病人玩萨克斯风,外科医生将脑瘤

音乐不仅是一种丹Fabbio的生活的重要组成部分,作为一个音乐老师是他的生计。当医生发现肿瘤位于大脑负责音乐功能的一部分,他开始一次长途旅行,包括一组医生,科学家和一个音乐教授,与他清醒时达到顶峰,玩萨克斯风是他大脑外科医生动手术。

Fabbio案的主题今天在《华尔街日报》发表的一项研究当代生物学这启示了音乐是如何处理的大脑。

在2015年的春天,Fabbio担任替补音乐教师在一所学校在新的哈特福德,纽约。他在一个小的办公室在学校从事顶点项目为他的音乐教育硕士学位的时候突然“看到和听到的事情我知道不是真实的。”

他开始头晕,恶心,这一事件引发了当天晚些时候去医院附近的尤蒂卡。经历一次CAT扫描后,医生Fabbio坐下,告诉他,他们发现了一个在他的大脑。

“我当时25岁,我不认为有任何年龄的时候可以听到,“Fabbio回忆道。“我以前从未有任何健康问题,我脑海中去的第一件事就是癌症。”

好消息是,肿瘤是良性的,事实上,它可能是从小缓慢增长,在大脑的这一区域是相对容易的外科医生访问。坏消息是,它坐落在一个地区,被认为是重要的对音乐的功能。

Fabbio被称为你的医学的德尔蒙特研究所神经科学和神经外科医生Web Pilcher医学博士博士。

“当我第一次见到丹,他表示他是多么担心失去他的音乐能力,因为这坦率地说对他是最重要的在他的生活中,不仅他的生活,但他的职业和他对生活的兴趣,“Pilcher说。

一个精确的地图大脑功能

Pilcher谁是欧内斯特·西尔玛德尔蒙特特聘教授神经医学和神经外科学系主席与布拉德•马洪合作了,博士,副教授在罗切斯特大学脑与认知科学系的。这两个已经开发出一种平移大脑映射程序为患者接受手术切除肿瘤和控制癫痫发作。

“从大脑可以移除肿瘤有显著的后果取决于它的位置,“Pilcher说。“肿瘤本身和手术切除可以破坏组织,破坏大脑的不同部分之间的通信。因此,关键尽可能了解每个病人让他们进入手术室之前我们可以执行程序在不损坏部分的大脑是很重要的,人的生活和功能。”

大脑映射程序Pilcher和马洪发达是根据个人的情况下。脑瘤患者现在通常被称为马洪接受手术。马洪和他的团队每个电池的测试,包括脑部扫描,识别重要的功能,如电机控制和语言处理——这可能位于靠近肿瘤手术和潜在的影响。

“每个人的大脑组织中或多或少相同的方式,”马翁说。“但细粒度级别的特定位置给定函数可以改变有时几厘米从一个人到另一个地方。所以它是非常重要的执行这种类型的详细调查为每个单独的病人。”

测试时的语言和运动技能是相对简单,评估音乐能力,特别是在一个训练有素的音乐家,是一个完全不同的事业。世界上也许没有Fabbio来说是个更好的选择。不仅Pilcher数以百计的这些手术,并执行与马洪合作开发一个复杂的大脑映射程序,是手术成功的关键,但著名的伊斯曼音乐学院,罗切斯特大学的一部分,可能会被要求帮助计划Fabbio的手术。

马洪伸出伊丽莎白马文博士,教授音乐理论在罗切斯特大学伊斯曼音乐学院的。马文还持有在脑与认知科学系的研究音乐认知——我们的大脑记住和处理音乐的能力。

两个开发出一系列认知音乐测试Fabbio会执行,而研究人员扫描他的大脑。在功能性磁共振成像(fMRI)扫描,Fabbio听然后哼一系列简短的旋律。他也表现的语言任务,要求他来识别对象和重复的句子。fMRI检测氧含量的变化,所以大脑中被激活的部分在测试确定了对音乐和语言处理领域重要。

利用这些信息研究团队制作了一个非常详细的三维地图Fabbio的大脑——与肿瘤的位置和音乐功能,将用于帮助指导外科医生或。

萨克斯小夜曲,外科医生

处理能力和重复调优是一个重要的指标,但球队也想知道如果他们成功地保护Fabbio表现音乐的能力。所以他们决定将他的萨克斯或,如果可能的话,让他在手术中。

面临的挑战是,Fabbio躺在他身边,所以很难演奏的乐器。深深的呼吸造成的压力也需要玩萨克斯风可能会导致大脑长音,将暴露在的过程中,基本上从他的头骨突出。Fabbio和马文最终选中一块——朝鲜民歌的版本,可以修改玩短,浅呼吸。

“整个事件给我的印象是很惊人的音乐理论家可以站在一个手术室,某种程度上是脑外科医生顾问,”马文说。“事实上,它被证明是最奇妙的一天,我的生命,因为如果觉得我所有的训练是突然改变别人的生活,让这个年轻人保留他的音乐能力。”

过程期间,Pilcher和Fabbio地图使用的手术团队的大脑,由马洪计划手术。他们也经历了一个过程的辛苦再次确认的大脑扫描给他们看。这是通过提供一个温和的电刺激,暂时扰乱了大脑的一小部分。虽然这发生,Fabbio是清醒的和重复的嗡嗡声,语言任务他手术前进行。马文得分或在场,他的表现让外科医生知道他们是否有针对性的一个音乐处理和中断,因此,应避免在过程。

一旦肿瘤被删除的外科医生给了继续把萨克斯管和让Fabbio玩。说:“这让你想哭,”马文。”他打了它完美,当他完成了整个手术室响起了热烈的掌声。”

Fabbio已经完全恢复,回到他的音乐教学在几个月内手术。

利用科学来改善脑部手术

而大脑映射程序的主要目的是帮助改善手术结果,研究人员收集的信息之前,期间和之后的手术也帮助推动复杂性的理解大脑的结构和功能。

“我们研究每年大约有40或者50个病人,这使我们能够做的就是问的因素是什么,我们可以确定在这些患者手术前或手术后早期区分哪些病人继续有一个好的结果和哪些患者可能有挥之不去的认知障碍,”马翁说。

Fabbio的数据的情况下,《华尔街日报》的一项研究的基础当代生物学,有助于更精确地定义之间的关系负责大脑的不同部位音乐和语言处理。

“当我回想关于丹的情况下和令人难以置信的结果,我们能够实现,这让我想起我们已经走了多远,“Pilcher说。“十年前,我们绘制了大脑使用非常简单的工具,电刺激和形象指导。但是现在,我们拥有所有的认知科学的工具。我们把认知科学实验室进入手术室,现在几乎是理所当然的事,每一个病人。”