奇迹生还的铁路工人，如何改变人类对大脑的认知
奇迹生还的铁路工人，如何改变人类对大脑的认知
1848年9月13日，美国佛蒙特州的铁路工地上发生了一起震惊世界的事故。25岁的铁路工头菲尼亚斯·盖奇正在指挥爆破作业，一根长1.09米、直径3.18厘米、重达6公斤的铁棍突然从他的左脸颊穿入，穿透大脑后从头骨顶部穿出，落在20多米外的地上，上面沾满了血液和脑浆。
令人难以置信的是，盖奇在几分钟后竟然开始说话，并自己走上了牛车，回到了城里的住所。尽管头部遭受如此严重的贯穿伤，盖奇不仅奇迹般地存活下来，还在一个月后恢复了行走能力，10周后基本康复。除了左眼失明，他的身体状况似乎没有受到太大影响。
然而，更令人震惊的变化发生在盖奇的性格上。事故发生前，盖奇是一个聪明、勤奋、负责任的工头，深受同事们的喜爱和尊敬。但康复后，他变得冲动、易怒，难以维持社会关系，经常口出脏话，完全失去了原有的自制力。这种戏剧性的性格转变引发了人们对大脑与行为关系的深入思考。
盖奇的案例为神经科学提供了极其宝贵的研究素材。医生约翰·马丁·哈洛在治疗过程中观察到，铁棍主要损伤了盖奇的左侧前额叶，这一发现为大脑功能定位理论提供了早期证据。科学家们逐渐认识到，大脑的不同区域负责不同的功能，而额叶在情绪控制、决策和社会行为中扮演着至关重要的角色。
盖奇的头骨和那根著名的铁棍如今被收藏在哈佛大学的沃伦解剖博物馆，成为神经科学史上的重要文物。他的案例不仅改变了人们对脑科学的认知，还推动了后续关于大脑功能和人格关系的研究。现代神经影像学研究进一步证实，额叶损伤确实会导致类似盖奇的性格变化。
近年来，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心的研究团队在猕猴额叶皮层的研究中取得了突破性进展。他们通过训练猕猴完成空间序列排序任务，揭示了大脑在处理时序记忆时的复杂机制。研究发现，大脑会将不同次序的信息存储在不同的子空间中，当需要重新排序时，这些信息会在子空间之间进行交换。这一发现不仅深化了我们对大脑工作原理的理解，还为开发更智能、高效的类脑计算系统提供了新的思路。
菲尼亚斯·盖奇的故事已经过去了一个多世纪，但他的案例仍然是神经科学领域的重要里程碑。它不仅揭示了大脑的复杂性和弹性，还激励着一代又一代科学家探索大脑的奥秘。正如盖奇的主治医生哈洛所说：“这个案例展示了人类大脑的惊人恢复力，同时也揭示了大脑结构与功能之间的微妙关系。”