Bir insanın beyni ameliyat sırasında açıkta olabilir; aynı insan konuşabilir, sorulara yanıt verebilir ve bedeninde hissettiği değişiklikleri anlatabilir. Wilder Penfield’ın çalışmalarını sıra dışı kılan koşullardan biri buydu. Cerrahın beyin yüzeyine uyguladığı hafif elektrik uyarısı, bir hareket oluşturabiliyor ya da hastanın belirli bir vücut bölgesinde duyum hissetmesine yol açabiliyordu. Hastanın anlattıkları, cerrahın gördükleriyle birlikte kayda giriyordu. [1, 3]
Bu gözlemler tek bir ameliyatın şaşırtıcı ayrıntıları olarak kalmadı. Biriktirilen kayıtlar, insan beyninin işlevsel haritalarına dönüştü. Haritalamanın belirleyici aracı, beyin kabuğuna elektrotla uygulanan kontrollü elektrik uyarımıydı. Elde edilen haritalar, özellikle hareket ve bedensel duyunun korteksteki temsiline ilişkindi; beynin bütün işlevlerini açıklayan eksiksiz bir atlas değildi. [1, 7]
Bir haritadan önce gelen sorun: Epilepsi
Penfield’ın önündeki klinik mesele, nöbetlerle ilişkili beyin dokusuna müdahale ederken hastanın gündelik hayatını sürdürebilmesini sağlamaktı. Nöbetlerin azalması önemliydi; fakat konuşmanın veya hareketin kalıcı biçimde zarar görmesi de ameliyat kararının merkezinde bulunuyordu. Beyin yüzeyindeki bir bölgenin ne işe yaradığını ameliyat sırasında anlamak, bu nedenle doğrudan tedaviyle ilişkiliydi. [3]
1891’de ABD’nin Spokane kentinde doğan Penfield, Princeton ve Oxford’da eğitim gördü; tıp diplomasını Johns Hopkins’ten aldı. Oxford’da Charles Sherrington’ın fizyoloji çalışmalarından etkilendi. Klinik eğitimini farklı merkezlerde sürdürmesi, cerrahiyle sinir sistemi araştırmasını birlikte düşünmesine zemin hazırladı. [4]
1928’de Montreal’e gelmeden önce, o dönemde Almanya sınırları içindeki Breslau’da Otfrid Foerster’la çalıştı. Bugün Polonya’nın Wrocław kenti olan bu şehirde öğrendiği yöntemlerden biri, bilinci açık hastanın beyin yüzeyini elektrikle uyararak ameliyatta korunması gereken işlevleri belirlemekti. [4]
Penfield, Foerster’dan öğrendiği cerrahi yaklaşımı sistemli hasta kayıtları ve kurumsal araştırmayla geliştirdi. Beyin haritalarının oluşumunda önceki araştırmaların ve çalışma arkadaşlarının da payı vardı. [4]
Uyanık olmak, anestezisiz olmak değildi
Penfield ve meslektaşlarının geliştirdiği Montreal yöntemi, lokal anestezi altındaki hastanın tepkilerini izleyerek cerrahiye yön vermeyi içeriyordu. Hasta, müdahale sırasında bilgi sağlayabilen etkin bir katılımcıydı. Elektrik uyarımı ve gözlenen yanıtlar, nöbetlerle ilişkili bölgelere müdahale edilirken önemli işlevlerin korunmasına yardımcı oluyordu. İşlevlerin haritalanması ile nöbetlerin kaynaklandığı bölgenin belirlenmesi ise aynı işlem değildi: Ekip, klinik değerlendirmeyi elektriksel kayıtlarla da birleştiriyordu. Herbert Jasper’la yürütülen çalışmalar bu açıdan önemliydi. [3, 4]
Burada sık yapılan bir yanlış anlamayı gidermek gerekiyor. Beyin dokusunun kendisinde ağrı reseptörleri bulunmaması, kafatasına ulaşmak için geçilen dokuların da ağrısız olduğu anlamına gelmez. Saçlı deri gibi ağrıya duyarlı yapılar için anestezi gerekir. Uyanık beyin cerrahisi bu nedenle “uyuşturmadan ameliyat” olarak anlatılamaz. [6]
Bugünkü uygulamalarda da hasta ameliyatın tamamında veya yalnızca belirli bölümünde uyanık tutulabilir. Haritalama sırasında nesne adlandırma, sayma ya da kol ve bacak hareketleri gibi görevler kullanılabilir. Bu güncel uygulamalar, hastanın yanıtlarını izleyerek işlevleri koruma ilkesinin bugün de sürdüğünü gösterir. [6]
163 hastanın kayıtlarından çıkan beden
Penfield ile Edwin Boldrey’in 1937’de Brain dergisinde yayımladığı çalışma, bu araştırma programının temel belgelerinden biridir. Makalenin girişinde, lokal anestezi altında elektrikle korteks incelemesi yapılan toplam 163 hastanın kayıtlarının analiz edildiği belirtilir. [1]
Araştırmanın konusu, bedensel hareket ve duyunun beyin kabuğundaki temsiliydi. Farklı noktalara uygulanan uyarılarla alınan yanıtlar bir araya getiriliyor, böylece işlevlerin yüzey üzerindeki dağılımı araştırılıyordu. Cerrahın tek tek hastalarda topladığı bulgular, karşılaştırılabilir bir bilgiye dönüşüyordu.
Bu yaklaşım, beynin dış görünüşüne bakarak anlaşılamayan bir düzeni açığa çıkarıyordu. Bir bölgenin işlevi, o bölgenin rengi veya biçimiyle açıklanamıyordu; uyarıya verilen yanıtın da bilinmesi gerekiyordu. Haritanın malzemesi, anatomik gözlemle insanın bildirdiği deneyimin birleşmesiydi. [1]
Büyük elleri ve dudakları olan insan figürü
Penfield’ın adıyla özdeşleşen “homunkulus”, bedenin beyindeki temsilini anlatan, oranları alışılmış insan bedeninden farklı bir figürdür. Eller ve ağız gibi bölümlerin belirgin büyüklüğü, fiziksel beden ölçülerini göstermez. Şema, bu bölgelerin kortikal temsilindeki farklılıkları görünür kılmaya çalışır. Motor homunkulus hareketle, duyusal homunkulus ise bedenden gelen duyularla ilişkili kortikal temsili özetler. Bunlar aynı harita değildir. [1, 7]
Ancak çizimi beynin içine yerleşmiş küçük bir insan gibi düşünmek yanıltıcıdır. Farklı hastalardan toplanan bulguların öğretici bir özetidir. Her bireyin beyninde sınırları aynı kesinlikle çizilmiş, değişmez bir atlas bulunduğunu söylemez. [7]
Bu ayrım ameliyat açısından da anlamlıdır: Genel bir harita cerraha yön gösterebilir; fakat belirli bir hastanın işlevlerini değerlendirme gereğini ortadan kaldırmaz. Günümüzdeki uyanık cerrahi bilgilendirmelerinde de bireysel anatomik farklılıklar, haritalamanın gerekçeleri arasında yer alır. [6]
Elektrikle çağrılan deneyimler gerçekten anı mıydı?
Penfield’ın araştırmalarının en çok merak uyandıran bölümlerinden biri, bazı hastaların temporal bölge uyarıldığında bildirdiği sesler, görüntüler ve geçmişi yeniden yaşama hissiydi. Phanor Perot ile 1963’te yayımladığı geniş çalışma, bu deneyimsel yanıtları vaka kayıtları üzerinden ele aldı. [2]
Bu bulgular, beynin yaşanan her şeyi eksiksiz saklayan bir kayıt aygıtı olduğu şeklinde popülerleştirilebilir. Oysa kaynak böyle bir kesinliğe izin vermez. Yazarlar, bazı deneyimlerin gerçekten hastanın geçmişinden geldiğinin tanıklarla kanıtlanamadığını da açıkça belirtir. Hastanın deneyimi tanıdık bulmasıyla, onun tarihsel doğruluğunun bağımsız biçimde gösterilmesi farklı şeylerdir. [2]
Penfield ve Perot bu yanıtları geçmiş deneyimlerin beyindeki kaydıyla ilişkilendiriyordu. Ancak hastaların anlattıkları, her ayrıntının gerçek bir geçmiş olayın değişmeden geri dönüşü olduğunu tek başına kanıtlamıyordu. Cerrahın elindeki veri, hastanın bildirdiği deneyimdi; geçmiş olayın doğrudan izlenebilen bir kaydı değildi. [2]
Haritanın arkasındaki kurum ve bugün kalan miras
1934’te açılan Montreal Nöroloji Enstitüsü, Penfield’ın çalışmalarına araştırma, tedavi ve eğitim arasında süreklilik sağlayan bir ortam sundu. William Cone ve diğer çalışma arkadaşlarının katkıları, öykünün tek bir cerrahın becerisine indirgenemeyeceğini gösterir. Kurumda nöroloji ve nöroşirürjinin birlikte çalışması, ameliyat gözlemlerinin araştırma sorularına dönüşmesini destekledi. [3, 5]
Penfield’ın haritası da son söz olarak kalmadı. Evan Gordon ve arkadaşlarının 2023’te Nature’da yayımladığı araştırma, motor kortekste belirli beden bölümleriyle ilişkili alanlar arasında daha bütünleşik eylem kontrolüyle bağlantılı bölgeler tanımladı. Bulgular, motor korteksin kesintisiz bir beden sıralamasından daha karmaşık bir örgütlenmeye sahip olduğuna işaret etti. Bu araştırmanın motor kortekse ilişkin sonucu, duyusal homunkulusun bütünüyle geçersiz olduğu şeklinde yorumlanamaz. [7]
Bu gelişme, eski gözlemleri değersizleştirmez. Haritanın hangi sorulara yanıt verdiğini, nerede sadeleştirme yaptığını daha iyi anlamamızı sağlar.
Penfield’ın öyküsünün merkezinde, beyne yöneltilmiş bir elektrot kadar, hastanın verdiği yanıt da vardır. Cerrahın göremediği bir duyumu hasta anlatıyordu. İnsan beyninin haritası, ameliyat masasındaki bu bilgi alışverişiyle gelişti; haritanın klinik anlamı ise hastanın konuşmasını, hareketini ve yaşamını koruma çabasında ortaya çıktı.
Kaynaklar
- Penfield W, Boldrey E. Somatic motor and sensory representation in the cerebral cortex of man as studied by electrical stimulation. Brain. 1937;60(4):389–443. DOI: 10.1093/brain/60.4.389.
- Penfield W, Perot P. The brain’s record of auditory and visual experience: A final summary and discussion. Brain. 1963;86(4):595–696. DOI: 10.1093/brain/86.4.595.
- McGill University, Maude Abbott Medical Museum. Wilder Penfield. Kurumsal biyografi ve Montreal yönteminin açıklaması.
- McGill University Library and Archives. Wilder Penfield Digital Collection — Biography. Eğitim, Foerster’la çalışma ve Montreal’e geliş.
- McGill University Libraries. Wilder Penfield Archive (P142). Enstitünün araştırma, tedavi ve eğitim yapılanması.
- Cambridge University Hospitals. Living with a brain tumour: Undergoing an awake craniotomy. 16 Nisan 2024 onaylı hasta bilgilendirmesi. Tarihsel yöntemi güncel uygulamadan ayırmak için kullanılmıştır.
- Gordon EM ve ark. A somato-cognitive action network alternates with effector regions in motor cortex. Nature. 2023;617:351–359. DOI: 10.1038/s41586-023-05964-2.
