Пенфилд вернулся в Оксфорд, успешно доучился, женился и в 1918 году поступил на работу в больницу Питера Бента Бригама[8]
в Бостоне. В то время пост главного хирурга этой больницы занимал Харви Кушинг[9], которого по праву называют отцом современной нейрохирургии.До Кушинга человек с опухолью мозга был обречен. После того как он разработал передовые методы хирургических операций, опухоль мозга перестала быть смертным приговором как минимум в Бостоне.
За свою жизнь Кушинг провел больше 2000 операций по поводу опухолей мозга, причем многим пациентам эти вмешательства добавили несколько лет здоровой жизни.
Знакомство с Кушингом укрепило желание Пенфилда посвятить себя исследованиям головного мозга, но прежде чем стать нейрохирургом, ему пришлось еще долго учиться. Чтобы продолжить образование, Пенфилд отправился в Нью-Йорк. В 1924 году хирург-патологоанатом Уильям Кларк предложил ему первую исследовательскую работу: нужно было изучать процесс заживления ран в головном мозге у экспериментальных животных.
Пенфилд должен был делать срезы мозга на разных этапах заживления, исследовать их под микроскопом и описывать, что именно в них изменилось. Но у него не получилось: на срезах ничего не было видно. К счастью, Пенфилд вспомнил, что Чарльз Шеррингтон[10]
рассказывал о новых методах окрашивания мозга, которые разработали испанские ученые, и решил отправиться учиться в Мадрид.В Мадриде Пенфилд стал учеником Пио дель Рио-Ортеги – испанского нейробиолога, первооткрывателя микроглии – иммунных клеток, которые патрулируют головной мозг и помогают образовываться новым связям между нервными клетками. Сам Рио-Ортега когда-то учился у отца нейробиологии, самого Сантьяго Рамон-и-Кахаля.
Хотя подружиться исследователям так и не удалось, Рио-Ортега научил Пенфилда окрашивать срезы мозга при помощи сублиматного метода импрегнации [85]. Для этого сначала нужно было сделать тонкий срез ткани мозга, а затем пропитать его раствором солей драгоценных металлов.
Сантьяго Рамон-и-Кахаль – лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1906 года. Он получил ее в том числе и потому, что доказал: все нейроны объединены в цепи, передающие возбуждение от одной клетки к другой.
Участки ткани, в которых металл восстанавливается из раствора соли, приобретают черный или бурый цвет. Рамон-и-Кахаль использовал соли золота, а Рио-Ортега предпочитал соли серебра. И то и другое позволяет выявить устройство клеток мозга в самых мельчайших деталях.
Полученные навыки многое дали исследователю. Как писал об этом сам Пенфилд: «Благодаря анатомическим навыкам, полученным в Мадриде, я смог выработать собственный фундаментальный научный подход к проблемам нейрохирургии. И я страстно желал применить его ко всей области клинической неврологии».
Пенфилду не терпелось применить полученный опыт на практике. Вернувшись в Нью-Йорк, вместе с молодым ученым из Айовы Уильямом Верноном Коном он основал лабораторию нейроцитологии, которая занималась изучением клеток мозга. Исследователи оставались коллегами и близкими друзьями до смерти Кона в 1959 году.
Вскоре Пенфилд и Кон перенесли лабораторию в Королевскую больницу Виктории в Канаде и решили не только продолжить исследования, но и заняться нейрохирургической практикой. В то время нейрохирурги активно учились лечить эпилепсию [86]. При этой хронической болезни в некоторых участках мозга человека возникает неконтролируемая электрическая активность, которая провоцирует судороги. Но если удавалось хирургически удалить источник неконтролируемой активности, судороги прекращались и пациент выздоравливал.
Чтобы научиться лечить эпилепсию, Пенфилд отправился на полугодовую учебу к профессору Отфриду Фёрстеру из немецкого города Бреслау [87]. Фёрстер очень обрадовался появлению молодого коллеги и пригласил его принять участие в собственной научной работе.
В России Отфрид Фёрстер известен еще и потому, что в 1922–1924 годах был лечащим врачом В. И. Ленина.
После Первой мировой войны к немецкому профессору часто обращались бывшие военнослужащие с одной и той же проблемой – эпилепсией, возникавшей после травмы головы. Пытаясь обнаружить причину, из-за которой возникали судороги, Фёрстер выяснил, что после ударов по голове на поверхности мозга пациентов с эпилепсией в одних и тех же местах возникали уплотненные участки. По аналогии с рубцами, которые возникают после заживления ран на коже, профессор назвал эти участки шрамами. Если пациента удавалось успешно избавить от шрама на мозге, припадки прекращались.