Phineas Gage thường được coi là “người đàn ông khởi đầu ngành khoa học thần kinh.” Ông bị chấn thương sọ não khi một thanh sắt xuyên qua hộp sọ, hủy hoại phần lớn thùy trán.
Phineas Gage is often referred to as the “man who began neuroscience.”1 He experienced a traumatic brain injury when an iron rod was driven through his skull, destroying much of his frontal lobe.
All That’s Interesting
Gage sống sót thần kỳ sau tai nạn này. Tuy nhiên, tính cách và hành vi của ông bị thay đổi do tổn thương thùy trán, nhiều bạn bè mô tả ông như trở thành một người hoàn toàn khác. Tác động của vụ tai nạn đã giúp chúng ta hiểu rõ hơn vai trò của thùy trán, đặc biệt là trong môi liên hệ với tính cách.
Gage miraculously survived the accident. However, his personality and behavior were so changed as a result of the frontal lobe damage that many of his friends described him as an almost different person entirely. The impact that the accident had has helped us better understand what the frontal lobe does, especially in relation to personality.
Tổng quan. At a Glance
Vào năm 1848, Phineas Gage gặp phải một vụ tai nạn lao động khi một thanh sắt xuyên qua hộp sọ. Ông sống sót nhưng người ta nói rằng tính cách ông vì đó mà bị thay đổi, từ đó người ta bắt đầu hiểu rõ hơn vùng não bộ ảnh hưởng lên tính cách, có tên gọi là thùy trán.
In 1848, Phineas Gage had a workplace accident in which an iron tamping rod entered and exited his skull. He survived but it is said that his personality changed as a result, leading to a greater understanding of the brain regions involved in personality, namely the frontal lobe.
Fine Art America
Vụ tai nạn của Phineas Gage. Phineas Gage’s Accident
Vào ngày 13/09/1848, Gage, người đàn ông 25 tuổi, đang làm quản đốc nhóm công nhân chuẩn bị nền đường ray gần Cavendish, Vermont. Ông sử dụng một thanh sắt để dồn bột thuốc nổ vào một cái lỗ.
On September 13, 1848, 25-year-old Gage was working as the foreman of a crew preparing a railroad bed near Cavendish, Vermont. He was using an iron tamping rod to pack explosive powder into a hole.
Không may thay, bột phát nổ, khiến thanh sắt dài 43 inch (109cm – ND), đường kính 1.25 inch (3.2 cm – ND) văng mạnh lên trên. Thanh sắt xuyên vào má trái của Gage, xuyên lên tới não, và xuyên qua khỏi hộp sọ trước khi rớt xuống đất cách đó 88 feet (2.7m – ND).
Unfortunately, the powder detonated, sending the 43-inch-long, 1.25-inch-diameter rod hurling upward. The rod penetrated Gage’s left cheek, tore through his brain, and exited his skull before landing 80 feet away.2
Goatfury Writes – Su
Gage không chỉ sống sót mà còn vẫn nói được và đi đến chỗ một chiếc xe kéo để được đưa đến thị trấn gặp bác sĩ. Ông vẫn tỉnh táo sau đó vào buổi tối và có thể nói lại tên các đồng nghiệp của mình. Gage thậm chí còn cho rằng mình không muốn gặp bạn bè vì ông vẫn muốn trở lại làm việc “một hai” ngày sau đó.
Gage not only survived the initial injury but was able to speak and walk to a nearby cart so he could be taken into town to be seen by a doctor. He was still conscious later that evening and able to recount the names of his co-workers. Gage even suggested that he didn’t wish to see his friends since he would be back to work in “a day or two” anyway.3
Quá trình hồi phục. The Recovery Process
Sau khi nhiễm trùng xuất hiện, Gage rơi vào trạng thái bán hôn mê vào ngày 23/09 đến 03/10. Vào ngày 07/10, ông bước những bước đầu tiên khỏi giường, và ngày 11/10, trí lực của ông được cải thiện.
After developing an infection, Gage spent September 23 to October 3 in a semi-comatose state. On October 7, he took his first steps out of bed, and, by October 11, his intellectual functioning began to improve.4
Mô tả chấn thương của Gage và các thay đổi tâm thần được thực hiện bởi BS. John Martyn Harlow. Đa phần những gì các nhà nghiên cứu biết được về ca bệnh này đều thông qua ghi chép của BS. Harlow.
Descriptions of Gage’s injury and mental changes were made by Dr. John Martyn Harlow. Much of what researchers know about the case is based on Harlow’s observations.
Harlow cho biết Gage biết đã qua bao lâu kể từ vụ tai nạn và nhớ được rõ ràng tai nạn xảy ra như thế nào, nhưng lại khó ước lượng được kích thước và số lượng tiền. Trong một tháng Gage đủ khỏe để rời khỏi nhà.
Harlow noted that Gage knew how much time had passed since the accident and remembered clearly how the accident occurred, but had difficulty estimating the size and amounts of money. Within a month, Gage was well enough to leave the house.3
Trong nhiều tháng sau đó, Gage trở lại nhà cha mẹ ở New Hampshire để hồi phục. Khi Harlow thấy Gage vào năm sau đó, bác sĩ để ý thấy mặc dù Gage mất đi thị lực trái, có một vết sẹo từ tai nạn, ông vẫn ở trong tình trạng sức khỏe thể chất tốt và có vẻ hồi phục tốt.
In the months that followed, Gage returned to his parent’s home in New Hampshire to recuperate. When Harlow saw Gage again the following year, the doctor noted that while Gage had lost vision in his eye and was left with obvious scars from the accident, he was in good physical health and appeared recovered.
Các học thuyết về sự sống sót và hồi phục của Gage. Theories About Gage’s Survival and Recovery
Dạng chấn thương ở Phineas Gage có thể dễ dàng gây chết người. Mặc dù không thể nói chắc chắn tại sao Gage lại có thể sống sót sau tai nạn, chưa kể hồi phục khỏi chấn thương mà vẫn vận hành chức năng tốt, có một số thuyết được đặt ra. Bao gồm:
The type of injury sustained by Phineas Gage could have easily been fatal. While it cannot be said with certainty why Gage was able to survive the accident, let alone recover from the injury and still function, several theories exist. They include:
– Đường đi của thanh sắt. Một số nhà nghiên cứu cho rằng đường đi của thanh sắt đóng vai trò lớn trong sự sống sót của Gage vì nếu nó xuyên qua những vùng khác của não – như đám rối tĩnh mạch chân bướm hay xoang hang – Gage có thể đã mất máu đến chết.
The rod’s path. Some researchers suggest that the rod’s path likely played a role in Gage’s survival in that if it had penetrated other areas of the head—such as the pterygoid plexuses or cavernous sinus—Gage may have bled to death.5
Share My Lesson
– Sử dụng vùng não có chọn lọc. Trong một nghiên cứu năm 2022 trên một người khác cũng bị thanh sắt xuyên qua hộp sọ – người này được các nhà nghiên cứu gọi là “Phineas Gage thời hiện đại” – người ta phát hiện ra rằng não bộ có thể sử dụng có chọn lọc một số vùng não không bị tổn thương để giúp thực hiện các chức năng trước đây vốn là của vùng não đã bị tổn thương.
The brain’s selective recruitment. In a 2022 study of another individual who also had an iron rod go through his skull—whom the researchers referred to as a “modern-day Phineas Gage”—it was found that the brain is able to selectively recruit non-injured areas to help perform functions previously assigned to the injured portion.6
– Cơ cấu tập luyện. Nhiều người khác cho rằng quá trình tập luyện hỗ trợ của Gage đã mang đến cho ông cấu trúc, góp phần tích cực vào sự phục hồi và hỗ trợ tái hòa nhập.
Work structure. Others theorize that Gage’s work provided him structure, positively contributing to his recovery and aiding in his rehabilitation.7
Tính cách của Phineas Gage thay đổi ra sao? How Did Phineas Gage’s Personality Change?
Các bài báo cáo nổi tiếng về Gage thường mô tả ông là một người đàn ông chăm chỉ, dễ chịu trước khi tai nạn xảy ra. Sau tai nạn, các báo cáo mô tả ông đã thay đổi, cho rằng chấn thương đã biến đổi ông thành một người nghiện rượu nặng với tính cách hung hăng, hay gắt gỏng, là người không thể duy trì một công việc.
Popular reports of Gage often depict him as a hardworking, pleasant man before the accident. Post-accident, these reports describe him as a changed man, suggesting that the injury had transformed him into a surly, aggressive heavy drinker who was unable to hold down a job.8
Harlow chứng kiến những thay đổi đầu tiên trong hành vi của Gage sau tai nạn. Trước khi tai nạn xảy ra, Gage đã được mô tả là đầy năng lượng, nhiều động lực và khôn ngoan, nhưng sau tai nạn nhiều người quen cho rằng ông đã không còn là “Gage”.
Harlow presented the first account of the changes in Gage’s behavior following the accident. Where Gage had been described as energetic, motivated, and shrewd prior to the accident, many of his acquaintances explained that after the injury, he was “no longer Gage.”3
Mức độ nghiêm trọng chấn thương não của Gage. Severity of Gage’s Brain Damage
Vì có ít bằng chứng trực tiếp cho thấy mức độ chính xác các tổn thương của Gage ngoài các báo cáo của Harlow, nên rất khó để biết được chính xác làm sao mà não Gage lại bị tổn thương. Ghi chép của Harlow cho rằng tổn thương thực sự đưa đến sự thâm hụt trong ức chế xã hội, khiến Gage hành xử theo cách mà nhiều người cho là thiếu phù hợp.
Since there is little direct evidence of the exact extent of Gage’s injuries aside from Harlow’s report, it is difficult to know exactly how severely his brain was damaged. Harlow’s accounts suggest that the injury did lead to a loss of social inhibition, leading Gage to behave in ways that were seen as inappropriate.
Trong một nghiên cứu năm 1994, các nhà nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật chụp quét thần kinh để tái cấu trúc hộp sọ của Phineas Gage và xác định chính xác vị trí của chấn thương. Các phát hiện cho thấy Gage gặp phải chấn thương ở cả vỏ não trước trán trái và phải, gây ra các vấn đề trong xử lý cảm xúc và ra quyết định hợp lý.
In a 1994 study, researchers utilized neuroimaging techniques to reconstruct Phineas Gage’s skull and determine the exact placement of the injury. Their findings indicate that he suffered injuries to both the left and right prefrontal cortices, which would result in problems with emotional processing and rational decision-making.9
Một nghiên cứu khác được thực hiện năm 2004 sử dụng pháp tái cấu trúc ba chiều có hỗ trợ bằng máy tính để phân tích mức độ chấn thương của Gage. Nó phát hiện ra rằng tác động bị giới hạn ở thùy trán bên trái.
Another study conducted in 2004 used three-dimensional, computer-aided reconstruction to analyze the extent of Gage’s injury. It found that the effects were limited to the left frontal lobe.10
Trong năm 2012, nghiên cứu mới ước lượng rằng thanh sắt đã hủy hoại khoảng 10% chất trắng trong thùy trán của Gage và 4% trong vỏ não. Một số bằng chứng cho rằng nhiều tác động từ tai nạn vốn đã có thể bị trầm trọng hóa thêm và rằng Gage thực sự hồi phục tốt hơn rất nhiều so với các báo cáo trước đây.
In 2012, new research estimated that the iron rod destroyed approximately 11% of the white matter in Gage’s frontal lobe and 4% of his cerebral cortex.11
Some evidence suggests that many of the supposed effects of the accident may have been exaggerated and that Gage was actually far more functional than previously reported.12
Tại sao Phineas Gage lại quan trọng trong ngành tâm lý học? Why Is Phineas Gage Important to Psychology?
Ca bệnh của Gage đã ảnh hưởng cực kỳ lớn lên thần kinh học hiện đại. Những thay đổi cụ thể quan sát thấy trong hành vi của ông đã chỉ đường cho các học thuyết đương đại giúp định vị chức năng não, hoặc quan điểm cho rằng các chức năng nhất định có liên đới với các vùng cụ thể trong não.
Gage’s case had a tremendous influence on early neurology. The specific changes observed in his behavior pointed to emerging theories about the localization of brain function, or the idea that certain functions are associated with specific areas of the brain.13
Trong những năm đó, thần kinh học đang từng bước chập chững. Câu chuyện phi thường của Gage đóng vai trò là một trong những bằng chứng đầu tiên cho rằng thùy trán có liên đới với tính cách.
In those years, neurology was in its infancy. Gage’s extraordinary story served as one of the first sources of evidence that the frontal lobe was involved in personality.8
Ngày nay, các nhà khoa học đã hiểu rõ hơn về vai trò của vỏ não trước trán trong các chức năng ra lệnh cấp cao như tư duy, ngôn ngữ, và nhận thức xã hội.
Today, scientists better understand the role that the frontal cortex has to play in important higher-order functions such as reasoning, language, and social cognition.
Neuro NSW
Điều gì xảy ra với Phineas Gage sau thương tổn não bộ? What Happened to Phineas Gage After the Brain Damage?
Sau tai nạn, Gage không thể tiếp tục công việc trước đây. Theo Harlow, Gage dành thời gian đi khắp New England và Châu Âu cũng với thanh sắt của mình để kiếm tiền, ông còn được cho là đã xuất hiện ở Sân vận động Barnum American ở New York.
After the accident, Gage was unable to continue his previous job. According to Harlow, Gage spent some time traveling through New England and Europe with his tamping iron to earn money, supposedly even appearing in the Barnum American Museum in New York.3
Ông cũng làm việc một thời gian ngắn ở chuồng nuôi ngựa ở New Hampshire và sau đó làm tài xế lái xe lưu diễn một vài năm ở Chile. Sau cùng ông chuyển tới Mexico sống cùng mẹ khi sức khỏe suy giảm.
He also worked briefly at a livery stable in New Hampshire and then spent seven years as a stagecoach driver in Chile. He eventually moved to San Francisco to live with his mother as his health deteriorated.
Sau một chuỗi các cơn động kinh , Gage qua đời ngày 21/05/1860, gần 12 năm sau tai nạn. 12 năm sau khi ông qua đời, xác ông được khai quật. Em trai ông đã trao hộp sọ và thanh sắt cho BS. Harlow, sau này ông cũng trao tặng chúng cho Đại học Y Harvard. Chúng vẫn còn trong bảo tàng trường cho đến ngày nay.
After a series of epileptic seizures, Gage died on May 21, 1860, almost 12 years after his accident.12 Seven years after his death, Gage’s body was exhumed. His brother gave his skull and the tamping rod to Dr. Harlow, who subsequently donated them to the Harvard University School of Medicine. They are still exhibited in its museum today.1
Kết luận. Bottom Line
Tai nạn của Gage và hệ quả sau đó đóng vai trò như một ví dụ lịch sử về quá trình cân nhắc ca bệnh để tìm hiểu các tình huống cụ thể vốn không thể được thực hiện ở trong phòng thí nghiệm. Cái mà các nhà khoa học học được từ chấn thương hộp sọ và não bộ của Gage đóng một vai trò quan trọng trong khoảng thời gian đầu mới hình thành của thần kinh học và giúp các nhà khoa học có được hiểu biết tốt hơn về não bộ con người và tác động từ thương tổn lên cả chức năng và hành vi.
Gage’s accident and subsequent experiences serve as a historical example of how case studies can be used to look at unique situations that could not be replicated in a lab. What researchers learned from Phineas Gage’s skull and brain injury played an important role in the early days of neurology and helped scientists gain a better understanding of the human brain and the impact that damage could have on both functioning and behavior.
Tham khảo. Sources
Sevmez F, Adanir S, Ince R. Legendary name of neuroscience: Phineas Gage (1823-1860). Child’s Nervous System. 2020. doi:10.1007/s00381-020-04595-6
Twomey S. Phineas Gage: Neuroscience’s most famous patient. Smithsonian Magazine.
Harlow JM. Recovery after severe injury to the head. Bull Massachus Med Soc. 1848. Reprinted in Hist Psychiat. 1993;4(14):274-281. doi:10.1177/0957154X9300401407
Harlow JM. Passage of an iron rod through the head. 1848. J Neuropsychiatry Clin Neurosci. 1999;11(2):281-3. doi:10.1176/jnp.11.2.281
Itkin A, Sehgal T. Review of Phineas Gage’s oral and maxillofacial injuries. J Oral Biol. 2017;4(1):3.
de Freitas P, Monteiro R, Bertani R, et al. E.L., a modern-day Phineas Gage: Revisiting frontal lobe injury. The Lancet Regional Health – Americas. 2022;14:100340. doi:10.1016/j.lana.2022.100340
Macmillan M, Lena ML. Rehabilitating Phineas Gage. Neuropsycholog Rehab. 2010;20(5):641-658. doi:10.1080/09602011003760527
O’Driscoll K, Leach JP. “No longer Gage”: An iron bar through the head. Early observations of personality change after injury to the prefrontal cortex. BMJ. 1998;317(7174):1673-4. doi:10.1136/bmj.317.7174.1673a
Damasio H, Grabowski T, Frank R, Galaburda AM, Damasio AR. The return of Phineas Gage: Clues about the brain from the skull of a famous patient. Science. 1994;264(5162):1102-5. doi:10.1126/science.8178168
Ratiu P, Talos IF. Images in clinical medicine. The tale of Phineas Gage, digitally remastered. N Engl J Med. 2004;351(23):e21. doi:10.1056/NEJMicm031024
Van Horn JD, Irimia A, Torgerson CM, Chambers MC, Kikinis R, Toga AW. Mapping connectivity damage in the case of Phineas Gage. PLoS One. 2012;7(5):e37454. doi: 10.1371/journal.pone.0037454
Macmillan M. An Odd Kind of Fame: Stories of Phineas Gage. MIT Press.
Shelley B. Footprints of Phineas Gage: Historical beginnings on the origins of brain and behavior and the birth of cerebral localizationism. Archives Med Health Sci. 2016;4(2):280-6. doi:10.4103/2321-4848.196182
Như Trang.
Exploring Psychology - Khám Phá Tâm Lý Học 