Phineas Gage: danni al cervello e comportamento

Phineas Gage era un caposquadra nel campo delle costruzioni ferroviarie negli Stati Uniti. È diventato famoso per essere miracolosamente sopravvissuto a un grave incidente: una grande asta di ferro gli trapassò completamente la testa dal basso verso l’alto, distruggendo gran parte del lobo frontale sinistro del suo cervello. Quell’infortunio causò cambiamenti nella sua personalità e nel suo comportamento per i restanti 12 anni della sua vita; persino amici e familiari stentavano a riconoscerlo dopo l’incidente. ‌Il caso di Phineas Gage influenzò le discussioni del diciannovesimo secolo sulla mente; in particolare accese il dibattito sulla localizzazione del cervello. Fu il primo caso a suggerire il ruolo del cervello nel determinare la personalità e che un danno a parti specifiche di cervello potesse indurre determinati cambiamenti mentali; viene tutt’ora studiato da neurologi e psicologi, e spesso citato anche nelle moderne pubblicazioni scientifiche del settore.

Nonostante la grande celebrità di questo caso, in realtà non si conoscono molti fatti accertati su Phineas Gage e su come era prima o dopo l’infortunio; spesso il caso è stato modificato solo per trovare in esso le conferme di neonate teorie sul cervello. Storicamente, i resoconti pubblicati su Gage hanno quasi sempre esagerato e distorto i cambiamenti comportamentali, contraddicendo i pochi fatti noti. Un rapporto sulle condizioni fisiche e mentali di Gage poco prima della sua morte suggerisce che i suoi più gravi cambiamenti mentali furano temporanei; negli ultimi anni di vita Phineas aveva un comportamento e una vita sociale più normali rispetto agli sbalzi comportamentali degli anni immediatamente successivi al suo incidente.

 L’INCIDENTE DI PHINEAS GAGE

Il 13 settembre 1848, Phineas Gage stava dirigendo un gruppo di lavoro che faceva esplodere delle rocce per preparare il fondo stradale per la ferrovia Rutland & Burlington a sud del villaggio di Cavendish, nel Vermont. Per preparare l’esplosione era necessario forare la roccia, inserire nel foro polvere da sparo e miccia, e infine mettere del materiale inerte sulla polvere per contenere l’energia dell’esplosione e concentrarla nella roccia circostante. Mentre stava svolgendo queste operazioni, Gage aprì la bocca per parlare. Nello stesso istante l’asta di ferro che usava per compattare la polvere partì a gran velocità verso il suo volto a causa di un’esplosione accidentale. Quest’asta, lunga 1.1 m, di 32 mm di diametro e pesante 6 kg, entrò sul lato sinistro della bocca aperta di Gage. Continuando verso l’alto fratturò lo zigomo, passò dietro l’occhio sinistro, attraverso il lato sinistro del cervello, e quindi fuoriuscì dalla parte superiore del cranio attraverso l’osso frontale. L’asta atterrò a circa 25 m di distanza, imbrattata di sangue e cervello. Phineas Gage cadde sulla schiena e ebbe brevi convulsioni delle braccia e delle gambe; ma pochi minuti dopo già si riprese e andò nell’hotel dove alloggiava. Circa 30 minuti dopo il medico Edward Williams trovò Gage seduto su una sedia fuori dall’hotel con un buco in testa dal quale si poteva vedere il cervello. Il dottore rimase di stucco di fronte alla calma di Phineas nonostante la gravissima ferita che aveva riportato.

L’intervento, la convalescenza e la vita dopo l’incidente

I dottori Williams e Harlow rasarono i capelli di Gage attorno al buco, quindi rimossero sangue coagulato, piccoli frammenti ossei e le parti di cervello che sporgevano dalla ferita. Dopo aver  sostituito i pezzi di cranio staccati, Harlow chiuse la ferita con cinghie adesive, lasciandola parzialmente aperta per il drenaggio. Allo stesso modo i dottori bendarono anche le ferite sulla guancia e sulle braccia di Phineas. La notte dell’incidente, mentre il paziente dormiva, i dottori notarono una grande agitazione nelle gambe, che Phineas contraeva e distendeva ripetutamente. La convalescenza di Phineas Gage fu lunga, difficile e irregolare. Il secondo giorno dopo l’incidente perse il controllo della mente, e iniziò a delirare. A partire da 12 giorni dopo l’incidente Gage era semi-comatoso e parlava raramente. Ormai anche i dottori avevano perso le speranze e pensavano che Phineas sarebbe morto presto. Ma Harlow comunque continuò a curare l’ascesso cerebrale del paziente, e un mese dopo Phineas Gage riuscì a rialzarsi e a camminare. Dieci settimane dopo l’infortunio Gage era abbastanza forte da tornare a casa dei suoi genitori nel New Hampshire. Non fu in grado di riprendere il suo lavoro  con le ferrovie, ma iniziò a lavorare come conducente di carrozze, prima nel New Hampshire e successivamente in Cile. Nel marzo del 1860 iniziò a soffrire di crisi epilettiche che lo portarono alla morte due mesi dopo.

CAMBIAMENTI NEL COMPORTAMENTO DI PHINEAS GAGE

Phineas Gage fu il primo caso a suggerire il ruolo del cervello nel determinare la personalità e che il danno a parti specifiche del cervello potesse indurre cambiamenti di personalità specifici; ma la natura, l’estensione e la durata di questi cambiamenti sono state difficili da stabilire. Poche fonti forniscono informazioni dirette su come fosse Gage sia prima che dopo l’incidente. I cambiamenti mentali descritti dopo la sua morte erano molto più drammatici di qualsiasi cosa riportata mentre era in vita.

Considerazioni dei dottori subito dopo l’incidente

Il dottor Harlow è l’unico a riportare alcune testimonianze di colleghi, amici e familiari su come fosse Phineas Gage prima dell’incidente. Essi lo descrivono come laborioso, responsabile e rispettato dai suoi sottoposti; i suoi datori di lavoro lo consideravano il caposquadra più efficiente e capace. Dalle testimonianze di Harlow si evince anche che la memoria e l’intelligenza di Gage sembrarono intatte dopo l’incidente, al di fuori dei periodi del delirio. Gli stessi datori di lavoro, però, dopo l’incidente di Phineas, considerarono i cambiamenti nel suo comportamento così marcati da non potergli ridare il suo posto. Lo stesso Harlow scrive: “L’equilibrio tra le sue facoltà intellettuali e le propensioni animali sembra essere stato distrutto. È blasfemo, irriverente, volgare, come non era mai stato prima dell’incidente. È capriccioso e sconclusionato e non accetta consigli. Infantile nelle sue capacità intellettuali e manifestazioni, ha le passioni animali di un uomo forte. Amici e conoscenti dicono che non è più Phineas Gage”.

Tuttavia il professore di Harvard Henry Jacob Bigelow, che visitò Phineas Gage una volta tornato a casa, affermò che il paziente si era ormai ripreso completamente sia fisicamente che mentalmente, e manifestava pochi disturbi che ne potessero compromettere la vita quotidiana e le relazioni con gli altri. In un articolo del 1995 il neurochirurgo Fred G. Barker II spiega le valutazioni contraddittorie di Bigelow e Harlow con le differenze nella loro educazione, in particolare i loro atteggiamenti opposti nei confronti della localizzazione cerebrale (l’idea che diverse regioni del cervello sono specializzate per funzioni diverse) appoggiata da Bigelow e la frenologia (la pseudoscienza che riteneva che i talenti e la personalità potessero essere dedotti dalla forma del cranio di una persona), in cui Harlow credeva.

Osservazioni anni dopo l’incidente

Nel 1858, un medico americano che aveva conosciuto Phineas Gage in Cile lo descrisse come “ancora impegnato nella guida di carrozze e nel godimento di una buona salute, senza alcun danno alle sue facoltà mentali”. Queste considerazioni, insieme al fatto che Gage fu assunto dal suo datore di lavoro, nel New England, per entrare a far parte di una nuova impresa di carrozze in Cile, implicano che i più gravi cambiamenti mentali fossero temporanei. Ormai Gage era in grado di fare il difficile lavoro di cocchiere anche in un Paese con lingua e cultura diverse dalle sue. Allora un cocchiere doveva guidare su strade sconnesse e pericolose anche per 13 ore al giorno, e aveva a che fare con moltissime persone diverse nell’arco di una giornata lavorativa. Quindi i requisiti erano affidabilità, resistenza, cordialità e abilità di adattarsi a ogni situazione, doti che evidentemente Phineas aveva recuperato dopo un breve periodo di cambiamento comportamentale successivo all’incidente.

Il contrasto tra i comportamenti di Phineas Gage immediatamente dopo l’incidente e dopo qualche anno riflette il suo cambiamento graduale dalla persona impulsiva e disinibita comunemente rappresentata in una persona che ha recuperato le proprie abilità sociali e relazionali. Il Phineas cambiato a causa dell’incidente riuscì a tornare quello di prima grazie ad amici, familiari, e in generale all’ambiente in cui viveva. La sopravvivenza e la riabilitazione di Phineas hanno dimostrato una teoria del recupero che ha influenzato il trattamento dei danni al lobo frontale fino ad oggi. Oggi dare una struttura ai compiti da eseguire, ad esempio visualizzando mentalmente un elenco scritto, è considerato un metodo chiave per far fronte al danno del lobo frontale.

DIBATTITO SUI DANNI AL CERVELLO DI PHINEAS GAGE

Il dibattito sul fatto che il trauma e la successiva infezione avessero danneggiato entrambi i lobi frontali di Gage, o solo il sinistro, iniziò immediatamente dopo il suo incidente. La conclusione del 1994 del team di ricerca della neuroscienziata portoghese Hanna Damasio è che l’asta provocò danni fisici a entrambi i lobi. Questa conclusione fu ottenuta da un modello 3d del cranio di Gage sviluppato a partire dal vero teschio dello sfortunato caposquadra. Ma altri studi del team del neuroscienziato P. Ratiu, basati sempre su scansioni del vero cranio di Gage, concordano invece col dottor Harlow, ossia che solo il lobo frontale sinistro era stato danneggiato. Da questi studi si evince che il danno alla sostanza bianca fu più significativo per i cambiamenti mentali di Phineas Gage rispetto al danno alla corteccia cerebrale (materia grigia). Da ciò si deduce che il comportamento sociale, il linguaggio e la memoria dipendono dall’attività coordinata delle diverse regioni piuttosto che singole aree nei lobi frontali o temporali.

IMPATTO DEL CASO PHINEAS GAGE SULLA NEUROCHIRURGIA

Nonostante una convinzione molto diffusa del contrario, il contributo del caso Phineas Gage allo sviluppo della neurochirurgia fu molto leggero. Non ci sono prove che le operazioni al cervello fatte dopo l’incidente siano state progettate per produrre gli stessi cambiamenti subiti da Gage a causa dell’infortunio. I primi interventi al cervello per curare disturbi mentali furono condotti per sintomi relativamente circoscritti, come allucinazioni visive causate da un pezzo di osso del cranio fratturato che premeva sul cervello. Lo psichiatra svizzero Burckhardt cercò di curare o almeno moderare i sintomi di pazienti gravemente disturbati che oggi probabilmente diagnosticheremmo come schizofrenici. Le sue operazioni tentavano di prevenire le allucinazioni dei pazienti che causavano movimenti violenti e aggressivi. Egli rimuoveva piccole parti di cervello basandosi sulla sua notevole conoscenza della localizzazione di diverse funzioni sensoriali e motorie in diverse parti del cervello. Tuttavia, solo una delle sei operazioni riguardava i lobi frontali. Ma Burckhardt non menzionò Gage tra i motivi per cui decise di rimuovere quella specifica parte. Né vi è alcun riferimento a Gage tra le cause dell’introduzione e dell’affermazione della lobotomia. L’unica menzione a Phineas Gage è presente in un libro sulla neurochirurgia dei dottori Freeman e Watts del 1942. Qui il caso di Gage è citato come il più famoso in cui la lesione dei lobi frontali ha causato mutamenti comportamentali. Tuttavia, questi sintomi non sono descritti e questa menzione fu rimossa dalla seconda edizione del libro del 1950.