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Phineas Gage大脑通路首次定位

点击量:   时间:2017-09-15 06:05:02

海伦·汤姆森(Helen Thomson)1848年,25岁的铁路主管菲尼亚斯·盖奇(Phineas Gage)正在使用一根3英尺7英寸的铁棒将爆炸粉末装入岩石中,当时他发出爆炸声,将杆直射穿过他的左脸颊并从顶部射出他的头他的生存和随后的人格改变使他成为神经科学最着名的案例研究之一 - 首先强调大脑的特定区域影响行为的特定方面现在,研究人员首次重建了一个模型,该模型描述了连接Gage大脑区域的通路所造成的损伤结果不仅增加了历史案例的维度,而且提供了对阿尔茨海默病等导致类似人格变化的条件的见解由于没有盖奇的原始脑组织和缺乏记录的尸检,估计脑损伤的程度一直很困难 2001年,哈佛大学的研究人员最后获得了马萨诸塞州剑桥市沃伦解剖博物馆的许可,以扫描盖奇的头骨他们使用计算机断层扫描 - 基本上是3D X射线 - 但是在研究人员离开大学后扫描丢失了通过一些“持久的哄骗”,加州大学洛杉矶分校的John Van Horn及其同事最近发现了这些扫描结果 “我只是觉得这绝对是一种绝对的耻辱,这是神经科学史上最有价值的数据之一,它躺在某人的办公桌抽屉里,”范霍恩说他和他的同事用丢失的数据重建了Gage颅骨的3D图像然后,他们将这与事件的其他事实(包括骨折的程度,铁棒的尺寸,以及据报道他在受伤时发言,因此很可能已经张开嘴)估计杆的轨迹他们还依赖其他更微妙的线索:“看起来棒必须亲吻牙齿的边缘才能将它松开,”范霍恩说在对1000万个潜在轨迹进行建模后,该团队最终确定了满足其所有约束条件的最可能途径然后,他们从同一年龄的110名健康男性和Gage手术中进行了两种类型的脑部扫描,并将图像变形以创建适合Gage头骨颅穹窿的大脑模型通过将此图像与杆的轨迹相结合,他们能够模拟预期的损伤程度受杆最大影响的大脑区域包括涉及自我意识的上额叶沟,以及控制情绪的岛状皮质(PLoS One,DOI:10.1371 / journal.pone.0037454)他们的结果表明,在穿过他的左脸颊并继续穿过他的大脑左侧后,杆没有穿过大脑的中线,正如之前所建议的那样然而,通过绘制整个脑部的连接,Van Horn和他的团队发现,左侧的损伤会影响右侧,通过将受损部分与大脑其他部分连接起来的白质连接的显着损失不出所料,这可能会使大脑右侧的几个区域严重受损,Van Horn说 Van Horn说,这项工作不仅对于更好地理解这一历史案例很重要,而且对当前的日常影响也很重要 “在痴呆症中已经看到额叶中的白质损伤,并且导致症状与Gage不同,因此它使我们能够深入了解该区域的损伤如何影响行为”更多关于这些主题: