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加拿大神经外科医生彭菲尔德（Wilder Penfield，1891～1976）曾在1956年被评为“当代最伟大的加拿大人”中的一位。他的专长是手术治疗癫痫。不过，他最为世人所知的贡献是利用手术前检查待切除脑区是否有重要的功能（以免因误切而得不偿失），“顺带”发现了许多脑的奥秘，以至于他把癫痫称为自己的“好老师”。

加拿大邮票上的彭菲尔德

迷上癫痫研究

彭菲尔德出生于一个医学世家，但他最初在普林斯顿大学学习的并非医学而是英语文学。1913年大学毕业后，他又奋斗了一年，如愿以偿进了牛津大学，有幸跟随诺贝尔奖得主谢灵顿（Charles Sherrington）学习医学，正是谢灵顿培养了他对揭开脑奥秘的无尽兴趣。在牛津度过两年、又在美国军队中服役一段时间之后，他在约翰斯·霍普金斯大学取得医学博士学位，然后到波士顿为脑外科医生库欣（Harvey Cushing）当助手。由于他还有到英国的一年奖学金资助额度，因此来到英国国立伦敦医院工作，在那里，他迷上了癫痫研究。为了能有条件研究癫痫，彭菲尔德辞谢了美国医院给他的高薪全职外科医生职位，而宁肯接受一些临时性的、薪酬不高但是可以把做手术和研究结合起来的职位。

1928年，37岁的彭菲尔德终于在加拿大蒙特利尔的皇家维多利亚医院找到一个可以在附近的麦吉尔大学兼职的外科医生职位。他在那里的研究课题是脑外伤之后的疤组织是怎样形成的，又是如何引起癫痫发作的。彭菲尔德认识到，为了充分认识癫痫并治疗它，需要多学科专家通力合作，于是想建立一个研究所，把内科医生、神经外科医生和病理学家组织在一起。那时，他的姐姐露丝的右额叶长了个恶性肿瘤，位于脑的深处而无法动手术，3年之后不幸去世。这更促使他在1934年建立起蒙特利尔神经学研究所。

蒙特利尔规范：癫痫手术标准流程

彭菲尔德知道，病人在癫痫发作之前常常能感觉到有某种“先兆”，因此他希望用微弱电流刺激皮层各处，诱发出这种先兆，这样就可以知道应该在什么地方切除掉引起癫痫发作的“源头”。同时，还要保证切除这些组织不会导致病人在行为或精神上出现问题。令人感到惊奇的是，脑中的许多部位在切除一小部分后并不会使人在行为上表现出明显的缺陷。不过，负责运动和语言的脑区不在此列。

为了避免无意中损伤这些部位，彭菲尔德想出一种方法，即在手术之前先用微弱电流刺激暴露在外的脑表面。由于脑内本身没有痛感受器，所以只要对头皮局部麻醉就可以进行手术了，病人意识始终保持清醒。如果对大脑的电流刺激引起肢体的突然运动，或是病人突然叫喊，那么就意味着刺激到的地方和运动或语言有关，应该避免手术。彭菲尔德在给病人施以刺激时，随时询问他们有何感觉，并且把刺激到的地方和相应的反应在脑图谱上标记下来。刺激大部分地方并没有什么反应，但偶尔病人会觉得肢体上有刺痛感，突然运动或发声，或是话说到一半突然停止，那么此时刺激的地方就是手术时不能切除之处。

这一方法大获成功，45%的病人结果理想，20%大有改善，35%的病人略有改善。在他所做的2000例手术中，死亡率不足1%。这种方法后来成了全世界切除疤组织治疗癫痫时所必须遵循的规范，被称为“蒙特利尔规范”(Montreal procedure），一直沿用至今。

皮层上的“侏儒”：运动和体感的功能定位

蒙特利尔规范除了临床上的成功之外，还在阐明脑机制方面起到了意想不到的作用。1937年，当他们分析前面163例的结果时，刺激部位主要在中央沟前侧的运动皮层-中央前回。他们在一张中央前回沿着中央沟垂直下切所得的剖面图上把刺激各处所引起的对应肢体运动的部位名称标记下来，并把其图像画在旁边，结果就得到了像图中左上部分所示的结果。对应肢体部位的图连在一起就成了一个倒立的侏儒。

例如，刺激中央前回的顶部，就会引起脚运动；当刺激电极向下移动时，随之运动的依次为腿、躯干、手臂等，一直到头。同样地，用微弱电流刺激中央沟后侧的体感皮层，记录下病人感到有刺痛感的肢体部位，也得到了一个倒立的侏儒。有趣的是，这些“代表区”的大小和相应的身体表面不成比例，感觉或运动精细处（如手和嘴）的代表区特别大。

本文发表于《科学世界》2017年第10期