切开头骨探索大脑秘密!脑神经学鼻祖彭菲尔德登谷歌首页

记者钱玉纮/综合报导

今(26)日的出现在 Google Doodle 上的是加拿大外科医师彭菲尔德(Wilder Penfield),这一天是他127岁的冥诞。彭菲尔德是最早做出开创性研究的外科医师,他借由刺激大脑皮质不同部位,观察病患反应,提出大脑皮质机能图,更对大脑和回忆之间的神秘关联提出解释,是神经学的鼻祖

Google Doodle 上的小动画是一个侧脸,闻到烤焦面包味道之后,传递到大脑,旁边还有彭菲尔德的脸,呈现了这位外科医生对大脑科学贡献加拿大籍的彭菲尔德1891年出生在美国华盛顿州,在牛津大学专攻神经病理学第一次世界大战时曾在巴黎的军医院工作。他在1940年代就已经开始进行大脑实验,透过在手术台上打开病人头盖骨,探索大脑各区域人类感知的关系。

彭菲尔德透过破坏引发癫痫的大脑神经细胞方式治疗病患,为避免误切除健康的细胞,他局部麻醉病患,利用微弱电流探针刺激大脑部位,大脑本身并没有痛觉,因此病人还处在清醒状态,借此观察病患的身体反应。在这样的过程中,他意外发现当刺激不同大脑部位时,会让患者的出现「有人在触摸特定部位」的幻觉

接着,他就利用癫痫手术的机会,进行这个当时无人做过的实验。1950年他和拉斯穆森(Theodore Brown Rasmussen),共同绘制了一张大脑皮质机能图,对应人类的各种感觉器官图示越大,表示大脑皮质会更集中,也就代表越重要的部位,例如在图中可以看出,手掌手指以及脸部占了很大范围,这张图名为Homunculus(拉丁文中小矮人的意思)。

▲彭菲尔德所提出的大脑皮质机能图。(图/取自维基百科

除了认知之外,彭菲尔德更对大脑活动做了进一步研究,在实验的过程中他发现,用电流刺激不同部位时,并会可以感觉到某些回忆「涌现」,例如感觉闻到某些记忆中的气味、听到声音或是看到颜色等等,还有人会记起某些梦境与回忆,更有人出现既视感(deja vu),或是感觉到恐惧、孤独和陌生等等情绪

借由这些实验,彭菲尔德在1954年提出了「中央脑系统学说」,他认为,颞叶(Temporal lobe)和间脑环路是人类记忆的主要区块,也就是说,这个区域把我们过去所发生过的经验全部记下来,就像一台录影机一样,虽然我们并没有意识到,但是只要对该区距施加刺激,过往回忆就会重新出现在脑海里。彭菲尔德对于大脑的研究奠定了后世的基础,在当时非常具有开创性,到了1960年他正式退休,曾经被喻为「在世最伟大的加拿大人」(the greatest living Canadian),1976年4月,他因为胃癌过世,享受85岁。加拿大蒙特娄有一条为了纪念他的「彭菲尔德大道」(Avenue du Docteur-Penfield ),该地也有许多学校以此命名,牛津大学的罗德楼(Rhodes House)则有一幅他的画像

▼彭菲尔德医师(右)。(图/达志影像美联社