Det krävdes en explosion och 13 pund järn för att inleda den moderna eran av neurovetenskap.

1848, en 25-årig järnvägsarbetare vid namn Phineas Gage sprängde stenar för att rensa vägen för en ny järnvägslinje i Cavendish, Vt. Han skulle borra ett hål, placera en explosiv laddning och sedan packa i sand med en 13-pund metallstång känd som ett tampjärn .

Men i detta fall skapade metallstången en gnista som rörde bort t laddar han. Det i sin tur ”drev det här tampjärnet upp och ut ur hålet, genom hans vänstra kind, bakom ögonhålan och upp ur huvudet”, säger Jack Van Horn, docent i neurologi vid Keck. School of Medicine vid University of Southern California.

Gage dog inte. Men tappjärnet förstörde mycket av hans hjärnans vänstra frontlob, och Gages en gång jämn personlighet förändrades dramatiskt.

”Han är fitful, vördnadsfull, ibland hänger han sig i den grovaste svordomar, vilket inte tidigare var hans sed,” skrev John Martyn Harlow, läkaren som behandlade Gage efter olyckan.

Denna plötsliga personlighetsomvandling är anledningen till att Gage dyker upp i så många medicinska läroböcker, säger Malcolm Macmillan, hedersprofessor vid Melbourne School of Psychological Sciences och författaren till An Odd Kind of Fame: Stories of Phineas Gage.

”Han var det första fallet där man ganska säkert kunde säga att hjärnskada producerade någon form av kap ange i personlighet, ”säger Macmillan.

Och det var en stor sak i mitten av 1800-talet, när hjärnans syfte och inre arbete till stor del var ett mysterium. På den tiden bedömde frenologer fortfarande människors personligheter genom att mäta stötar på skallen.

Gages berömda fall skulle hjälpa till att etablera hjärnvetenskap som ett fält, säger Allan Ropper, en neurolog vid Harvard Medical School. och Brigham and Women’s Hospital.

”Om du talar om hårdkärnsneurologi och förhållandet mellan strukturella skador på hjärnan och särskilda förändringar i beteende är detta noll, säger Ropper. Det var ett perfekt fall eftersom ”det är en region, det är verkligen uppenbart och personlighetsförändringarna var fantastiska.”

Så kanske det inte är förvånande att varje generation av hjärnforskare verkar tvingas att se över Gages fall.

Till exempel:

• På 1940-talet skildrade en berömd neurolog vid namn Stanley Cobb skallen i ett försök att bestämma den exakta vägen för trampjärnet.
• På 1980-talet upprepade forskarna övningen med hjälp av CT-skanningar.
• På 1990-talet använde forskare 3D-datormodellering på problemet.

Och 2012 ledde Van Horn ett team som kombinerade CT-skanningar av Gages skalle med MR-skanningar av typiska hjärnor för att visa hur ledningarna i Gages hjärna kunde ha påverkats.

”Neurovetenskapsmän vill alltid gå tillbaka och säga” vi relaterar vårt arbete idag till dessa äldre berömda fall som verkligen definierade området ”, säger Van Horn.

Och det ”Det är inte bara forskare som fortsätter att komma tillbaka till Gage. Studenter inom medicin och psykologi lär sig fortfarande hans historia. Och neurokirurger och neurologer hänvisar fortfarande ibland till Gage när de bedömer vissa patienter, säger Van Horn.

”Var sjätte månad eller så kommer du att se något liknande där någon har skjutits i huvudet med en pil, eller faller av en stege och landar på en armeringsjärn, ”säger Van Horn.” Så du har dessa moderna slags Phineas Gage-liknande fall. ”

Det finns något med Gage som de flesta inte vet, säger Macmillan. ”Den personlighetsförändring, som utan tvekan inträffade, varade inte mycket längre än cirka två till tre år. ”

Gage fortsatte att arbeta som en långväga tävlingsförare i Chile, ett jobb som krävde betydande planeringsförmåga och fokus, säger Macmillan.

Detta kapitel av Gages liv erbjuder ett kraftfullt budskap för dagens patienter, säger han. ”Även i fall av massiv hjärnskada och massiv oförmåga är rehabilitering alltid möjlig.”

Gage bodde i ett dussin år efter sin olycka. Men i slutändan ledde troligen hjärnskadorna han led till till hans död.

Han dog den 21 maj 1860 av ett epileptiskt anfall som nästan säkert var relaterat till hans hjärnskada.

Gages skalle och trampjärnet som passerade genom det visas på Warren Anatomical Museum i Boston, Massachusetts.