Det tok en eksplosjon og 13 pund jern for å innlede den moderne tidsalderen innen nevrovitenskap.

I 1848, en 25-åring jernbanearbeider ved navn Phineas Gage sprengte steiner for å rydde veien for en ny jernbanelinje i Cavendish, Vt. Han ville bore et hull, plassere en eksplosiv ladning og deretter pakke i sand ved hjelp av en 13 pund metallstang kjent som et stampejern .

Men i dette tilfellet skapte metallstangen en gnist som berørte t lader han. Det, i sin tur, «drev dette tampejernet opp og ut av hullet, gjennom venstre kinn, bak øyehulen og ut av toppen av hodet på ham», sier Jack Van Horn, lektor i nevrologi ved Keck. School of Medicine ved University of Southern California.

Gage døde ikke. Men stampejernet ødela mye av hjernens venstre frontlobe, og Gage sin engang jevne personlighet endret seg dramatisk.

«Han er fitful, ærbødig, hengir seg til tider til den groveste banning, som ikke tidligere var hans skikk,» skrev John Martyn Harlow, legen som behandlet Gage etter ulykken.

Denne plutselige personlighetstransformasjonen er grunnen til at Gage dukker opp i så mange medisinske lærebøker, sier Malcolm Macmillan, en æresprofessor ved Melbourne School of Psychological Sciences og forfatteren av An Odd Kind of Fame: Stories of Phineas Gage.

«Han var det første tilfellet der du kunne si ganske definitivt at hjerneskade produserte en slags kap ange i personlighet, «sier Macmillan.

Og det var en stor avtale på midten av 1800-tallet, da hjernens formål og indre arbeid i stor grad var et mysterium. På den tiden vurderte frenologer fremdeles menneskers personligheter ved å måle støt på hodeskallen deres.

Gages berømte sak ville bidra til å etablere hjernevitenskap som et felt, sier Allan Ropper, en nevrolog ved Harvard Medical School. og Brigham and Women’s Hospital.

«Hvis du snakker om hard core neurology og forholdet mellom strukturelle skader på hjernen og spesielle endringer i atferd, er dette grunn null, «sier Ropper. Det var et ideelt tilfelle fordi «det er en region, det er veldig åpenbart, og endringene i personlighet var imponerende.»

Så kanskje det ikke er overraskende at hver generasjon hjerneforskere virker tvunget til å gå tilbake til Gages sak.

For eksempel:

• På 1940-tallet skisserte en kjent nevrolog ved navn Stanley Cobb skallen i et forsøk på å bestemme den nøyaktige banen til stampejernet.
• På 1980-tallet gjentok forskerne øvelsen ved hjelp av CT-skanninger.
• På 1990-tallet brukte forskere 3D-datamodellering på problemet.

Og i 2012 ledet Van Horn et team som kombinerte CT-skanninger av Gage’s hodeskalle med MR-skanninger av typiske hjerner for å vise hvordan ledningene til Gage’s hjerne kunne ha blitt påvirket.

«Nevrforskere vil alltid gå tilbake og si» vi relaterer arbeidet vårt i dag til disse eldre kjente sakene som virkelig definerte feltet, «sier Van Horn.

Og det «Det er ikke bare forskere som stadig kommer tilbake til Gage. Studenter i medisin og psykologi lærer fremdeles historien hans. Og nevrokirurger og nevrologer refererer fortsatt til Gage når de vurderer visse pasienter, sier Van Horn.

«Hvert halvår eller så ser du noe sånt, der noen har blitt skutt i hodet med en pil, eller faller av en stige og lander på et stykke armeringsjern, «sier Van Horn.» Så du har disse moderne slags Phineas Gage-lignende saker. «

Det er noe med Gage som de fleste ikke vet, sier Macmillan. «Den personlighetsendringen, som utvilsomt skjedde, varte ikke lenger enn omtrent to til tre år. «

Gage fortsatte å jobbe som langdistansesjåførsjåfør i Chile, en jobb som krevde betydelig planleggingskompetanse og fokus, sier Macmillan.

Dette kapitlet om Gages liv gir et kraftig budskap for pasienter i dag, sier han. «Selv i tilfeller av massiv hjerneskade og massiv inhabilitet, er rehabilitering alltid mulig.»

Gage levde i et dusin år etter ulykken. Men til slutt førte hjerneskadene han hadde på seg sannsynligvis til hans død.

Han døde 21. mai 1860 av et epileptisk anfall som nesten helt sikkert var relatert til hjerneskaden.

Gage’s hodeskalle, og tampingjernet som gikk gjennom den, vises på Warren Anatomical Museum i Boston, Mass.