菲尼亚斯·盖奇发生了什么?

关键要点

  • 1848年,25岁的菲尼亚斯·盖奇在一次事故中幸存下来,一根铁杆穿透了他的左脸颊和头骨。他奇迹般地恢复了,并又活了12年。
  • 1867年对盖奇的遗骸进行检查时发现,铁杆可能穿过了左额叶结构,这为他的奇迹般生存和这次严重脑外伤后的行为选择性变化提供了洞察。
  • 盖奇的案例在心理学中非常著名,因为它展示了人类大脑的韧性,并深刻影响了早期对大脑定位的理解。

菲尼亚斯·盖奇是一位出生于1823年的新罕布什尔州黎巴嫩附近的美国铁路建设工头。

1848年9月13日,25岁的盖奇正在佛蒙特州卡文迪什工作,带领一个小组为卢特兰和伯灵顿铁路准备铁路路基,使用炸药爆破岩石。

大约下午4:30,当盖奇用一根长43英寸、重13磅的铁杆将炸药粉压入岩石中的洞时,炸药意外爆炸。

铁杆从洞中发射出来,从盖奇脸部左侧底部向上进入。

铁杆从盖奇左脸颊靠近下颌关节处进入,经过左眼眶后面,穿透头骨底部,以倾斜角度穿过左额叶,从头骨顶部前部穿出,落在他身后约25-30码的地方。

事故发生后,盖奇被铁杆的力量击倒在地,四肢出现短暂的抽搐。

然而,几分钟后,在同事的帮助下,盖奇能够站起来,说话,并步行到一辆牛车上,被运送到大约一英里外的卡文迪什村的一家旅馆。

爱德华·H·威廉姆斯医生大约一个小时后到达现场检查盖奇。在他的1848年报告中,威廉姆斯注意到盖奇头部顶部有一个倒漏斗形开口,可见大脑组织突出,大脑脉动清晰可见。

威廉姆斯声称,盖奇正在向旁观者讲述他的受伤情况,他最初不相信这个故事,认为盖奇“被骗了”。

显然,盖奇通过将头转向威廉姆斯并说:“这里有的是活儿给你干。”

在反复发作的呕吐过程中,威廉姆斯观察到有少量盖奇的大脑组织通过前额出口伤口排出到地板上,因为大脑组织在铁杆穿过时可能已经脱离了头骨。

根据哈洛的书面记录,盖奇被认为完全康复,并感觉足够健康,重新申请他之前的工头职位。

经过艰难的早期恢复,盖奇最终恢复了身体健康,但他的个性发生了显著变化。他在1860年因严重的癫痫去世,享年36岁。

菲尼亚斯·盖奇的个性如何改变?

关于盖奇在事故前的个性和行为的描述有限。

在事故发生前,25岁的盖奇被铁路雇主描述为一位称职且高效的工头,表现出强烈的工作伦理、驱动力和监督团队的可靠性。

然而,在1848年铁杆穿透其额叶并幸存下来后,盖奇在身体恢复期间出现了显著的个性变化。

在1848年和1868年的医学报告中,哈洛博士描述盖奇在应对波动、粗俗语言、对他人的不尊重、不耐烦、固执、不可预测性以及草率制定计划等方面存在困难。

哈洛写道,盖奇的智力功能与动物倾向之间的平衡被破坏,自我控制和社会适宜性的能力退化到儿童水平。

尽管当时具体的神经解剖学联系尚不清楚,但朋友和同事感到盖奇在经历脑外伤后不再是原来的自己,无法像事故前那样处理情绪或控制冲动行为。

这些惊人的变化与新兴的定位理论相符,即[额叶]调节个性。

马洛(1868)这样描述盖奇:

“可以说,他的智力功能和动物倾向之间的平衡似乎被破坏了。

他变得反复无常,不敬,有时会说出最粗俗的脏话(这以前不是他的习惯),对他人的尊敬很少,当建议与他的愿望冲突时,他会对限制或建议不耐烦,有时顽固,但又反复无常,制定了许多未来的行动计划,一旦安排好就会被其他看似更可行的计划取代。

他的智力能力和表现像一个孩子,但他有成年人的动物激情。”

“在受伤之前,虽然未经学校训练,但他拥有平衡的头脑,被认为是一个精明、聪明的商人,非常有活力和坚持执行所有操作计划。

在这方面,他的思想发生了根本性的变化,以至于他的朋友和熟人都说他‘不再是盖奇’。”

通过哈洛的报告,可以推测盖奇的个性变化是由于他所遭受的事故。

来源的准确性

在1848年和1868年的报告中,哈洛博士对盖奇事故前的描述有限,称他“节制、性格坚强、身心都有相当的耐力”,并且是“工人们的宠儿”(哈洛,1848,1868)。

然而,后来的描述增加了哈洛描述中未提及的夸张正面特质。例如,苏因(1970)描述盖奇受到“工人们的尊敬和喜爱”,而迈尔斯(1998)称他“温和”,莱希(1992)说他“礼貌且合理”。

其他来源则描绘他友好、随和、可靠、尽责、快乐(麦克米兰,2000)。

同样,事故后的描述往往强调盖奇的负面品质,而忽略他保留的任何积极特质。

哈洛记录了个性变化,但指出盖奇在一段时间内仍可担任智利长途马车司机(哈洛,1868)。

然而,许多描述仅关注攻击性、不可靠或无目的等特质(麦克米兰,2000)。达马西奥甚至进一步描述他行为暴力,没有自控能力(布莱克斯利,1994)。

因此,后来的描述倾向于美化盖奇事故前的形象为正直公民,而呈现一个几乎卡通化的事故后形象——这都不符合哈洛更为细致的临床描述。

这可能反映了人们热衷于将盖奇的案例适应定位理论。麦克米兰(2000)认为,我们在评估菲尼亚斯·盖奇的遗产时必须谨慎分析这些夸张的个性描述。

盖奇脑损伤的严重程度

当盖奇在1861年去世时,直到多年后哈洛才找回他的头骨,当时并没有进行尸检。导致显著个性变化的脑损伤被认为涉及大脑的左额区域。

直到1994年,复杂的计算机方法才被用于研究脑损伤是否影响了其他脑区。

达马西奥等人(1994)的菲尼亚斯·盖奇大脑图像

图1. 使用神经成像技术制作的盖奇头骨复制品模型

达马西奥等人(1994)使用盖奇头骨的测量数据和[神经成像技术]确定了铁杆入口和出口点在复制品模型上的确切位置(见图1)。

他们发现,铁杆造成的损伤涉及左右前额皮质。

左右皮质负责情感处理和理性决策;因此,可以假设盖奇在这些领域存在缺陷。

拉蒂乌等人(2004)的菲尼亚斯·盖奇大脑图像

图2. 盖奇头骨的CT扫描重建

拉蒂乌等人(2004)也研究了盖奇的损伤及其铁杆进入和离开头部的位置。他们使用的是盖奇的实际头骨,而不是达马西奥等人(1994)使用的模型。

拉蒂乌等人(2004)使用CT扫描生成了头骨的三维重建,发现脑损伤的范围仅限于左额叶,未扩展到右额叶(见图2)。

范霍恩等人(2012)的菲尼亚斯·盖奇MRI大脑图像

图3. 盖奇头骨的CT扫描和MRI重建

最近,范霍恩等人(2012)使用了盖奇头骨的CT扫描以及从年龄与盖奇相似(25-36岁)的男性参与者那里获得的MRI数据。

他们的结果支持了拉蒂乌等人(2004)的结论,即铁杆仅损伤了左额叶,而未损伤右额叶。

然而,范霍恩等人进一步研究了盖奇受伤可能导致的白质和[灰质]受损程度。[白质]位于大脑深处,提供大脑各部分的重要连接,对正常运动和感觉功能至关重要。

大脑中的灰质对许多高级学习领域至关重要,包括注意力、记忆和思维。

范霍恩的研究提出,盖奇失去了大约11%的白质和4%的灰质。白质具有再生能力,这可能解释了为什么盖奇能够如此好地恢复。

范霍恩等人(2012)将盖奇的白质损伤与阿尔茨海默病等神经退行性疾病引起的损伤进行了比较。

这得到了其他研究的支持,这些研究发现白质的变化与阿尔茨海默病显著相关(纳斯拉巴迪、里兹维、戈德曼和布里克曼,2018;高、周、陈和杨,2019)。

可以推测,盖奇明显的个性变化可能是早发性阿尔茨海默病的结果。

然而,由于检查盖奇的哈洛博士只报告了事故发生后不久的行为,而不是几个月或几年后阿尔茨海默病症状可能出现时的情况,我们不能确定盖奇是否确实患有这种疾病。

结论

所有关于盖奇脑损伤的研究基本上都是推测,因为我们无法确切知道事故的影响程度。

我们知道一些脑组织被破坏了,但盖奇在事故后可能遭受的任何感染可能会进一步破坏更多的脑组织。

我们也无法确定铁杆进入盖奇头骨的确切位置,精确到毫米。由于大脑结构因人而异,研究人员永远无法确切知道盖奇的大脑哪些区域被破坏了。

盖奇脑损伤后发生了什么?

事故发生后不久,约翰·马蒂恩·哈洛博士接管了盖奇的病例。哈洛(1848)报告称,盖奇完全清醒,并立即认出了哈洛,但由于出血而感到疲倦。

在接下来的几天里,哈洛观察到盖奇说话有些困难,但能够说出朋友的名字,出血也停止了。盖奇从9月23日到10月3日处于半昏迷状态,但在10月7日能够下床行走。

到10月11日,哈洛声称盖奇的智力功能开始恢复。他意识到自事故发生以来已经过去了多长时间,并能清楚地描述事故的情况。

受伤四年后,盖奇搬到了智利,从事照顾马匹和驾驶马车的工作。

哈洛注意到在这段时间内盖奇出现了性格变化,行为变得更加不稳定,责任感也有所下降。

1860年,盖奇搬到旧金山与家人住在一起,但开始出现癫痫发作——这很可能与疤痕组织和损伤后遗症有关。

几个月后,抽搐症状逐渐恶化,1861年5月21日,即事故发生近13年后,盖奇因严重癫痫并发症去世,享年38岁。

盖奇是如何死亡的?

1861年5月21日,事故发生12年后,盖奇因多次反复的癫痫发作去世

1867年,哈洛安排挖掘盖奇的尸体,取走了他的头骨和铁杆用于医学研究。

这些历史文物至今仍陈列在哈佛医学院。

尽管盖奇最初幸存下来,但这次严重的脑损伤导致的长期次级效应最终使他在十多年后过早死亡。

盖奇对心理学的重要性

盖奇的案例在神经科学领域具有重要意义。据报告,他在事故后的行为变化是大脑功能定位的有力证据,这意味着特定的大脑区域与某些功能相关。

如今,神经科学家对前额叶皮层的功能有了更好的理解。他们认识到前额叶皮层与语言、决策、智力和推理功能有关。盖奇的案例成为首批证据之一,表明前额叶直接参与性格。

人们普遍认为脑部病变会导致永久性的缺陷。然而,盖奇被证明恢复得非常显著,尽管受伤,仍然过着相对正常的生活。心理学家马尔科姆·麦克米伦甚至提出,盖奇可能重新学习了失去的技能。

前额叶受损的人往往难以完成任务,容易分心,难以规划。

尽管前额叶受损,盖奇据说曾担任马车司机,这需要他保持专注并有规律,同时了解路线和多任务处理。

因此,麦克米伦(2002)建议,盖奇的前额叶损伤可能在某种程度上自我修复并恢复了失去的功能。大脑以这种方式改变的能力称为大脑可塑性

随着时间的推移,盖奇的故事被不断重述,有时导致对盖奇性格变化的夸大。

一些流行报道描述他事故前是一个勤奋、善良的人,然后描述他变得好斗、不诚实和酗酒,无法保住工作,最终身无分文地死去。

盖奇的故事似乎有了自己的生命,有些人甚至声称盖奇在事故后变成了一个精神病患者,但没有事实依据。

根据当时与盖奇接触的人的实际报告,他的性格变化远没有那么极端,盖奇的功能也比一些报道所暗示的要强得多(麦克米伦,2002)。

参考文献

Blakeslee, S. (1994, July 6). A miraculous recovery that went wrong. New York Times.

Damasio, H., Grabowski, T., Frank, R., Galaburda, A. M., & Damasio, A. R. (1994). The return of Phineas Gage: clues about the brain from the skull of a famous patient. Science, 264 (5162), 1102-1105.

Harlow J. M. (1848). Passage of an iron rod through the head. Boston Medical and Surgical Journal, 39, 389–393.

Harlow, J. M. (1868). Recovery from the Passage of an Iron Bar through the Head. Publications of the Massachusetts Medical Society. 2 (3), 327-347.

Kao, Y. H., Chou, M. C., Chen, C. H., & Yang, Y. H. (2019). White matter changes in patients with Alzheimer’s disease and associated factors. Journal of Clinical Medicine, 8 (2), 167.

Lahey, B. B. (1992). Psychology: An introduction. Wm. C. Brown Publishers.

Macmillan, M. (2000). Restoring Phineas Gage: A 150th retrospective. Journal of the History of the Neurosciences, 9(1), 46-66.

Macmillan, M. (2002). An odd kind of fame: Stories of Phineas Gage. MIT Press.

Myers, D. G. (1998). Psychology (5th ed.). Worth Publishers.

Nasrabady, S. E., Rizvi, B., Goldman, J. E., & Brickman, A. M. (2018). White matter changes in Alzheimer’s disease: a focus on myelin and oligodendrocytes. Acta neuropathologica communications, 6(1), 1-10.

Ratiu, P., Talos, I. F., Haker, S., Lieberman, D., & Everett, P. (2004). The tale of Phineas Gage, digitally remastered. Journal of neurotrauma, 21 (5), 637-643.

Suinn, R. M. (1970). Fundamentals of behavior pathology. Wiley.

Van Horn, J. D., Irimia, A., Torgerson, C. M., Chambers, M. C., Kikinis, R., & Toga, A. W. (2012). Mapping connectivity damage in the case of Phineas Gage. PloS one, 7(5), e37454.

进一步阅读

前额叶皮层的创伤性脑损伤可能导致人格、情绪调节和执行功能方面的显著变化。这一区域对于冲动控制、决策和调节社会行为至关重要。

一个人可能会表现出冲动增加、判断力差以及计划或组织能力下降。情绪波动和人际关系中的困难也可能出现。

就像菲尼亚斯·盖奇的情况一样,他变得更为冲动且不可靠,这种损伤可能会极大地改变一个人的性格和能力。


引用来源

本文翻译自以下网站:

simplypsychology.org

使用声明

本文仅供教育和参考用途。如需转载或引用,请注明出处和作者。

如果你有任何问题或建议,请随时联系微信公众号。

回到首页