Phineas Gage: Die unglaubliche Geschichte, die die Neurowissenschaften verändert hat
Der Fall von Phineas Gage ist einer der bekanntesten in der Geschichte der Neurowissenschaften. Möglicherweise ist dieser Fall für die seltsame Natur des Unfalls und für seine überraschende Genesung in Erinnerung geblieben.
Dank dieses Falls wurden außerdem Aspekte des Gehirns entdeckt, die einst ein Rätsel waren. Insbesondere ist es das typische Beispiel für Veränderungen im Frontallappen und Störungen der Exekutivfunktionen geworden.
Phineas Gage wurde 1823 geboren. Als sich der schwere Unfall ereignete, war er erst 25 Jahre alt. Er war ein gesunder, aktiver, energischer und starker Mann.
Er war dafür bekannt, verantwortungsbewusst, effizient, intelligent und zielstrebig zu sein. Es zeichnete sich durch Zuversicht, Vernünftigkeit, Freundlichkeit und Gemütlichkeit aus.
Er arbeitete als Vorarbeiter für eine Gruppe von Arbeitern in einer Eisenbahngesellschaft. Sie waren dafür verantwortlich, die Straße mit Sprengstoff auf felsigen Oberflächen zu öffnen, damit die Eisenbahnlinie passieren konnte.
Als der Unfall passierte, befand sich Gage in der Nähe von Cavendish in Vermont, USA.
Wie Gage und seine Arbeiter es normalerweise taten, bohrten sie ein Loch in einen Felsen, füllten ihn mit Schießpulver und drückten ihn mit einer Eisenstange.
An diesem schicksalhaften Abend des 13. September 1848 versuchte Gage, die Eisenstange zu platzieren, als einer seiner Männer ihn anrief und ihn ablenkte.
Aus Versehen kam die Eisenstange schnell heraus und verkrustete sich in seinem Gesicht. Es trat an seiner linken Wange ein und überquerte die Stirnzone seines Schädels.
Der Balken ging hinter seinem linken Auge vorbei und zerstörte einen Teil des rechten Frontallappens in der Nähe des Scheitelpunkts.
Trotzdem war die Stange stark genug, um sich etwa 25 Meter zu bewegen, bevor sie mit Blut und Hirngewebe auf den Boden fiel.
Den Zeugen zufolge war der Eisenstab etwa 105 Zentimeter lang, 3 Zentimeter im Durchmesser und 7 Kilogramm schwer.
Phineas Gage fiel auf den Boden und erlitt einige Krämpfe, obwohl er das Bewusstsein nicht verlor. Überraschenderweise stand Gage auf und konnte nach ein paar Minuten sprechen und gehen.
Tatsächlich ging er selbst in einem von Ochsen gezogenen Karren zum Arzt. Außerdem konnte er den Anwesenden erzählen, was geschehen war.
Die Auswirkungen des Unfalls auf Phineas Gage
Als er in der Stadt ankam, begrüßte er einige Leute mit Namen und kam mit ein wenig Hilfe in einem Zimmer im nächsten Hotel an, wo er auf ärztliche Hilfe wartete.
Als Gage den Arzt aufsuchte, sagte er zu ihm: "Herr Doktor, hier ist Arbeit für Sie." Der Arzt, der ihn während des Genesungsprozesses unterstützte und half, war John Martyn Harlow.
Er konnte das Schlagen des Gehirns beobachten, während der Patient das Ereignis ohne Schwierigkeiten erzählte. Außerdem antwortete er rational und kohärent auf die ihm gestellten Fragen.
Erstaunlicherweise fand der Arzt kein Problem in seinem Gedächtnis, in seinen Bewegungen, in seinen Sinneswahrnehmungen, in seinem Gleichgewicht oder in seiner Sprache.
Das erste, was Harlow tat, war, die Blutung zu stoppen und die in der Wunde eingebetteten Knochenstücke zu entfernen.
Eine Woche später kündigten die Zeitungen den überraschenden Unfall an. Drei Monate später veröffentlichte Harlow diesen Fall auch im Boston Medical and Surgical Journal unter dem Namen " Step of a iron bar through the head ".
Dies erregte die Aufmerksamkeit von Dr. Henry Bigelow, einem prominenten Professor für Chirurgie an der Harvard University. Er lud Phineas nach Boston ein, um ihn zu beobachten, und veröffentlichte einen Artikel, der die wissenschaftliche Gemeinschaft sofort anzog.
Wiederherstellungsprozess
Der Genesungsprozess von Phineas Gage war schwierig, lang und mit Höhen und Tiefen. Am zweiten Tag schien er seine geistige Gesundheit zu verlieren. Während er am vierten Tag wieder ein vernünftiges Aussehen hatte und seine Freunde erkannte.
Nach einer Woche der Verbesserungen begannen alle zu glauben, dass Gage sich erholen könnte. Diese Idee hielt jedoch nicht lange an.
Einige Tage später kämpfte Gage zwischen Leben und Tod. Er hatte Phasen tiefen Komas und der Arzt stellte fest, dass er sich eine starke Infektion zugezogen hatte.
Seine Gefährten und Angehörigen verloren allmählich die Hoffnung und kamen zu der Gewissheit, dass er sehr bald sterben würde. Harlow behandelte die Infektion jedoch so gut er konnte und rettete Gage das Leben.
Schon heute ist es überraschend, wie dieser Patient überlebt hat. Harlow sah es als ein Wunder an und sagte: "Ich habe auf ihn aufgepasst und Gott hat ihn gerettet."
Erholung und Persönlichkeitsveränderung
Phineas Gage erholte sich und setzte sein Leben ohne ernsthafte körperliche Probleme fort, mit Ausnahme des Verlustes der Sehkraft des betroffenen Auges. Zehn Wochen später konnte er in sein Haus im Libanon, New Hampshire, zurückkehren.
Mitte des Jahres 1849 fühlte sich Phineas bereit, zu seiner Arbeit zurückzukehren. Seine Persönlichkeit änderte sich jedoch schlagartig und seine Kollegen ließen ihn beiseite.
Nach dem Unfall wurde Gage respektlos, ungeduldig, gewalttätig, verantwortungslos, grausam, launisch usw. Nach Harlow:
"Das Gleichgewicht oder sozusagen das Gleichgewicht zwischen Ihren intellektuellen Fähigkeiten und Ihren tierischen Neigungen scheint zerstört worden zu sein. Es ist instabil, respektlos und schwelgt zuweilen im gröbsten Tacos ... ungeduldig gegenüber jeglichen Bremsen oder Ratschlägen, die ihren Wünschen widersprechen. Hartnäckig, launisch und zögernd über seine Pläne für die Zukunft (sobald organisiert oder aufgegeben). Ein Kind in seiner intellektuellen Fähigkeit und seinen Erscheinungsformen hat die tierischen Leidenschaften eines starken Mannes. "
Im Gegensatz zu seiner früheren Persönlichkeit begann er, seine persönlichen Gewohnheiten zu vernachlässigen und beklagte sich ständig über eine Verringerung seines sexuellen Triebs, da er die Pläne, die er sich gesetzt hatte, nicht mehr erfüllen konnte.
Außerdem sprach er ungehemmt über Sex und benutzte Ausdrücke und vulgäre Worte. Als von ihm gesprochen wurde, hörten die Gefährten nicht auf zu sagen: "Dieser Mann ist nicht länger Gage". Sogar seine Auftragnehmer mussten ihn feuern.
Das Problem lag nicht in seinen körperlichen Fähigkeiten, sondern in der Fähigkeit, die Auswirkungen seiner Handlungen auf andere zu bemerken.
Dies würde einer hervorragenden Beschreibung dessen entsprechen, was heute als typisches präfrontales Syndrom angesehen wird.
Gage wechselte von einem Job zum anderen. Es gibt Autoren, die behaupten, er sei Teil des Barnum Circus geworden, als wäre es nur eine andere Show.
Zwischen den Jahren 1852 und 1860 sind keine genaueren Einzelheiten seines Lebens bekannt. Es scheint, dass er in jenen Jahren in Valparaíso und Santiago de Chile als Kutschenfahrer tätig war.
Todes- und Gehirnstudien
Ungefähr im Juni 1859 kehrte er in die Vereinigten Staaten zurück, speziell nach San Francisco. Bald begann er eine Reihe von Anfällen zu erleiden. Diese wiederkehrenden epileptischen Anfälle führten am 21. Mai 1860 zu seinem Tod.
Nach ungefähr 5 Jahren überzeugte Harlow Gages Familie, ihn zu ermächtigen, die Leiche zu exhumieren. So wurden 1867 der Schädel und die Metallstange an Dr. Harlow geschickt.
1868 schrieb Harlow ein kurzes Buch über das Leben von Phineas Gage. Dank der Zusammenarbeit von Zeugen und Interviews mit der Familie werden hauptsächlich die Erfahrungen des Patienten in den 12 Jahren, 6 Monaten und 8 Tagen nach seinem Unfall beschrieben.
Es wird immer noch als die beste Geschichte einer Verhaltensänderung aufgrund einer Veränderung des präfrontalen Kortex angesehen.
Es muss jedoch gesagt werden, dass nicht jeder die erstaunliche Geschichte von Gage akzeptierte. Viele kamen zu dem Schluss, dass es falsch war.
Wer diese Geschichte daran hinderte, in Vergessenheit zu geraten, war Dr. David Ferrier, der 1870 ankündigte, dass der Fall von Phineas Gage der Beweis dafür sei, dass der präfrontale Kortex ein Funktionsbereich des Gehirns sei. Aus diesem Grund haben wir begonnen, die unbekannten Funktionen dieses Gebiets zu untersuchen.
Die Geschichte von Phineas Gage war auch für die Phrenologie von grundlegender Bedeutung, eine Disziplin, die zu dieser Zeit in vollem Gange war.
Die Phrenologen glaubten, dass sich die geistigen Fähigkeiten in bestimmten Bereichen des Gehirns befänden. Sie stützten sich auch auf die Form von Schädel, Kopf und Gesicht, um Charakter- und Persönlichkeitsmerkmale zu analysieren.
Der Schädel von Phineas Gage und die Eisenstange, die ihn überquerte, befinden sich im Warren Museum der School of Medicine der University of Harvard.
Spätere Studien wurden zu den möglichen Hirnverletzungen von Gage anhand seines Schädels und dreidimensionaler Rekonstruktionen durchgeführt.
Im Jahr 1990 haben Hanna Damasio et. al Sie haben Gages Gehirn und seine Verletzung dreidimensional rekonstruiert. Sie zeigen, dass die Schädigung die ventromediale präfrontale Region der beiden Gehirnhälften abdeckt.
Im Jahr 2004 führte das Radiologieteam des Brigham and Women's Hospital in Boston eine neue Rekonstruktion durch. Es zeigte sich, dass die Läsionen nur den linken Frontallappen betrafen und die lebenswichtigen Gefäßstrukturen intakt ließen.
Phineas Gage und präfrontaler Kortex
Derzeit ist bekannt, dass die Großhirnrinde eine fundamentale Rolle bei den mentalen Funktionen spielt. Vor dem 18. Jahrhundert glaubte man jedoch, dass dieser Teil des Gehirns nicht funktionsfähig sei, sondern dass sein Ziel darin bestehe, den Rest des Gehirns zu schützen.
Das heißt, die Großhirnrinde wurde als bloße Hülle der Gehirnventrikel angesehen.
Heutzutage ist bei Phineas Gage bekannt, dass die Großhirnrinde mit exekutiven Funktionen verbunden ist.
Diese Funktionen ermöglichen es uns, Probleme zu lösen, Verhalten zu hemmen, unser Verhalten, kognitive Aktivitäten und Emotionen selbst zu regulieren, flexible Strategien zur Problemlösung zu entwickeln usw.
Der präfrontale Kortex wird auch als der Ort angesehen, an dem Emotionen und Kognition integriert sind.
Die Störungen, die Phineas Gage manifestierte, waren einfach auf emotionaler Ebene lokalisiert und beschrieben äußere Verhaltensänderungen. Die kognitive Ebene wird jedoch nicht erwähnt, wahrscheinlich weil es keine Bewertungsinstrumente gab, die sie messen könnten.
Durch verschiedene Untersuchungen wurde der Schluss gezogen, dass der Schaden auf der linken Hemisphäre größer war als auf der rechten Hemisphäre. Und es betraf ausschließlich die präfrontale Kortikalis, insbesondere die ventromediale Zone dieser Kortikalis.
Dieser Bereich ist von grundlegender Bedeutung, um Entscheidungen zu treffen, zukünftige Pläne aufzustellen, sich gemäß den erlernten sozialen Regeln selbst zu regulieren und das am besten geeignete Verhalten zu wählen.
Andererseits wurden Aufmerksamkeit, kognitive Flexibilität und Berechnung erhalten, da diese Funktionen dem lateralen oder externen Teil des präfrontalen Kortex entsprechen.
Daher ist der präfrontale Kortex eine Zone von großer Komplexität und jeder Teil davon nimmt an verschiedenen Funktionen teil.
Im Fall von Phineas Gage ist die wichtigste betroffene Komponente die Fähigkeit, Kontakte zu knüpfen. Da der Teil des verletzten Gehirns Stromkreise mit dem limbischen System herstellt, das mit Emotionen verbunden ist.
Die frontalen Bereiche tragen dazu bei, auf diese Weise den affektiven Ton der Beziehungen zu anderen zu bestimmen.
Wenn die Läsion andererseits im dorsolateralen präfrontalen Bereich aufgetreten wäre, wären die Symptome wahrscheinlich Apathie, mangelnde Initiative und Planungsprobleme. Obwohl ich im sozialen und beruflichen Bereich keine Probleme haben würde.
Sogar bestimmte Frontalschäden wurden mit Psychopathie in Verbindung gebracht. Seitdem haben sie Patienten mit präfrontalen Verletzungen gefunden, die mangelnde Reue, mangelnde moralische Vernunft, Diebstahlsneigung, Lüge und Missbrauch zeigten.
Der Fall von Phineas Gage hat zu sehr unterschiedlichen Themen zahlreiche Debatten unter Autoren geführt.
Erstens argumentieren einige, dass Gage während seines Aufenthalts in Chile wahrscheinlich eine Besserung seiner Symptome zu verzeichnen hatte. Dies liegt daran, dass er es geschafft hat, lange Zeit als Pferdekutschenfahrer zu arbeiten.
Da diese Arbeit eine gewisse Planung und Beteiligung der Exekutivfunktionen erfordert, argumentieren einige, dass dies ein Indikator für ihre Erholung war.
Auf der anderen Seite verteidigen verschiedene Autoren die Notwendigkeit, in diesem Fall die soziokulturellen Faktoren von Phineas Gage zu erkennen.
Das heißt, sie kritisieren die Neurowissenschaften und sagen, dass Gages Symptome dazu beitragen könnten, dass er nach der Verletzung ein seltsames körperliches Erscheinungsbild hatte.
Aus diesem Grund ist es nicht verwunderlich, dass viele der Symptome auf die Unsicherheit des Patienten zurückzuführen sind, auf sein eigenes körperliches Erscheinungsbild, auf den Versuch, anderen zu entkommen oder sie anzugreifen. Die Wahrheit ist, dass es niemals zu wichtig ist, all diese Aspekte des Lebens des Patienten zu berücksichtigen.
