Når du tenker på en operasjonsstue, ser du sannsynligvis for deg et sterilt miljø med desinfisert utstyr, de lave pipene fra en pulsklokke og den subtile knirkingen fra en plastkjole på kirurgens skrubb.
Det du sannsynligvis ikke forventer å høre er de søte tonene til en saksofon.
Men for leger ved University of Rochester Medical Center var den søte melodien til Dan Fabbios blåseinstrument i fjor sommer et positivt tegn på en vellykket operasjon.
Våren 2015 begynte Fabbio, en musikklærer i New Hartford, NY, å hallusinere. Han følte seg også svimmel og kvalm.
For den 25 år gamle musikeren var disse symptomene alarmerende.
Han bestemte seg for å besøke et sykehus i nærheten og gjennomgikk en CT-skanning. Legene fant en masse i Fabbios hjerne.
«Jeg var 25 på den tiden, og jeg tror ikke det er en alder der det er riktig å høre det», Fabbio sa University of Rochester Medical Center. «Jeg hadde aldri hatt noen helseproblemer før, og det første jeg tenkte på var kreft».
Heldigvis for Fabbio var svulsten ikke kreftfremkallende. Videre var svulsten lett tilgjengelig for kirurger.
Svulsten var imidlertid lokalisert i et område som legene visste var viktig for musikalsk funksjon.
Selv om det ikke var kreft, utgjorde svulsten fortsatt en trussel mot Fabbios levebrød.
Å operere på hjernen til en musiker
Etter å ha mottatt nyheten, møtte Fabbio Dr. Web Pilcher, presidenten for nevrokirurgi ved University of Rochester Medical Center.
Pilcher erkjente viktigheten av å fjerne svulsten uten å påvirke Fabbios musikalske evner, og visste at han hadde en spesiell sak i hendene.
Pilcher ringte Bradford Mahon, PhD, kognitiv nevroforsker, førsteamanuensis ved University of Rochesters avdeling for hjerne- og kognitivvitenskap og vitenskapelig leder for University of Rochesters Translational Brain Mapping Program.
«Vi studerer rundt 40 pasienter i året [ved Program for Translational Brain Mapping] på samme måte som vi studerte Dan. Vi har en serie tester som vi utfører på alle pasienter gjennom kartet over grunnleggende ferdigheter som språk, motorisk funksjon og hukommelse, sa Mahon til Healthline. «Så ser vi også på anatomien til hver pasients lesjon, enten det er en svulst, eller selv om det ikke er en svulst. La oss se på anatomien til hvor nevrokirurgien vil finne sted. Vi snakker med kirurger om deres sannsynlige tilnærming til å løse dette problemet i kirurgiske omgivelser, og undersøker deretter pasientens bredere livsinteresser, hobbyer og yrke. Vi spør hvilke funksjoner som er virkelig viktige for denne pasienten som kan være tilstøtende eller involvert i intervensjonen. I Dans tilfelle var det helt klart musikk. «
Testing av pasienters tale og motorikk er standard praksis i hjernekirurgi, men for Fabbio betydde risikoen for å skade den delen av hjernen som var ansvarlig for musikk at legene trengte oppgaver de sjelden hadde vurdert før.
Så Mahon ringte en annen kollega fra University of Rochester, Elizabeth Marvin, PhD, professor i musikkteori ved Eastman School of Music, som også jobber i avdelingen for hjerne og kognitiv vitenskap og studerer musikalsk kognisjon.
Marvin utviklet flere musikalske oppgaver for Fabbio, inkludert å lytte til korte melodier og nynne dem under fMRI-skanningen.
De to musikerne utviklet også en modifisert form for en sang som Fabbio kunne spille under intervensjonen.
«Basert på den vitenskapelige litteraturen, triangulerer denne oppgaven det vi tror, i kombinasjon med Dr. Marvin, som er kjernen i musikalsk dyktighet, «sa Mahon. «Dan fullførte flere timer med funksjonell magnetisk resonansavbildning der vi kartla musikkbehandlingen ved å bruke denne spesielle melodirepetisjonsaktiviteten. Dataene indikerte at faktisk, som vi hadde antatt før vi i det hele tatt studerte den, var denne grunnleggende musikalske evnen lokalisert rett ved siden av svulsten, og at enhver operasjon for å fjerne denne svulsten burde ta hensyn til den kritiske rollen som strukturen hadde for å støtte svulsten. evne. musikalsk slik at evnen kan bevares og svulsten kan fjernes «.
Med planen på plass ble Fabbio operert i august 2016. I løpet av operasjonstimene vekket kirurgene og det medisinske teamet ham fra den legeinduserte søvnen hans.
De ba ham utføre de samme melodiske repetisjonsoppgavene han hadde utført før operasjonen for å se etter endringer i evnene hans.
For den siste og definitive testen ga de ham saksofonen hans.
«Den sikreste måten å vite at hans musikalske evner ville være intakt ville være å faktisk la ham spille instrumentet sitt under operasjonen,» sa Mahon.
Laget holdt pusten. Snart kom de treaktige tonene til en altsaksofon som spilte «Arirang», en koreansk folkesang.
«Han spilte sangen vakkert,» sa Mahon. «Det var et av de fantastiske øyeblikkene hvor du innser at alt du gjorde hadde falt på plass, og han har fortsatt sine musikalske evner intakt, og svulsten hans er fjernet, og det er på tide å gå videre med det. operasjonen, og alt var vellykket.»
I tre eller fire uker etter operasjonen slet Fabbio med å finne den rette tonen og matche to toner, definerte utfordringer for en musikklærer.
Imidlertid kom hans fulle musikalske evner snart tilbake, akkurat i tide til å starte en ny sesong med skolens marsjerende band.
Fremtiden for hjernekartlegging og kirurgi
Kanskje er det arbeidet som Mahon og Pilcher gjorde før intervensjonen som er det mest unike og mest lovende aspektet ved Fabbios intervensjon.
Tross alt er våkne kraniotomier ikke nye. De har blitt brukt regelmessig de siste to tiårene, sa Mahon.
Men bruken av hjernekartlegging – det vil si å forstå spesifikt hvilke områder av hjernen som er ansvarlige for spesifikke oppgaver – har store løfter for fremtidig hjernekirurgi.
«Målet med enhver hjernekirurgi er å løse problemet som er for hånden uten å lage en ny,» sier Dr. Michael Schulder, direktør for Brain Tumor Center ved Northwell Health’s Neuroscience Institute i New York. «Ved hjernesvulstoperasjon ønsker du å bli kvitt svulsten uten å gjøre den verre.»
Med tale og bevegelse har kirurger måter å stimulere hjernen til å utføre slike oppgaver uten å vekke en pasient.
Men for høyere kognitive funksjoner – språk, hukommelse, tankeprosessering, eller til og med evnen til å spille musikk – trenger leger at pasientene er våkne.
Det er dette som gjør Fabbios studio – og andre liker det – så unikt.
Etter hvert som leger forstår mer om hvordan hjernen fungerer, blir muligheten til å redde eller gjenopprette viktige ferdigheter mer og mer mulig.
«Aktiviteter bør skreddersys til risikoområdet eller funksjonen i fare,» sa Schulder. «Jeg hadde nylig en pasient som er elektroingeniør, og hans største bekymring var ikke å kunne håndtere kretslogiske problemer. Min nevropsykologiske kollega studerte logikken til kretsløp, og det var hovedsakelig dette vi testet ham på under operasjonen.
«Fordi lokalbedøvelsen påføres rundt snittpunktet og fordi selve hjernen ikke har noen nerveender, er pasientene veldig komfortable,» sa Mahon. «Bortsett fra de ergonomiske begrensningene ved selve operasjonen, er de fysisk veldig komfortable. De kan derfor være på vakt og delta i enhver kognitiv oppgave som kirurgen anser som klinisk relevant for kartleggingsfunksjonene som må bevares for å fjerne en svulst.
I fremtiden kan leger kanskje teste handelsmenn og håndverkere, musikere og frisører, makeupartister og forfattere, for å sikre at svulster fjernes uten å ofre levebrød og lidenskaper.
En pensel og lerret skal erstatte saksofonen i en fremtidig operasjonsstue?
Det er mulig.