Wczesna HISTORIA BADAŃ NAD MÓZGIEM

• http://www.stanford.edu/class/history13/earlysciencelab/body/brainpages/brain.html

Czwarty wiek b.C.,• Antyczni praktyce medyczni wyrażają sprzeczne poglądy na naturę mózgu.• Arystoteles uważał mózg za chłodziarkę dla serca, narząd posiadający drugorzędne

znaczenie i miejsce, gdzie swobodnie krąży dusza.

• Arystoteles wyróżniał trzy części duszy, odpowiadające różnym poziomom organizacji życia:

• dusza wegetatywna wiąże się z odżywianiem i rośnięciem; stanowi formę roślin, zwierząt i ludzi;

• dusza zmysłowa czyni zdolnym do postrzegania i poruszania się; stanowi formę u zwierząt i ludzi;

• rozum występujący wyłącznie u ludzi, który z kolei dzieli się na– rozum bierny, receptywny– rozum czynny, który, nie będąc powiązany z ciałem (stanowiąc czystą formę),

jest nieśmiertelny. Jako najdoskonalszy by jest też najbliższa połączenia się z Bogiem.

• Nazywał przestrzeń, w które łączą się różne dusze: wegetatywna, zmysłowa i rozum - zmysłem wspólnym („sensus communis”).

The Aristotelian Heart• Aristotle discusses the structure of the heart in a few of his

treatises, such as Historia Animalium and De Patribus Animalium.. He was a firm cardiocentrist, and he performed many experiments to gain empirical knowledge and evidence for his theories.

• Since human dissection was not allowable at the time, he used animals and the other three indirect methods of gaining anatomical knowledge mentioned earlier in the paper to the best of his ability [French, R.K., 1 (1978), p. 14].

• Aristotle theorized that since the heart was "central, mobile, and hot, and well supplied with structures which served to communicate between it and the rest of the body;" it was a single and central organ, and so it was most suitable to being the seat of the soul [French, R.K., 1 (1978), p. 15].

• It should be noted that Aristotle was not aware of the central nervous system; it would not really be discovered until much experimentation and dissection had been done at Alexandria.

jean buridan on the webthe "de anima" project

W drugim stuleciu,

• W oparciu o obserwacje ran zadawanych gladiatorom rzymski lekarz Galen wnioskował, że aktywność umysłu zachodzi w mózgu, a nie w sercu, jak zakładał Arystoteles.

• Obserwacja wpływu urazów mózgu na aktywność umysłu stanowiła rzeczowa podstawę jego wniosku.

• Galen wnioskował, że mózg jest siedliskiem „duszy zwierzęcej” – jednej z trzech „ dusz” odnajdowanych w ciele, z których każda posiadała swoisty organ. Mózg był organem zimnym, wilgotnym.

W pierwszym stuleciu,• Aleksandryjski anatom Rufus Efeski dostarczył ogólnego opisu

mózgu. Wyodrębnił podstawowe struktury mózgu, takie jak • opony miękka (pia mater) i • twarda (dura mater) otaczające mózg, jak i zasadnicze części samego mózgu.

ŚREDNIOWIECZE

Gregor Reisch (d. 1525),Margarita Philosophica cum Additionibus Novis,

Basel, 1517

ŚredniowieczeW średniowieczu, opis anatomii mózgu skupił się na wokół trzech podstawowych podziałów albo „ komór”.Każda komora była miejscem odmiennej aktywności umysłu.Wedle tradycji, wyobraźnia mieściła się w komorze przedniej, pamięć w komorze tylnej, a rozum między jedną a drugą.

Wierzono, że dusza ludzka ma dziesięć zmysłów • pięć zewnętrznych: wzrok, słuch, smak, węch i dotyk i służyły do

kontaktu ze światem zewnętrznymi • pięć wewnętrznych. Cztery ze zmysłów wewnętrznych, to : osąd, wyobraźnia, fantazja i pamięć. • zmysł wspólny, to zmysł piąty, zarządzającym pozostałymi.

Jednak, gdzie mieści się zmysł wspólny?w XI stuleciu Avicenna, muzułmański filozof i medyk napisał, że zmysł wspólny mieści się w „fakultecie fantazji,” do którego pięć zmysłów przesyła swoje formy. Pamięć zachowuje to, co otrzymują zmysły. Inne kwestie pozostawały sporne. Na przykład, Avicenna ostro krytykował lekarzy za przedkładanie poglądów Galena nad poglądy Arystotelesa. W XIII stuleciu, wielki włoski anatom Mondino de'Liuzzi pisze w swej Anatomii (1316), że zmysł wspólny mieści się w środku mózgu. Świadomy sprzeczności swoich poglądów i poglądów wcześniejszych anatomów twierdzi, że „mój sensus communis jest przez innych nazywany fantazją albo wyobraźnią." Takie różnice opinii wskazują, jak niewiele faktycznie wiedziano o anatomii mózgu, nie wspominając o fizjologii.

Odrodzenie

Lekarze renesansu przy końcu XV wieku zaczęli częściej dokonywać sekcji mózgu, jak wskazują ilustracje z książki Charles Estienne wydanej w środku XVI wieku. "

Estienne, Charles. De dissectione partium corporis humani libri tres. (Parisiis: Apud Simonem Colinaeum, 1545).

• Jacopo Berengario da Carpi pisał, • „ jeśli przetniesz cebulę w połowie, możesz zobaczyć

i zliczyć wszystkie warstwy albo listki, które koncentrycznie otulają środek cebuli.

• Podobnie, jeśli przetniesz ludzką głowę w połowie, wpierw przecinasz włosy, następnie skórę głowy, mięśnie głowy (galea aponeurotica ) i okostnę czaszki , następnie czaszkę i we wnętrzu oponę twardą i miękką, potem sieć przedziwną (rete mirabile) i ich podstawę, kość.”

Berengario da Carpi, Jacopo. Isagogae breues, perlucidae ac uberrimae, in anatomiam humani corporis a communi medicorum academia usitatam.

(Bologna: Beneditcus Hector, 1523)

• Leonardo da Vinci (1452-1519) w tym okresie, rysował i opisywał przekrój mózgu. W pierwszej dekadzie XVI wieku rysunki Leonarda były znacznie bardziej zdecydowanie anatomiczne.

• Zaczął badać relację między mózgiem a nerwami węchowymi i nerwami wzrokowymi, a ponadto poprzez wypełnianie mózgu zastrzykami z wosku, co pozwalało na modelowanie komór mózgowych.

• Szkicował mózg z różnych perspektyw, przyglądając się komorom i miejscem wychodzenia nerwów z móżdżku.

• Czym więcej dociekał, tym mniej był pewny funkcji każdej z komór.

Jednym z celów Leonardo było odnalezienie umiejscowienia sensus communis. Lecz co ważniejsze, jak większość anatomów, miał nadzieję na umiejscowienie duszy. Berengario pisze " W ścianach tych komór istnieje część opony miękkiej, która niesie krew i ducha. Krew, aby odżywiać pobliskie części, ducha dla czynności duszy...” W roku 1520, Alessandro Achillini, kierował się metafizyczną tradycją badania mózgu, kiedy twierdził, że zgodnie z poglądami Galena, struktury czaszki pozwalały na periodyczną ucieczkę oparów mózgu.

XVI i wczesne XVII stulecie

Anatomowie XVI i wczesnych lat XVII stulecia przypisywali wielkie znaczenie fizycznemu opisowi ,mózgu- terminy takie, jak mózg, móżdżek i medulla powszechnie były stosowane -- ale nie było postępu w rozumieniu ich funkcji. Dopiero od roku 1660 anatomia mózgu uległa zasadniczej zmianie.

Vesalius (1514–1564)

W kilka lat, jeden po drugim, angielski lekarz Thomas Willis opublikował swoją Anatomy of Brain (1644) i duński anatom Nicolaus Steno opublikował swoje Lectures on the Anatomy of the Brain (1669).

Obydwaj wysunęli poważne zarzuty w kwestii idei Galena o duszy zwierzęcej, która- jak pisał Steno- pozbawiona była sensu. Dalej, nawoływał do bardziej uważnego badania kory mózgowej i komór, pisząc o sensus communis: - „te pięknie sklepione komory nie istnieją.”

Thomas Willis, Anatomy of Brain (1644)

Thomas Willis, Anatomy of Brain (1644)

Wkład XIX-wiecznej fizjologii na powstanie psychologii

Marshall HallPierre FlourensPaul BrocaGustav Fritsch i Eduard Hitzig

Badania nad zachowaniem odruchowym Marshall Hall (1790-1857)

• Marshall Hall, szkocki lekarz pracujący w Londynie, zauważył, że zwierzęta pozbawione głowy nadal poruszają się przez jakiś czas, jeżeli pobudzane są różne zakończenia nerwowe.

• Wyciągnął z tego wniosek, że różne poziomy za- chowania mają swoje źródło w różnych częściach mózgu i układu nerwowego.

•Hall wysunął przypuszczenie, że

• ruch dowolny zależy od kresomózgowia, • ruch odruchowy - od rdzenia kręgowego, por. łuk odruchowy Kartezjusza • ruch mimowolny - od bezpośredniej stymulacji mięśni, a • ruch oddechowy - od rdzenia przedłużonego: drażnienie rdzenia

przedłużonego wyzwala odruch oddychania?

Marshall Hall's Experiments (1850), demonstrating the pathway of the reflex arc

Badanie przez usuwanie części mózguPierre'a Flourensa (1794-1867)

• Badania Pierre'a Flourensa (1794-1867), wykładowcy historii naturalnej w paryskim College de France, polegały na systematycznym usuwaniu części mózgu i rdzenia kręgowego u gołębi i obserwowaniu następstw.

• Flourens doszedł do wniosku, że: • kresomózgowie zawiaduje wyższymi procesami psychicznymi, • części śródmózgowia kontrolują odruchy wzrokowe i słuchowe, • móżdżek jest odpowiedzialny za koordynację ruchów, a • rdzeń przedłużony kieruje akcją serca, oddychaniem i innymi

funkcjami życiowymi.

A pigeon which had its brain lesioned in an experiment by Flourens

Metoda klinicznaPaul Broca (1824-1880)

•W 1861 roku Paul Broca (1824-1880), chirurg pracujący w szpitalu dla obłąkanych pod Paryżem, opracował metodę kliniczną.

• Przeprowadził on sekcję zwłok człowieka, który przez wiele lat nie mógł mówić w sposób zrozumiały dla otoczenia. Badanie kliniczne ujawniło lezję w trzecim zakręcie czołowym lewej półkuli kory mózgowej. Broca nazwał ten fragment mózgu ośrodkiem mowy; później na jego cześć zaczęto go nazywać okolicą Broca.

• metoda kliniczna umożliwia zbadanie uszkodzonego obszaru mózgu - tego, który przypuszczalnie odpowiada za zaburzenia behawioralne istniejące przed śmiercią pacjenta.

Original-Foto des Gehirns von Monsieur Tan (1861)

Ośrodek mowy (Broca)

Paul Broca & Carl Wernicke

Elektryczna stymulacja mózguGustav Fritsch i Eduard Hitzig (1870)

• Technika elektrycznej stymulacji została po raz pierwszy wprowadzona do badań mózgu w 1870 roku przez Gustava Fritscha i Eduarda Hitziga.

• Technika ta polega na wykorzystaniu słabych prądów elektrycznych do badania kory mózgowej.

• Fritsch i Hitzig odkryli, że pobudzanie pewnych obszarów kory u królików i psów wywołuje reakcje motoryczne, np. ruch nóg przednich i tylnych.

• W miarę konstruowania coraz bardziej dokładnych urządzeń elektrycznych, stymulacja elektryczna stawała się skuteczną techniką badania czynności układu nerwowego.

Elektryczna stymulacja mózguGustav Fritsch i Eduard Hitzig (1870)

Franz Josef Gall (1758-1828) i frenologia (pseudonauka)

• Niemiecki lekarz Franz Josef Gall wykonywał sekcje mózgów martwych zwierząt i ludzi.

• Jego prace potwierdziły istnienie zarówno istoty białej, jak i szarej w mózgu, włókien nerwowych łączących każą ze stron mózgu z przeciwną stroną rdzenia kręgowego oraz włókien łączących obie półkule mózgu.

• Nadto, Gall był przekonany, że gdy dana cecha psychiczna, taka jak życzliwość czy ambicja -jest szczególnie rozwinięta, na powierzchni czaszki, na obszarze zawiadującym tą cechą, będzie widoczne odpowiednie wypukłość albo wklęsłość. Po zbadaniu czaszek wielkiej liczby ludzi, Gall odwzorował umiejscowienie 35 ludzkich przymiotów.

• Pierre'a Flourensa skutecznie poddał krytyce frenologię Galla. Flourens odkrył, że kształt czaszki nie pasuje do konturów leżącej pod nią tkanki mózgowej. Ponadto tkanka mózgowa była zbyt miękka, żeby w kostnej powierzchni czaszki wy- tworzyć uwypuklenia i wklęsłości.

Franz Josef Gall (1758-1828) i frenologia (pseudonauka)

Cerebral dominance for action in the human brain: the selection of actions

N.D Schlutera, M Kramsb, M.F.S Rushwortha, b, R.E Passingham: Neuropsychologia, vol.39, issue 2, Febr. 2001