CSIC Хавиер де Фелипе. Проектът Human Connectome ще завърши своята карта през 2013 г.