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

記者錢玉紘/綜合報導

今(26)日的出現在 Google Doodle 上的是加拿大外科醫師彭菲爾德(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秘關聯提出解釋,是神經學的鼻祖

Google Doodle 上的小動畫是一個側臉,聞到烤焦麪包味道之後,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,透過在手術檯上打開病人頭蓋骨,探索大腦各區域人類感知的關係。

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,爲避免誤切除健康的細胞,他局部麻醉病患,利用微弱電流探針刺激大腦部位,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

接着,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,手掌手指以及臉部佔了很大範圍,這張圖名爲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

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「涌現」,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」,他認爲,顳葉(Temporal lobe)和間腦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,就像一臺錄影機一樣,雖然我們並沒有意識到,但是隻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,曾經被喻爲「在世最偉大的加拿大人」(the greatest living Canadian),1976年4月,他因爲胃癌過世,享受85歲。加拿大蒙特婁有一條爲了紀念他的「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