Дослідження детально реконструює поранення Фінеаса Гейджа, який вижив після того, як у 1848 році йому забили мозок залізний прут

найвідоміший

Відео | Відновлення шкоди, яку Фінеас Гейдж зазнав своїм мозковим зв'язкам./Тога та ін

13 вересня 1848 р. Залізний пруток пройшов крізь голову Фінеаса Гейджа зі швидкістю кулі. Стрижень товщиною 2,5 сантиметри і вагою 6 кілограм увійшов нижче щелепи і вийшов через верхівку черепа, приземлившись на 25 метрів далі. Кілька хвилин потому Гейдж із зламаними кількома кістками в черепі, вилученим половинним оком і опіками рук, був у повній свідомості і з ясністю розповідав про аварію. Його лікар охарактеризував цю сцену як "жахливу" і окреслив мужність чоловіка, якому він терміново лікував у готелі, поки ліжко було в крові.

III У ЦІХ НОВИНАХ

Мозкова дорожня карта ↓

Попри всі шанси, Гейдж відновився після отриманих травм і прожив більше десяти років. Сьогодні він є зіркою медичної науки, і його випадок є у більшості посібників з неврології. Це не лише завдяки надзвичайній удачі вижити після такої черепно-мозкової травми, а й тому, що, за словами його лікаря, цей бар змінив його особистість до такої міри, що родичі більше не впізнавали його.

"Вони не вірили мені, поки самі не змогли встромити пальці в рану"

Понад 150 років після смерті череп Гейджа пройшов один із найскладніших аналізів у світі. Команда дослідників із США відновила траєкторію, за якою слідував залізний пруток 13 вересня, і відтворила шкоду, яку завдала мозковим зв'язкам Гейджа, намагаючись пояснити наслідки аварії.

“Ми вважаємо, що порушення мережі зв’язку мозку поставило його під загрозу. Це може мати більший вплив, ніж пошкодження кори головного мозку, і таким чином пояснити його передбачувану зміну особистості », - пояснив кілька місяців тому невролог Джек Ван Горн, співавтор роботи, у прес-релізі.

Дагеротипія того часу показує, як Фінеас Гейдж позує з перекладиною на голові/Джек і Беверлі Уїлгус

У 25 років Гейдж був вже бригадиром. Він працював на динамічних скелях із отворами для будівництва нової залізниці у штаті Вермонт (США). Для цього палицю динаміту вкладали в отвір, просвердлений у камені, її стискали стрижнем так, щоб він грунтував, а потім перед детонацією додавали пісок. Того ранку Гейдж з такою невдачею поставив планку, що вона запалила іскру в камені. Динаміт вибухнув, і мозок залізничника був забитий його метровим залізним списом.

Справа спочатку перескочила на сторінки газет, а потім і в наукові журнали. "Багато столичних лікарів не вірили мені, поки не змогли самі встромити пальці в рану, і навіть тоді вони вимагали присяги від лікаря, священиків та адвокатів, перш ніж повірили", - протестував Джон Харлоу, лікар, який вилікував Гейджа, у статті деталізуючи випадок, опублікований Медичним товариством штату Массачусетс. Це було не для нижчих. Травми не тільки здавались смертельно необхідними, але їх наслідки також здавалися дуже дивними. Харлоу стверджував, що його пацієнт, раніше розсудливий і працьовитий, став нестабільним, примхливим, неповажним типом, не здатним планувати свої дії, або, як нібито казали його товариші по команді: тим, хто "вже не був Гейджем".

З цього моменту його історія стала легендою, заснованою на чутках. Очевидно, його звільнили і він більше ніколи не хотів працювати. Він тинявся по США, виставляючись на цирках та конгресах, як справжній вирод. Він позував, тримаючи планку, яка назавжди змінила його, жестом рішучості, лише порушеним очевидною сліпотою, яку аварія залишила в його лівому оці. Також говорили, що він віддав себе сексу та випивці.

Гейдж став майже культовим об'єктом для лікарів та неврологів, які використовували його трагедію, щоб перевірити свої теорії про функції певних областей мозку або їх зв'язок з емоціями та особистістю. Харлоу, лікар, який лікував його того вересневого ранку у боротьбі з терором, зумів ексгумувати тіло його пацієнта, щоб зберегти його череп, який сьогодні демонструється в Гарвардському університеті. У 2001 році медична команда провела КТ черепа, яка реконструювала на відео траєкторію стрижня та пошкодження голови, понесені Гейджем. Оригінальний матеріал цього дослідження був втрачений протягом десятиліття, поки команда лікарів та неврологів під керівництвом Артура Тоги не відновила його в 2011 році.

Угорі ліворуч оригінальний череп Гейджа, виставлений в Гарвардському анатомічному музеї Уоррена. Решта зображень - це реконструкція поранень Гейджа та масштабу шкоди, яку він зазнав своїм мозковим зв'язкам./PLoS ONE

Дослідники взялися реконструювати аварію Гейджа і вперше визначити, які мозкові зв’язки відніс цей залізний стержень. Для цього вони перерахували траєкторію впливу та проаналізували понад 100 здорових мозків віку чоловіків Гейджа, щоб простежити їх коннектоми. Це слово визначає карту мозкових зв’язків людини. Команда зосередилася на білій речовині мозку, складеної з нервових каналів, відповідальних за передачу інформації до нервових центрів, які розташовані в сірій речовині. До цього часу жодне дослідження не аналізувало вплив на білу речовину Гейджа.

Розтин минулого

Результати показують, що залізниця втратила близько 10% білої речовини. Шкода могла бути ще більшою через велику інфекцію, постраждалу після аварії (Харлоу першим відчув рану зсередини вказівним пальцем, який без проблем прикріпився). Отримавши нормальні коннектоми, команда Тоги підрахувала, який вплив пошкодження Гейджа матимуть на здоровий мозок молодої людини його віку. Іншими словами, вони здійснили найточнішу реконструкцію розбитого мозку Гейджа понад півтора століття після його смерті.

"Наша робота показує, що пошкодження кори головного мозку було обмежено лівою лобовою часткою, але що проходження штанги також спричинило пошкодження зв'язків білої речовини цілого мозку, що, безсумнівно, багато сприяло зміні його поведінки"., - сказав Ван Горн.

В одному з найдивовижніших поворотів в його історії трагедія Гейджа може допомогти оздоровити мозок сьогодні. Потерпіла шкода, за словами Ван Хорна, подібна до тієї, яку зазнають пацієнти з хворобою Альцгеймера та деякими типами деменції, пошкодження яких зв’язок лобової частки змінює їх поведінку. Кількісна оцінка збитків, яких зазнав Гейдж у цих мозкових зв'язках, може допомогти у діагностиці та контролі нинішніх пацієнтів, підсумовує невролог.

Реконструкція черепа Гейджа забитим цвяхом, що з’явився в статті Джона Харлоу для Масачусетського медичного товариства в 1868 р./Анатомічний музей Уорена

Історія Гейджа має останню іронію. У 2000 році Малкольм Макміллан, психолог з університету Дікін (Австралія), виявив, що більшість речей, сказаних і написаних про Гейджа після його аварії, були неправдивими. Гейдж не була карнавальною мавпою, одержимою сексом та алкоголем. Насправді після трагедії він мав кілька робочих місць. У 1852 році він поїхав до Чилі і проводив роки, пасучи коней та керуючи екіпажами у Вальпараїсо. У 1860 році він повернувся до США, щоб возз’єднатися з родиною. Того ж року на новій роботі на ранчо він помер поблизу Сан-Франциско серед спазмів епілепсії. Швидше за все відповідав той залізний пруток, з яким він позував на фотографіях.

Макміллан вважає, що навіть передбачувані радикальні зміни особистості Гейджа не є обґрунтованими. Дослідник веде веб-сайт із прогалинами, які все ще існують у цієї людини. Існує дуже мало прямих свідчень про те, яким він був до і після своєї трагічної аварії. На своєму веб-сайті Макміллан закликає всіх, хто може надати пряму інформацію про Гейджа через листи або документи того часу, зв’язатися з ним.

Мозкова дорожня карта

Робота Тоги та його команди є частиною проекту Human Connectome, ініціативи скласти повну карту зв'язків людського мозку, що фінансується урядом США. Наука про коннектомі говорить, що найголовніше в мозку - це не його нейрони та решта його компонентів, а спосіб, яким вони пов’язані в єдине ціле. Ця пропозиція є дуже суперечливою, оскільки інші неврологи кажуть, що ті, хто відповідає за коннектом, не досягають детального аналізу, нейрон за нейроном. "Це цікава робота, але обмежуючим фактором є роздільна здатність", - говорить невролог CSIC Хав'єр де Феліпе. Проект Human Connectome закінчить свою карту у 2013 році.