Phineas Gage - De man die leefde nadat zijn hersenen waren gespietst met een ijzeren staaf!

Heb je ooit gehoord van Phineas Gage? Een fascinerend geval, bijna 200 jaar geleden kreeg deze man een arbeidsongeval dat de koers van de neurowetenschap veranderde.

Gage en zijn "constante metgezel"‍—‌zijn ingeschreven stampijzer‍—‌ergens na 1849, — Gage en zijn 'constante metgezel'‍—‌zijn aanstampen met inscriptie‍—‌ergens na 1849. © Wikimedia Commons

Phineas Gage leefde na een bizar ongeluk waarbij zijn hersenen vreselijk gewond raakten. Nooit eerder in de geschiedenis had iemand zo'n dodelijke verwonding overleefd, waardoor ze weinig blijvende gezondheidsproblemen hadden, maar met een totaal andere persoonlijkheid. Deze man, die aan een ijzeren roede was gespietst, maakte niet alleen een vreselijk ongeluk mee, maar leidde ook een actief leven, waarin hij zonder problemen liep, praatte en zelfs baantjes had - en toch was hij grondig veranderd.

Het gruwelijke verhaal van Phineas Gage

In het begin en midden van de 1800e eeuw was spoorwegwerk een van de gevaarlijkste banen die een persoon kon hebben. De industriële revolutie was in volle gang, wat betekende dat nieuwe machines, bedoeld om de aanleg en exploitatie van spoorwegen sneller te laten verlopen, regelmatig werden geïmplementeerd en bijgewerkt. Helaas konden veel van deze nieuwe uitvindingen en technieken gevaarlijk zijn en waren er weinig tot geen veiligheidsprotocollen. In deze periode stierven elk jaar duizenden spoorwegarbeiders en raakten tienduizenden gewond tijdens het werk. Dit is echter waar Phineas Gage zijn brood verdiende. Hij was een spoorwegvoorman in 1848 en werd zeer gerespecteerd in zijn functie. Hij werkte regelmatig met explosieven voor spoormachines en explosieven, en werd door werkgevers beschouwd als een goed zakenman, intelligent en zeer hardwerkend. Dit alles weerhield er niet van dat het op een september gruwelijk mis ging. © Nationale bibliotheek van Ierland / Flickr

Phineas Gage was een gewone 25-jarige Amerikaan, totdat in september 1848 een onopzettelijke explosie tijdens het aanleggen van een spoorlijn op bizarre wijze een ijzeren staaf van drie voet door zijn schedel duwde. Maar hij stierf niet!

Wat gebeurde er precies die noodlottige dag?

Het werk verliep die middag goed en alle machines en explosieven werkten volgens plan. Phineas en zijn mannen waren bezig met een explosie, waarbij een gat diep in een rots werd geboord, explosiekracht en een lont toevoegden, en vervolgens een stampijzer (dat eruitzag als een gigantische metalen speer) gebruikten om het diep in de rots te persen.

Zoals soms gebeurt, raakte Gage afgeleid en liet hij zijn waakzaamheid verslappen tijdens het uitvoeren van deze routinetaak. Hij ging naast het schietgat staan, recht voor het aanstampende strijkijzer, dat nog niet met klei was gevuld om ontbranding te voorkomen. Hij keek over zijn schouder om met een paar mannen te praten, en had net zijn mond geopend om iets te zeggen, toen het ijzer een vonk tegen de rots veroorzaakte. Deze vonk ontstak het kruit en er was een enorme explosie. Gage was gewoon onvoorzichtig op de verkeerde plaats op het verkeerde moment.

Het is de moeite waard om te zeggen dat het aanstampende strijkijzer speerachtig was, want dat is precies hoe het zich gedroeg. De kracht van de explosie achter de spijker dreef hem met ongelooflijke kracht naar buiten, en hij ging recht op Gage af. De piek van 13 pond ging de linkerkant van zijn gezicht binnen, dwars door de zijkant van zijn wang en open mond (omdat hij op het punt stond te spreken) en ging omhoog in zijn hoofd. Het ging door het bot, de hersenen, en dan aan de andere kant. Maar daar bleef het niet bij. Alle drie de voet, zeven centimeter van de staaf ging door zijn hoofd, dan uit de andere kant, en landde ongeveer 80 voet verder, besmeurd met bloed en hersenen. Gage zakte onmiddellijk krampachtig op de grond.

Een kritiek herstel: schimmel begon in zijn hoofd te ontkiemen

Phineas maakte moeilijke tijden door tijdens het herstel na de operatie en stierf bijna aan een abces (infectie in de wond, die volgens de gegevens 250 ml pus bereikte, een vloeistof die het gevolg is van het metabolisme van bacteriën, celfragmenten en bloed). Na bijna drie maanden in medische zorg, keerde Phineas terug naar het huis van zijn ouders en begon hij zijn dagelijkse taken weer op te pakken, waarbij hij een halve dag werk moest volhouden.

Reproductiebeeld van het ongeval en foto van de schedel: aanvankelijk waren er niet veel noemenswaardige bijwerkingen van het ongeval, maar één ding dat zich ontwikkelde tijdens zijn 12 dagen van achteruitgang was een probleem met de helft van zijn gezicht. Achter het linkeroog, waar de piek was gepasseerd, begon een infectie te groeien. Het oog begon uit te puilen en stukjes geïnfecteerde hersenen en pus sijpelden uit de oogkas. Phineas kon vanuit dat oog niet meer zien, en het ontwikkelde ptosis, of een hangend ooglid. Deze ptosis zou voor de rest van zijn leven niet verdwijnen. De littekens van de eerste verwonding bleven ook. In feite zijn veel spieren aan de linkerkant van zijn gezicht nooit volledig hersteld, waardoor hij aan die kant weinig beweging heeft.

Gage's gedrag was grondig veranderd

Gage's moeder merkte echter al snel dat een deel van zijn geheugen aangetast leek te zijn, hoewel volgens de doktersrapporten Gage's geheugen, leervermogen en motorische kracht onveranderd waren. Met het verstrijken van de tijd was het gedrag van Gage niet meer hetzelfde als voor het ongeval. Gage leek wat van zijn sociale tact te hebben verloren en werd agressief, explosief en zelfs profaan. De eens zo lieve jongen werd roekeloos en onbeschoft en liet zijn plannen voor de toekomst varen, omdat hij geen gezin had gevormd.

Gage werd een levende museumexpositie

Misvormd en toch knap".[T] Let op ptosis van het linkeroog en litteken op het voorhoofd. — Misvormd en toch knap. Let op ptosis van het linkeroog en litteken op het voorhoofd.

Phineas kon zijn baan niet terugkrijgen en jarenlang werd het een soort wandelend museum, hoe kan een man zijn hersens door een bar laten prikken en durven te overleven? Geen verdere schade? Het was zo'n berucht geval dat de medische gemeenschap twee jaar lang weigerde te geloven! Omdat de zaak zich binnen afspeelde, moest de arts die Phineas vergezelde, John Harlow, de echtheid certificeren voor advocaten. John en Phineas reisden ook naar Boston op weg naar de medische school om de zaak te bespreken.

Ondanks dat hij geen gezin had, was Phineas een onafhankelijke en actieve man, die als koetsier in Chili ging werken. Uit rapporten blijkt dat het door werk was dat zijn sociale vaardigheden terugkeerden en dat hij in toenemende mate werd gerehabiliteerd om samen te leven.

Phineas Gage's levensduur werd verkort

Helaas voor Phineas Gage was zijn levensduur nog steeds verkort, zelfs nadat hij zo'n gruwelijk ongeluk had overleefd. In 1860 kreeg Phineas epileptische aanvallen waardoor hij moeilijk kon werken. Hij keerde terug naar zijn moeder en zwager in San Francisco om te rusten en te revalideren, maar in mei kreeg hij een plotselinge en hevige stuiptrekking.

Ze belden een dokter, lieten hem bloeden en lieten hem rusten, maar de stuiptrekkingen bleven maar doorgaan. Eindelijk, tijdens een bijzonder slechte epileptische aanval op 21 mei 1860 stierf Phineas Gage. Hij was pas 36 jaar oud. Gage werd vervolgens door zijn familie begraven op de Lone Mountain Cemetery in San Francisco. Maar daar stopte het verhaal niet..

Gage's oude dokter had zijn schedel opgegraven!

Dr. Harlow had Phineas Gage al jaren niet meer gezien of gehoord, en had de hoop bijna opgegeven om zijn beroemde voormalige patiënt ooit nog tegen te komen. Toen hij echter in 1860 het overlijdensbericht van Gage las, werd zijn interesse in de zaak opnieuw gewekt en kwam hij in contact met de familie. Maar het was niet voor condoleances of verdriet; het was omdat hij de schedel van Gage wilde opgraven.

Gage's zwager (een stadsambtenaar van San Francisco) en zijn familie leverden persoonlijk de schedel en het ijzer van Gage aan Harlow. © Nieuwsgierigheid

Schokkend genoeg stemde Gage's moeder ermee in, aangezien de man het leven van haar zoon had gered, en het hoofd van Gage werd opgegraven in 1967. Harlow nam de schedel zelf, evenals de ijzeren staaf die Gage's constante steun was geworden, en bestudeerde het een tijdje. Toen hij eenmaal tevreden was en papieren en studies over het incident had opgenomen, gaf hij de schedel en de piek aan de universiteit van Harvard. Warren Anatomisch Museum, waar ze tot op de dag van vandaag te zien zijn.

De zaak Phineas Gage bracht onschatbare ideeën aan de medische wetenschap

Het geval van Phineas Gage leverde materiaal voor twee sterke hoofdstukken van onderzoek en debat in de volgende eeuw: persoonlijkheid als een product van de hersenen met verstand-hersenrelaties en functies die zich in specifieke delen van de hersenen bevinden. Immers, als een ongeval het handelen van een persoon in het dagelijks leven kan veranderen door de hersenen te beschadigen, wordt de persoonlijkheid opgeslagen in het hoofd.

Sommigen beweren dat de zaak van Gage een doorbraak betekende voor de ontwikkeling van psychochirurgie en zelfs lobotomie, maar zonder concreet bewijs. Het waren de casusrapporten van Phineas Gage die de aandacht van wetenschappers vestigden op de frontale kwab als een regio die verband houdt met persoonlijkheidskenmerken, naast de mogelijkheid om te overleven na een verwonding die zo plotseling was dat, volgens de arts, het "de hersenen morste" toen hij hoestte.

Het geval van Phineas Gage krijgt vooral aandacht met het einde van de frenologie, een pseudowetenschap die de fysieke vorm van de schedel en de hersenen wilde onderzoeken en, op basis van deze gegevens, wilde toeschrijven hoe intelligent of capabel een persoon zou kunnen zijn.

Frenologie werd op grote schaal gebruikt om racisme en blanke supremacistische ideologieën te ondersteunen, maar met toenemend bewijs dat het niets meer was dan pseudowetenschap - dat wil zeggen, met daaropvolgende analyses van Phineas Gage's medische rapporten over het ongeval en de overleving, de 'Era localist' van de neurowetenschap.

Vóór het geval van Phineas Gage had Herbert Spencer al voorgesteld dat elk hersengebied een bepaalde functie zou kunnen hebben en zei: "Functielocatie is de wet van elke organisatie". Vanwege het beperkte bewijs en de concrete rapporten over Phineas, profiteerden degenen tegen de lokale bevolking echter ook van de zaak om te promoten dat "Phineas de spraakcentra zou hebben vernietigd zonder ooit een taal- of spraakstoornis te hebben gehad".

Lopende studies over de zaak Phineas Gage

Momenteel is het ongeval met Phineas door minstens twee onderzoeksgroepen op computers gesimuleerd. In 2004 wees de reconstructie uit dat de schade aan beide 'kanten' van de hersenen zou zijn geweest, maar in een recentere 3D-versie was alleen de linkerkant aangetast.

De meest recente analyse, in 2012, schatte dat hij ongeveer 15% van zijn hersenmassa verloor, waarbij de ijzeren staaf een deel van de cortex en een deel van de binnenste kernen van de hersenen wegnam. Dit rechtvaardigt de veranderingen in gedrag en geheugenverlies, immers regio's zoals de prefrontale cortex, een belangrijk onderdeel van besluitvorming en planning, waren beschadigd.

Beelden van de meest recente reconstructie van de zaak Phineas Gage (2012). © Van Horn JD

En de studie van de hersenen? Tegenwoordig weten we dat, net zoals één zwaluw geen zomer maakt, slechts één regio op zichzelf geen hele functie vervult. De hersenen zijn allemaal met elkaar verbonden om één reden: integratie.

Elke regio zal die activiteit hebben waarin hij onvervangbaar is, maar zal informatie ontvangen van andere delen van de hersenen en zal ook deelnemen aan andere processen en functies. Een voorbeeld zijn de basiskernen - een gebied aan de basis van de hersenen dat bestaat uit 4 clusters van neuronen, of zenuwcellen, die essentieel zijn voor voortbeweging, maar ook voor het verwerken van plezier.