Roberts Bartholow于1831年11月出生于美国马里兰州。1848年，Bartholow获得文学硕士学位，随后开始在马里兰大学（The University of Maryland）学习医学，并于1852年获得学位。毕业后，Bartholow担任了数年私人医生，随后决定加入军队，在那里继续他的医学生涯。1862年，Bartholow出版《士兵入伍、退伍和新兵医学检查：指导手册》（A Manual of Instructions for Enlisting and Discharging Soldiers with the Medical Examination of Recruits），这也是当时政府的官方指导手册。

两年后，Bartholow离开军队并定居于辛辛那提（Cincinnati），在当地一名知名医生的帮助下，前往俄亥俄医学院（Medical College of Ohio）进行医学实践，并成为了一名药物化学教授。这期间，Bartholow在医学教学和实践方面收获颇丰，出版了多种主题的书籍，成为辛辛那提医学学会（Cincinnati Academy of Medicine）的活跃成员，并开创了医学杂志《诊所》（The Clinic）。

1866年，Bartholow因学术争执开始寻找新的机构，随后加入好撒玛利亚人医院（Good Samaritan Hospital）。正是在这里，他建立了自己梦想中的实验室；在其创办的杂志中，Bartholow曾亲自形容了这间令他圆梦的“电室（electrical room）”：“多亏了一位辛辛那提绅士明智的慷慨解囊，好撒玛利亚人医院现在拥有了一个电室，它配备了电力医学实践和科学研究所需要的所有电器。”也正是在这里，Bartholow实施了第一个测试人类大脑皮层兴奋性的实验。

1869年，他被任命为俄亥俄医学院的药物学和治疗学教授，5年后又被任命为医学理论与实践教授。与很多同龄的学者不同，Bartholow支持在基础科学和实验室研究的基础上建立临床决策，而不仅仅基于床旁的经验；他认为，教育的最佳方式是通过示范来进行。在缺少人类受试者的情况下，Bartholow会在教学中采用动物来演示手术技术和药学物质原理。这样的研究观念也很可能是他对动物实验室研究以及人类大脑皮层刺激实验的驱动力之一。

1874年，30岁的爱尔兰女性Mary Rafferty由于头皮上的癌性溃疡住进了好撒玛利亚人医院，这个溃疡逐渐侵蚀了她的部分颅骨，让她的脑组织暴露了出来。自幼年起，Rafferty便因头发不幸被烧毁而陷于水深火热当中，脱发的苦恼迫使她一直戴着假发生活。二十多年年后，她患上了这种无法治愈的溃疡，并在一年内发展到了相当大的程度。

对此，Bartholow描述了病变的位置：距离鼻根4英寸，自枕骨部向后延伸2.25英寸，距离左侧外耳道4英寸。关于溃疡，Bartholow报告称， “颅骨受到侵蚀，缺失部分直径大约2英寸，大脑搏动清晰可见……移除溃疡会导致大量脓液分泌；患者有不强烈疼痛感。”根据患者病情的严重程度，Bartholow认为这是一种“无望治疗的疾病”。

然而，Bartholow向患者阐述了一个自己的实验构想——将绝缘探针插入脑实质的皮层刺激实验，并最终得到患者的同意。

Day 1

149年前的今天，Bartholow开始实验。他在患者暴露的左脑表面下植入了两根细长的电极，随后开启产生微弱电流的发电机。当电极植入到后脑时，患者双眼颤动，瞳孔放大，伴有单侧肢体的强烈痛感；电极转移至另一侧，患者开始表现出悲伤，随后开始哭泣。随着实验的进行，患者出现了癫痫发作并失去知觉。待患者重新苏醒过来后，Bartholow继续操作，患者仍然出现了相似的痛苦感受，但癫痫未二次发作。

Day 2

实验第二天，Bartholow没有进行任何测试。

Day 3

第三天，患者再次进入电室参加实验，这一次Bartholow采用了由60个装在玻璃罐中的电池产生的直流电。然而，患者的情况却急转直下，她脸色发白，嘴唇发青，情绪低落。同时，患者还出现了行走困难、眩晕、右侧麻木等症状。查体提示患者右侧轻度瘫痪、僵硬并伴有节律性收缩/放松活动。因此，Bartholow使用氯仿来帮助患者减轻疼痛。

Day 4

Bartholow报告称，“Mary（患者名字）的情况更糟糕了，她躺在床上的时候，非常木讷，口齿不清。”当天晚上，患者突发癫痫5分钟，失去意识，右侧完全瘫痪。不久之后，患者便去世了。

根据实验情况，Bartholow对患者的尸检结果进行了报告：患者的浅静脉似乎呈充血状态，大脑左半球被脓液所覆盖，大脑血管密集，溃疡附近的大脑处有“一层绿、白相间的渗出物”。此外， Bartholow的探针穿透了大约1-1.5英寸并进入大脑后顶叶，靠近胼胝体。

实验3个月后，Bartholow在《美国医学科学杂志》（American Journal of the Medical Sciences）第66卷上发表了《人脑功能的实验性调查》（Experimental Investigations Into the Functions of the Human Brain）一文，报告了其实验的结果和结论，这引发了科学界的争辩与讨论。

对此实验的第一份评论来自于同一期刊——一位专职作家在提及Hermann Nothnagel（1841-1905）对兔子大脑插入探针并引发抽搐的实验时，对Bartholow的观察发现表示支持。

次月，开拓性神经生理学家David Ferrier（1843-1928，推荐阅读《神外历史上的今天｜实验神经科学先驱大卫·费里尔的诞辰》）在《伦敦医学记录》（London Medical Record）上引用了Bartholow的文章。此前，Ferrier在其出版物《大脑功能》（The Functions of the Brain）中发表了各种动物的感觉和运动皮质映射结果，为大脑研究做出了革命性贡献；他注意到Bartholow将探针插入脑实质，这与他此前的方法不同，但其他方面的研究发现与自己的动物实验相似，但Ferrier也认识到了该实验的危险性，称“实验的过程对生命造成了危险”，不太可能再次让其重演。

由著名艺术家欧内斯特·滑铁卢（Ernest Waterlow）为费里尔所绘的猕猴大脑的左半球图

在实验后的早期阶段，最严厉的批评来自一份关注伦理问题的谴责决议，这份文件被提交至美国医学协会，并在1874年发表于《辛辛那提医学新闻》（Cincinnati Medical News）；在这份报告中，Bartholow的实验结果被认为是道德不当，他本人也被称为“导致患者发生疼痛、抽搐，并有可能加速死亡”，“为美国和英国造成了极大的痛苦”。同样从事大脑研究的Eugene Dupuy从非法性和不合规的角度对Bartholow的实验发表了严厉的批评，他认为探针插入的深度导致任何关于大脑皮层生理学的结论无任何效力。

在大西洋彼岸，《英国医学杂志》（British Medical Journal）对此未做过多的评述，有可能是因为Bartholow后来表达了对这一实验的悔恨之情。他在一封信中对实验的动机进行说明，并承认这些无法证明实验的合理性。此外，他对这一实验深表遗憾，承认这样做造成了一定的伤害。

虽然医学界对Bartholow的脑探针实验褒贬不一，且其也可能违反了人类研究的伦理，但这项实验让人们普遍接受了人类大脑皮层兴奋性的概念，这或许是此项实验最重要的意义之一。

1879年，Bartholow离开辛辛那提，转而到费城的杰斐逊医学院（Jefferson Medical College, Philadelphia）担任负责人，并就职于宾夕法尼亚医院（Philadelphia Hospital）。Devi P. Patra等人曾在发表于《神经外科焦点》（Neurosurgical Focus）的文章中表示：“虽然Bartholow的研究方法不能被宽恕，但我们承认，Bartholow具有对待科学的好奇心，以及将临床和实验医学相结合的热情。同样，我们也要向不幸的灵魂致敬，Rafferty的牺牲不应被医学史遗忘。”对于这项充满争议的实验，仍有很多细节仍无法确定，也有很多争议尚未被理清，但我们不可否认，Bartholow这一大胆的举措，为医学界打开了一扇新的大门。