Της Μυρσίνης-Ειρήνης Ταχλιαμπούρη,
Αναμφισβήτητα, ο εγκέφαλος είναι από τα πιο σύνθετα όργανα, αν όχι το πιο σύνθετο, του ανθρώπινου –και όχι μόνο— οργανισμού. Πληθώρα ερευνών λαμβάνουν χώρα από μικροσκοπικό έως λειτουργικό επίπεδο, προκειμένου να αποκρυπτογραφηθούν τα μυστικά του περίπλοκου αυτού οργάνου. Ένα ατύχημα που έλαβε χώρα τη δεκαετία του 1840 αποτέλεσε ακρογωνιαίο λίθο για την έναρξη βαθύτερης έρευνας πάνω στο όργανο αυτό.
Ο Phineas Gage είναι μια από τις πιο διάσημες περιπτώσεις στην ιστορία των νευροεπιστημών. Το 1848, ο Gage, ένας 25χρονος εργοδηγός κατασκευής σιδηροδρόμων, εργαζόταν στην κατασκευή ενός σιδηροδρόμου στο Βερμόντ, πόλη της Βορειοανατολικής Αμερικής. Ο Gage είχε αναλάβει να τοποθετήσει εκρηκτικά εντός ενός βράχου, προκειμένου αυτός να καταστραφεί και στο σημείο αυτό να τοποθετηθούν οι γραμμές του τραίνου. Στην προσπάθεια τοποθέτησης των εκρηκτικών με μια σιδερένια ράβδο βάρους 6 κιλών και μήκους 1 μέτρου, αυτά πυροδοτήθηκαν με τη ράβδο να τινάζεται προς τα πίσω διαπερνώντας το κρανίο του, εισερχόμενη από το αριστερό του μάγουλο και εξερχόμενη από την κορυφή του κεφαλιού του, για να καταλήξει 24 μέτρα μακριά.
Ως εκ θαύματος, ο Gage όχι μόνο επέζησε από το ατύχημα, αλλά κατευθύνθηκε περπατώντας στο πλησιέστερο όχημα, ο οδηγός του οποίου τον μετέφερε στο νοσοκομείο. Εκεί, διατήρησε τις αισθήσεις του και ήταν ικανός να ανακαλέσει τα ονόματα των συνεργατών του, να περιγράψει το ατύχημα, και είχε αίσθηση του χρόνου. Ο γιατρός που τον ανέλαβε ήταν ο Dr. John Martyn Harlow, από τον οποίο και είναι γνωστά τα περισσότερα στοιχεία που υπάρχουν για την περιγραφή του τραύματος και για τις αλλαγές στη νοητική συμπεριφορά του Gage. O Gage έφυγε από το νοσοκομείο και επέστρεψε στους γονείς του 10 εβδομάδες μετά το ατύχημα, ενώ συνέχισε να κάνει καθημερινές δουλειές σε φάρμα.
Πριν από αυτό το ατύχημα, οι γνωστοί του Gage τον χαρακτήριζαν ως έναν υπεύθυνο, αξιόπιστο και εργατικό άνθρωπο. Ωστόσο, μετά από αυτό, χαρακτηρίστηκε ως παρορμητικός και ανεύθυνος με επικίνδυνη και ανάρμοστη συμπεριφορά, ενώ δεν ήταν σε θέση να φέρει σε πέρας διάφορες εργασίες. Οι αλλαγές στην προσωπικότητά του ήταν τόσο δραστικές που οι φίλοι και η οικογένειά του δεν τον αναγνώριζαν πλέον, με αποτέλεσμα να του αποδοθεί το παρατσούκλι “no longer Gage”.
Εκείνη την εποχή, η ιατρική κοινότητα είχε μόλις ξεκινήσει να κατανοεί τις λειτουργίες του εγκεφάλου και η περίπτωση του Gage παρείχε πολύτιμες πληροφορίες για το ρόλο του μετωπιαίου λοβού – τμήμα του εγκεφάλου που βρίσκεται στο πρόσθιο μέρος. Ο μετωπιαίος λοβός είναι υπεύθυνος για ένα ευρύ φάσμα γνωστικών λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένων της λήψης αποφάσεων, του προγραμματισμού και του ελέγχου των παρορμήσεων.
Ο τραυματισμός του Gage ήταν σημαντικός, μιας και αφορούσε βλάβη στον μετωπιαίο λοβό του, συγκεκριμένα σε μια περιοχή που ονομάζεται κοιλιακός προμετωπιαίος φλοιός. Η περιοχή αυτή βρίσκεται στο κάτω μέρος του μετωπιαίου λοβού και παίζει κρίσιμο ρόλο στη λήψη αποφάσεων που σχετίζονται με το συναίσθημα και τις κοινωνικές συναναστροφές. Η βλάβη σε αυτήν την περιοχή μπορεί να οδηγήσει σε έλλειψη αναστολών, μειωμένη κριτική ικανότητα και αλλαγές στην προσωπικότητα. Στην περίπτωση του Gage, η βλάβη στον κοιλιακό προμετωπιαίο φλοιό του, πιστεύεται ότι ήταν υπεύθυνη για τις δραματικές αλλαγές της προσωπικότητάς του.
Η περίπτωση του Gage ήταν σημαντική όχι μόνο για τις γνώσεις που αποκτήθηκαν σχετικά με τον ρόλο του μετωπιαίου λοβού, αλλά και για τις επιπτώσεις του στον τομέα των νευροεπιστημών. Πριν από το ατύχημα του Gage, η επικρατούσα άποψη ήταν ότι ο εγκέφαλος είναι ένα ομοιογενές όργανο και η βλάβη σε ένα μέρος του θα είχε τα ίδια αποτελέσματα με μια βλάβη σε οποιοδήποτε άλλο μέρος. Η περίπτωση του Gage αμφισβήτησε αυτήν την άποψη και έδειξε πως διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου είναι υπεύθυνες για διαφορετικές λειτουργίες.
Παρά τη σημασία της υπόθεσης του Gage, υπήρχαν περιορισμοί στην έρευνα που θα μπορούσε να γίνει. Επειδή ο τραυματισμός του Gage συνέβη στα μέσα του 19ου αιώνα, δεν υπήρχαν προηγμένες τεχνικές απεικόνισης διαθέσιμες στους ερευνητές εκείνη την εποχή. Ως αποτέλεσμα, οι ερευνητές περιορίστηκαν σε μεταθανάτιες μελέτες του εγκεφάλου του Gage, οι οποίες διεξήχθησαν αρκετά χρόνια μετά τον θάνατό του.
Στις μέρες μας, ωστόσο, η πρόοδος στις τεχνικές νευροαπεικόνισης επέτρεψε στους ερευνητές να μελετήσουν τις επιπτώσεις της εγκεφαλικής βλάβης σε ζωντανά άτομα. Σήμερα, η μελέτη του μετωπιαίου λοβού συνεχίζει να αποτελεί κρίσιμο τομέα έρευνας στις νευροεπιστήμες. Οι πρόοδοι στη νευροαπεικόνιση και άλλες τεχνικές επέτρεψαν στους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα τις λειτουργίες των διαφορετικών περιοχών του μετωπιαίου λοβού και πώς η βλάβη σε αυτές τις περιοχές μπορεί να επηρεάσει τη συμπεριφορά. Η μελέτη του μετωπιαίου λοβού οδήγησε επίσης σε νέες θεραπείες για ένα ευρύ φάσμα διαταραχών, συμπεριλαμβανομένης της κατάθλιψης, του άγχους και του εθισμού.
Για παράδειγμα, η εν τω βάθει διέγερση του εγκεφάλου (Deep Brain Stimulation, DBS) είναι μια χειρουργική διαδικασία που περιλαμβάνει την εμφύτευση ηλεκτροδίων στον εγκέφαλο για τη διέγερση συγκεκριμένων περιοχών. Το DBS έχει χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία μιας ποικιλίας καταστάσεων, όπως η νόσος του Πάρκινσον, η ιδεοψυχαναγκαστική διαταραχή και η κατάθλιψη. Στην περίπτωση της κατάθλιψης, το DBS συχνά στοχεύει στον κοιλιακό προμετωπιαίο φλοιό, την ίδια περιοχή που υπέστη βλάβη στον τραυματισμό του Gage. Διεγείροντας αυτήν την περιοχή, το DBS μπορεί να βελτιώσει τη διάθεση και να μειώσει τα συμπτώματα της κατάθλιψης.
Η μελέτη του μετωπιαίου λοβού οδήγησε, επίσης, σε μεγαλύτερη κατανόηση του ρόλου της γενετικής στη συμπεριφορά. Έρευνες έχουν εντοπίσει συγκεκριμένα γονίδια που σχετίζονται με την παρορμητικότητα, τη συμπεριφορά ανάληψης ρίσκου και άλλα χαρακτηριστικά που πιστεύεται ότι επηρεάζονται από τον μετωπιαίο λοβό. Μελετώντας αυτά τα γονίδια, οι ερευνητές ελπίζουν να κατανοήσουν καλύτερα πώς αναπτύσσεται ο μετωπιαίος λοβός και πώς συμβάλλει στη συμπεριφορά.
Ο Gage απεβίωσε 12 χρόνια μετά το ατύχημα, το 1860, σε ηλικία 36 ετών ύστερα από επαναλαμβανόμενα περιστατικά επιληψίας, πιθανότατα απόρροια του τραυματισμού του. Η περίπτωση του Phineas Gage είναι μια από τις πιο διάσημες στην ιστορία των νευροεπιστημών και παρείχε πολύτιμες γνώσεις για το ρόλο του μετωπιαίου λοβού στη συμπεριφορά. Ο τραυματισμός του Gage έδειξε ότι διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου είναι υπεύθυνες για διαφορετικές λειτουργίες και αμφισβήτησε την επικρατούσα άποψη ότι ο εγκέφαλος ήταν ένα ομοιογενές όργανο. Σήμερα, η μελέτη του μετωπιαίου λοβού συνεχίζει να είναι ένας κρίσιμος τομέας έρευνας και έχει οδηγήσει σε νέες θεραπείες για ένα ευρύ φάσμα διαταραχών. Το κρανίο του Gage, όπως και η μεταλλική ράβδος, εκτίθενται στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου του Harvard.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Passage of an iron rod through the head, Boston Medical and Surgical Journal. Διαθέσιμο εδώ
- Lessons of the brain: The Phineas Gage story, Harvard Gazette. Διαθέσιμο εδώ
- Phineas Gage: His Accident and Impact on Psychology, Verywell Mind. Διαθέσιμο εδώ
- Neurosurgery and Deep Brain Stimulation for Psychiatric Disease: Historical Context and Future Prospects, Ajob Neuroscience. Διαθέσιμο εδώ
- The Multifaceted Role of the Ventromedial Prefrontal Cortex in Emotion, Decision Making, Social Cognition, and Psychopathology, Biological Psychiatry. Διαθέσιμο εδώ
- Orbitofrontal contributions to value-based decision making: Evidence from humans with frontal lobe damage, pubmed. Διαθέσιμο εδώ
- The orbitofrontal oracle: Cortical mechanisms for the prediction and evaluation of specific behavioral outcomes, pubmed. Διαθέσιμο εδώ
- The role of medial prefrontal cortex in memory and decision making, pubmed. Διαθέσιμο εδώ
- Emotion, decision making and the orbitofrontal cortex. Cerebral Cortex, pubmed. Διαθέσιμο εδώ
- Deep brain stimulation in the treatment of depression. Dialogues in Clinical Neuroscience, pubmed. Διαθέσιμο εδώ
