切開頭骨探索大腦秘密!腦神經學鼻祖彭菲爾德登谷歌首頁

▲▼腦神經學鼻祖彭菲爾德登谷歌首頁。(圖/翻攝自Google)

記者錢玉紘/綜合報導

今(26)日的出現在 Google Doodle 上的是加拿大的外科醫師彭菲爾德(Wilder Penfield),這一天是他127歲的冥誕。彭菲爾德是最早做出開創性研究的外科醫師,他藉由刺激大腦皮質不同部位,觀察病患反應,提出大腦皮質機能圖,更對大腦和回憶之間的神祕關聯提出解釋,是腦神經學的鼻祖。

Google Doodle 上的小動畫是一個側臉,聞到烤焦麵包的味道之後,傳遞到大腦,旁邊還有彭菲爾德的臉,呈現了這位外科醫生對大腦科學的貢獻。加拿大籍的彭菲爾德1891年出生在美國華盛頓州,在牛津大學專攻神經病理學,第一次世界大戰時曾在巴黎的軍醫院工作。他在1940年代就已經開始進行大腦實驗,透過在手術台上打開病人的頭蓋骨,探索大腦各區域和人類感知的關係。

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彭菲爾德透過破壞引發癲癇的大腦神經細胞方式治療病患,為避免誤切除健康的細胞,他局部麻醉病患,利用微弱電流的探針刺激大腦部位,大腦本身並沒有痛覺,因此病人還處在清醒狀態,藉此觀察病患的身體反應。在這樣的過程中,他意外發現當刺激不同大腦部位時,會讓患者的出現「有人在觸摸特定部位」的幻覺。

接著,他就利用癲癇手術的機會,進行這個當時無人做過的實驗。1950年他和拉斯穆森(Theodore Brown Rasmussen),共同繪製了一張大腦皮質機能圖,對應人類的各種感覺,器官的圖示越大,表示大腦皮質會更集中,也就代表越重要的部位,例如在圖中可以看出,手掌和手指以及臉部占了很大範圍,這張圖名為Homunculus(拉丁文中小矮人的意思)。

▲彭菲爾德所提出的大腦皮質機能圖。(圖/取自維基百科)

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除了認知之外,彭菲爾德更對大腦活動做了進一步研究,在實驗的過程中他發現,用電流刺激不同部位時,並會可以感覺到某些回憶「湧現」,例如感覺聞到某些記憶中的氣味、聽到聲音或是看到顏色等等,還有人會記起某些夢境與回憶,更有人出現既視感(deja vu),或是感覺到恐懼、孤獨和陌生等等情緒。

藉由這些實驗,彭菲爾德在1954年提出了「中央腦系統學說」,他認為,顳葉(Temporal lobe)和間腦的環路是人類記憶的主要區塊,也就是說,這個區域把我們過去所發生過的經驗全部記下來,就像一台錄影機一樣,雖然我們並沒有意識到,但是只要對該區距施加刺激,過往回憶就會重新出現在腦海裡。

彭菲爾德對於大腦的研究奠定了後世的基礎,在當時非常具有開創性,到了1960年他正式退休,曾經被喻為「在世最偉大的加拿大人」(the greatest living Canadian),1976年4月,他因為胃癌過世,享受85歲。加拿大蒙特婁有一條為了紀念他的「彭菲爾德大道」(Avenue du Docteur-Penfield ),該地也有許多學校以此命名,牛津大學的羅德樓(Rhodes House)則有一幅他的畫像。

▼彭菲爾德醫師(右)。(圖/達志影像/美聯社)