Im Jahr 1867 suchte ein Archäologe und Diplomat namens Ephraim George Squier die Hilfe von Paul Pierre Broca, dem angesehenen Anatomen und Chirurgen. Er versuchte, ein Rätsel um einen alten Inka-Schädel zu lösen, der ihm von einem wohlhabenden Artefaktsammler in Peru geschenkt worden war. Zusätzlich zu seinem Alter wies der neolithische Schädel ein einzigartiges Merkmal auf: Auf der Oberseite des Schädels war ein rechteckiges Knochenstück entfernt worden. Das Vorhandensein mehrerer Querschnitte um das Loch herum deutete darauf hin, dass es sich nicht um eine einfache Kampfwunde handelte, sondern um das Ergebnis eines chirurgischen Eingriffs, der als Trepanation bekannt ist.
Dies allein hätte den Schädel schon zu einer interessanten Reliquie gemacht, aber was wirklich eine wissenschaftliche Kontroverse über den Schädel entfachte, war, dass viele, die ihn untersuchten, glaubten, dass die Operation einige Zeit vor dem Tod des Individuums durchgeführt worden war, da der Knochen nach den Schnitten Anzeichen für eine Heilung zu zeigen schien. Obwohl es denkbar war, dass die Peruaner der Jungsteinzeit eine solche Operation als Teil eines Rituals nach dem Tod durchgeführt haben könnten, fiel es vielen zu Squiers Zeit schwer zu glauben, dass diese alten Völker den notwendigen chirurgischen Scharfsinn besaßen, um einen Teil des Schädels eines lebenden Patienten zu entfernen, ohne dabei den Tod herbeizuführen. Schließlich lag die Überlebensrate bei chirurgischen Trepanationen um 1800 in den besten Krankenhäusern der damaligen Zeit selten bei 10 %. Da die Mitglieder der New York Academy of Medicine keine einheitliche Meinung über den Zeitpunkt der Operation finden konnten, schickte Squier den Schädel nach Frankreich, um eine Meinung von Broca einzuholen, der ein angesehener Experte auf dem Gebiet der menschlichen Schädelforschung war.
Zu dieser Zeit hatte Broca bereits die Schlüsselentdeckung gemacht, die ihn zu einem Begriff unter Psychologen und Neurowissenschaftlern machen sollte: dass es eine Region des Frontallappens (heute bekannt als Broca-Areal) gab, die speziell an der Produktion von Sprache beteiligt zu sein schien. Er war noch dabei, diese Hypothese energisch zu verteidigen (was er auch in den folgenden Jahren tun sollte), aber er entwickelte sofort ein großes Interesse an dem Schädel, den Squier ihm schickte.
Nach der Untersuchung des Schädels war Broca auch überzeugt, dass die Öffnung ein Beweis für einen chirurgischen Eingriff war, der durchgeführt wurde, als der Patient noch lebte; Broca glaubte, dass der Patient bis zu zwei Wochen nach der Trepanation überlebte. Der Rest der wissenschaftlichen Gemeinschaft blieb jedoch skeptisch, bis einige Jahre später eine Sammlung von Schädeln aus einer neolithischen Grabstätte in Zentralfrankreich ausgegraben wurde; eine Reihe der Schädel wies ebenfalls Löcher auf, und die an diesen Schädeln zu beobachtende Heilung lieferte ein überzeugenderes Argument für die Idee, dass die Löcher lange vor dem Tod gemacht wurden. In vielen Fällen schienen sogar Jahre zwischen der Operation und dem Tod vergangen zu sein.
Warum Trepanation?
Die Entdeckung der französischen Schädel trug dazu bei, viele von Brocas Zeitgenossen davon zu überzeugen, dass die neolithischen Völker die Fähigkeit besaßen, Trepanationen an Lebenden so durchzuführen, dass der Patient oft überleben konnte, aber es blieben große Fragen offen, wie und warum sie es taten. Nachdem Brocas Interesse durch Squiers Schädel geweckt worden war, verfolgte er die Antworten auf diese anderen Fragen mit charakteristischer Entschlossenheit. Tatsächlich schrieb Broca am Ende mehr Arbeiten über die Gründe für prähistorische Trepanation als über das Broca-Areal und die Sprache.
Um die Frage zu beantworten, wie die Trepanation durchgeführt wurde, versuchte Broca, mit einfachen Werkzeugen, die den Steinzeitmenschen zur Verfügung standen (z. B. Feuerstein), Löcher in die Schädel von kürzlich verstorbenen Individuen zu schaben. Er fand heraus, dass er zwar 50 Minuten brauchte, um einen erwachsenen Schädel zu schaben (die Pausen zum Ausruhen seiner müden Hand mitgerechnet), dass es aber mit diesen groben Instrumenten möglich war. Heute wissen wir, dass diese Schabemethode nur eine von mehreren verschiedenen primitiven Methoden der Trepanation war. Andere beinhalteten das Anbringen von sich kreuzenden Schnitten im Schädel und das anschließende Entfernen eines rechteckigen Teils des Knochens (das war es, was in Squiers Schädel zu sehen war), oder das Anbringen eines kreisförmigen Schnitts und das anschließende Entfernen einer Scheibe des Schädels.
Es ist unklar, ob während der Operation in der Antike eine Anästhesie verwendet wurde. Einige haben vorgeschlagen, dass die Peruaner Koka (die Pflanze, aus der später das Kokain isoliert wurde) verwendet haben könnten, da es als lokales Anästhetikum wirken kann. Andere haben die Hypothese aufgestellt, dass die alten Völker Substanzen wie Alkohol oder Opium verwendeten, um die mit dem Eingriff verbundenen Schmerzen zu reduzieren. Es ist aber auch sehr gut möglich, dass keine Betäubung verwendet wurde; Studien über ozeanische und afrikanische Kulturen, die noch im 20. Jahrhundert die Trepanation praktizierten, ergaben, dass viele von ihnen dies ohne jegliche Art von Betäubung taten.
Das größte Rätsel bei der Trepanation ist jedoch, warum der Eingriff durchgeführt wurde. Broca dachte und schrieb ausgiebig über dieses Thema und kam schließlich zu der Hypothese, dass die Praxis im Aberglauben verwurzelt war. Seiner Ansicht nach verstanden die Steinzeitmenschen die physiologischen Grundlagen von Krankheiten wie Epilepsie nicht und waren daher geneigt zu glauben, sie seien auf mystische Ereignisse wie dämonische Besessenheit zurückzuführen. Die Trepanation, so dachte Broca, könnte ein Weg gewesen sein, diese hartnäckigen Geisteskrankheiten zu behandeln, indem man ein Loch im Kopf schuf, durch das dämonische Geister entweichen konnten.
Obwohl einige Aspekte von Brocas ursprünglicher Hypothese inzwischen in Verruf geraten sind (wie z.B. seine Annahme, dass die Prozedur nur an Kindern durchgeführt wurde, weil er so lange brauchte, um den Schädel eines Erwachsenen zu durchtrennen), wird sie immer noch von vielen als gültige Erklärung dafür angesehen, warum die Trepanation in der Antike durchgeführt wurde. Andere jedoch, wie Brocas Kollege P. Barthelemy Prunieres, argumentierten, dass die Trepanation eine praktischere Rechtfertigung hatte. Prunieres argumentierte, dass sich das Verfahren aus dem Versuch der Behandlung von Schädelbrüchen entwickelte, bei dem wahrscheinlich versucht wurde, Stücke des gebrochenen Knochens von der Stelle der Verletzung zu entfernen. In einigen Fällen kann es bei Kopfverletzungen zu einer Ansammlung von Blut im Schädel kommen, was zu einem potenziell lebensbedrohlichen Anstieg des intrakraniellen Drucks führen kann; dieser Druck kann manchmal durch Trepanation teilweise entlastet werden. Somit könnte die primitive Operation für einige Patienten einen echten Nutzen gebracht haben. Wenn die Trepanation zu einer Verbesserung des Zustands einiger Patienten zu führen schien, könnte dies dazu geführt haben, dass die Prozedur häufiger angewandt wurde, auch wenn die wahren Gründe für die Verbesserungen nicht vollständig verstanden wurden.
Die Sichtweisen von Broca und Prunieres repräsentieren zwei allgemeine Ansichten über die antike Trepanation, die beide auch heute noch Unterstützung finden: eine, die behauptet, dass die Trepanation aufgrund von Einflüssen des Mystizismus durchgeführt wurde, eine andere, die argumentiert, dass es sich um einen prähistorischen Versuch einer rationalen Operation handelte. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass verschiedene Gruppen in verschiedenen geographischen Gebieten unterschiedliche Gründe für die Durchführung des Verfahrens hatten, da die Trepanation keine auf eine Region oder Kultur beschränkte Praxis war. Tatsächlich haben Studien über afrikanische Stämme aus dem 20. Jahrhundert, die das Verfahren immer noch anwenden, herausgefunden, dass die Gründe für das Trepanieren von Stamm zu Stamm variieren, wobei einige es nutzen, um Schädelverletzungen zu behandeln und andere, um böse Geister zu vertreiben.
Trepanation jenseits der Steinzeit
Die Trepanation begann und endete nicht mit den alten Steinzeitvölkern. Sie wurde von dem berühmten griechischen Arzt Hippokrates befürwortet, um die Drainage von Blut nach einer Schädelverletzung zu ermöglichen. Galen, der herausragende Chirurg des Römischen Reiches, förderte ebenfalls die Anwendung des Verfahrens zur Blutdrainage, fügte seinen Empfehlungen jedoch eine Diskussion über die positiven Auswirkungen auf den Hirndruck hinzu. Dabei lieferte Galen eine Erklärung für die potenziellen palliativen Effekte der Trepanation, die dem heutigen Verständnis davon grob ähnelt. Die alten Griechen und Römer begannen auch, modernere Werkzeuge für die Trepanation zu entwickeln; in den 1600er Jahren wurde ein dreizackiges Gerät zum Durchbohren des Schädels erfunden; es wurde tre fines genannt, vom lateinischen Wort für drei Enden. Dies führte dazu, dass der Begriff Trepanation zu einem Synonym für Trepanation wurde.
Die Trepanation wurde noch bis in die 1800er Jahre zur Behandlung von Kopfverletzungen sowie von Epilepsie und anderen Geisteskrankheiten eingesetzt. Im 19. Jahrhundert geriet die Praxis jedoch allmählich in Vergessenheit. Die Sterblichkeitsrate bei der Trepanation war damals sehr hoch, und man erkannte, dass die Vorteile, die sie bieten könnte, durch das mit der Operation verbundene Todesrisiko deutlich überwogen wurden. Heute werden ähnliche Eingriffe wie die Kraniektomie, bei der ebenfalls ein Teil des Schädels entfernt wird, manchmal eingesetzt, um Fälle von erhöhtem Hirndruck zu behandeln, die durch ein schweres Kopftrauma verursacht wurden.
Wir werden wahrscheinlich nie genau wissen, warum die Menschen der Jungsteinzeit die Trepanation praktizierten. Vielleicht war es der primitive Glaube an dämonische Besessenheit, oder vielleicht war es ein Versuch, das Gehirn vor dem Druck zu schützen, der durch intrakranielle Blutungen entsteht. Es kann aber auch sein, dass beide Erklärungen fehlerhaft sind. Wir können jedoch ziemlich sicher sein, dass die Trepanation eine der ersten üblichen chirurgischen Eingriffe war und wahrscheinlich der erste Versuch eines Eingriffs, der auch nur im Entferntesten als neurochirurgisch bezeichnet werden kann. Und es wird wahrscheinlich für immer eines der am längsten bestehenden Rätsel der Neurowissenschaften bleiben, sowohl aufgrund seiner Ursprünge in der menschlichen Vorgeschichte als auch aufgrund der Unwahrscheinlichkeit, dass sein Geheimnis jemals vollständig gelöst wird.