The Carney Landis Experiment

Suppose you’re making your way through a jungle, and in pulling aside a bush you find yourself before a huge snake, ready to attack you. All of a sudden adrenaline rushes through your body, your eyes open wide, and you instantly begin to sweat as your heartbeat skyrockets: in a word, you feel afraid.
But is your fear triggering all these physical reactions, or is it the other way around?
To make a less disquieting example, let’s say you fall in love at first sight with someone. Are the endorphines to be accounted for your excitation, or is your excitation causing their discharge through your body?
What comes first, physiological change or emotion? Which is the cause and which is the effect?

This dilemma was a main concern in the first studies on emotion (and it still is, in the field of affective neurosciences). Among the first and most influential hypothesis was the James-Lange theory, which maintained the primacy of physiological changes over feelings: the brain detects a modification in the stimuli coming from the nervous system, and it “interprets” them by giving birth to an emotion.

One of the problems with this theory was the impossibility of obtaining clear evidence. The skeptics argued that if every emotion arises mechanically within the body, then there should be a gland or an organ which, when conveniently stimulated, will invariably trigger the same emotion in every person. Today we know a little bit more of how emotions work, in regard to the amygdala and the different areas of cerebral cortex, but at the beginning of the Twentieth Century the objection against the James-Lange theory was basically this — “come on, find me the muscle of sadness!

In 1924, Carney Landis, a Minnesota University graduate student, set out to understand experimentally whether these physiological changes are the same for everybody. He focused on those modifications that are the most evident and easy to study: the movement of facial muscles when emotion arises. His study was meant to find repetitive patterns in facial expressions.

To understand if all subjects reacted in the same way to emotions, Landis recruited a good number of his fellow graduate students, and began by painting their faces with standard marks, in order to highlight their grimaces and the related movement of facial muscles.
The experiment consisted in subjecting them to different stimuli, while taking pictures of their faces.

At first volunteers were asked to complete some rather harmless tasks: they had to listen to jazz music, smell ammonia, read a passage from the Bible, tell a lie. But the results were quite discouraging, so Landis decided it was time to raise the stakes.

He began to show his subjects pornographic images. Then some medical photos of people with horrendous skin conditions. Then he tried firing a gunshot to capture on film the exact moment of their fright. Still, Landis was having a hard time getting the expressions he wanted, and in all probability he began to feel frustrated. And here his experiment took a dark turn.

He invited his subjects to stick their hand in a bucket, without looking. The bucket was full of live frogs. Click, went his camera.
Landis encouraged them to search around the bottom of the mysterious bucket. Overcoming their revulsion, the unfortunate volunteers had to rummage through the slimy frogs until they found the real surprise: electrical wires, ready to deliver a good shock. Click. Click.
But the worst was yet to come.

The experiment reached its climax when Landis put a live mouse in the subject’s left hand, and a knife in the other. He flatly ordered to decapitate the mouse.
Most of his incredulous and stunned subjects asked Landis if he was joking. He wasn’t, they actually had to cut off the little animal’s head, or he himself would do it in front of their eyes.
At this point, as Landis had hoped, the reactions really became obvious — but unfortunately they also turned out to be more complex than he expected. Confronted with this high-stress situation, some persons started crying, others hysterically laughed; some completely froze, others burst out into swearing.

Two thirds of the paricipants ended up complying with the researcher’s order, and carried out the macabre execution. In any case, the remaining third had to witness the beheading, performed by Landis himself.
As we said, the subjects were mainly other students, but one notable exception was a 13 years-old boy who happened to be at the department as a patient, on the account of psychological issues and high blood pressure. His reaction was documented by Landis’ ruthless snapshots.

Perhaps the most embarassing aspect of the whole story was that the final results for this cruel test — which no ethical board would today authorize — were not even particularly noteworthy.
Landis, in his Studies of Emotional Reactions, II., General Behavior and Facial Expression (published on the Journal of Comparative Psychology, 4 [5], 447-509) came to these conclusions:

1) there is no typical facial expression accompanying any emotion aroused in the experiment;
2) emotions are not characterized by a typical expression or recurring pattern of muscular behavior;
3) smiling was the most common reaction, even during unpleasant experiences;
4) asymmetrical bodily reactions almost never occurred;
5) men were more expressive than women.

Hardly anything that could justify a mouse massacre, and the trauma inflicted upon the paritcipants.

After obtaining his degree, Carney Landis devoted himself to sexual psychopatology. He went on to have a brillant carreer at the New York State Psychiatric Institute. And he never harmed a rodent again, despite the fact that he is now mostly remembered for this ill-considered juvenile experiment rather than for his subsequent fourty years of honorable research.

There is, however, one last detail worth mentioning.
Alex Boese in his Elephants On Acid, underlines how the most interesting figure of all this bizarre experiment went unnoticed: the fact that two thirds of the subjects, although protesting and suffering, obeyed the terrible order.
And this percentage is in fact similar to the one recorded during the infamous Milgram experiment, in which a scientist commanded the subjects to inflict an electric shock to a third individual (in reality, an actor who pretended to receive the painful discharge). In that case as well, despite the ethical conflict, the simple fact that the order came from an authority figure was enough to push the subjects into carrying out an action they perceived as aberrant.

The Milgram experiment took place in 1961, almost forty years after the Landis experiment. “It is often this way with experiments — says Boese — A scientis sets out to prove one thing, but stumbles upon something completely different, something far more intriguing. For this reason, good researchers know they should always pay close attention to strange events that occur during their experiments. A great discovery might be lurking right beneath their eyes – or beneath te blade of their knife.

On facial expressions related to emotions, see also my former post on Guillaume Duchenne (sorry, Italian language only).

Henry Cotton

– Dottore, ho dei continui sbalzi di umore.
– Non si preoccupi. Le togliamo un paio di denti, e tornerà come nuovo.
– Sono anche un po’ depresso.
– Allora, oltre ai canini, le rimuoviamo chirurgicamente il colon.

Poche teorie mediche hanno avuto una vita travagliata come quella sulle infezioni focali: propugnata a spada tratta all’inizio del ‘900, poi abbandonata a metà secolo, e in seguito riesumata dati alla mano negli anni ’90, è una di quelle strane nebulose che ancora è difficile dipanare. L’infezione focale è un’infezione secondaria che, partendo da un focus, cioè un focolaio infettivo, per qualche ragione riesce ad arrivare ad organi e parti del corpo distanti dal focus originario. Un esempio per tutti sono le tonsille che, se non curate durante l’infezione da streptococco, potrebbero far ammalare il bambino in siti distanti dalla gola, come i reni, l’endocardio, le vie urinarie o le articolazioni.
Che questi “passaggi” di infezioni in punti diversi del corpo possano esistere (anche se non con la frequenza un tempo stimata) sembrerebbe ormai piuttosto sicuro; ma in che modo questo avvenga è ancora oggetto di studio. Nel corso degli anni il processo e l’effetto a distanza di origine focale è stato attribuito alla diffusione dei batteri, oppure delle tossine, a reazioni di tipo allergico, ormonale, e via dicendo. Secondo alcuni studiosi i dati sarebbero però contrastanti, confusi e addirittura l’intera teoria potrebbe anche rivelarsi errata.

Nella prima metà del ‘900, comunque, le infezioni focali erano una vera e propria moda per medici e dottori, e a farne le spese erano spesso i denti dei pazienti. Da quando nel 1910, in un celebre discorso alla McGill University, il chirurgo inglese William Huter aveva indicato nelle infezioni alla bocca la causa prima di un impressionante elenco di malattie sistemiche (anemia, gastrite, colite, febbri oscure, disturbi nervosi, infezioni reumatiche, malattie renali), si era presto diffusa l’idea che le estrazioni dentali e le tonsillectomie potessero curare i più svariati disturbi. Così qualsiasi dente malato veniva estirpato, senza se e senza ma, e qualche medico avanzò perfino l’idea che perfino alcuni fra i denti sani andassero estratti dalla bocca del paziente… come forma di prevenzione. Altri proponevano che i dentisti che ancora si intestardivano a praticare devitalizzazioni e odontoiatria conservativa venissero puniti con sei mesi di lavori forzati. In tutta questa frenesia, com’è facile immaginare, molti pazienti si ritrovarono completamente sdentati.


Naturalmente, quando una teoria è elegante e sembra poter spiegare molte cose assieme, c’è sempre chi ha la tendenza ad esagerare. In questo caso, l’uomo che spinse queste idee un po’ troppo oltre si chiamava Dr. Henry A. Cotton, ed era il direttore medico del Trenton State Hospital nel New Jersey.


Henry Cotton mostrava senza dubbio delle idee progressiste: fra le altre iniziative, decise di abolire il contenimento dei pazienti psichiatrici (che fino ad allora venivano regolarmente legati al letto con cinghie di cuoio e altri metodi restrittivi) e istituì riunioni quotidiane con lo staff per discutere approfonditamente i progressi dei pazienti e risolvere qualsiasi problema relativo alle cure mediche. Auspicava che i manicomi venissero sostituiti da strutture più simili agli ospedali, ma inserite in contesti bucolici e piacevoli, in modo da creare un “ambiente sano per le persone che non lo sono”.
Il vero errore di Cotton fu quello di applicare le contemporanee teorie sulle infezioni focali (ancora agli albori) alla psichiatria.
E se altri studiosi avevano soltanto ipotizzato che alcuni disturbi nervosi potessero in realtà essere causati da focolai insospettabili, per esempio un ascesso all’interno della bocca, Cotton dal canto suo passò all’azione, convinto di poter curare gran parte delle malattie mentali con le tenaglie da dentista.


Al Trenton State Hospital, lo staff del dottor Cotton estrasse più di 11.000 denti.
Il metodo di Cotton per perseverare nel suo errore era rigoroso: se l’estrazione dei denti non era sufficiente a far guarire il paziente affetto da psicosi o da schizofrenia, evidentemente il focolaio d’infezione non si trovava lì. Si passava quindi alla tonsillectomia, e alle procedure chirurgiche per pulire i seni nasali. Se ancora la malattia mentale non scompariva, per Cotton non c’era dubbio che il responsabile fosse qualche altro organo infetto, che andava prontamente rimosso.

La lista degli organi asportati chirurgicamente ai pazienti di Henry Cotton fa venire i brividi. C’è chi perse i testicoli, chi le ovaie o la cervice; altri si ritrovarono senza cistifellea, senza milza, addirittura senza stomaco; nella maggior parte dei casi il principale responsabile delle infezioni focali era giudicato il colon.
Il problema è che all’epoca non c’erano antibiotici, e gli interventi chirurgici erano spesso fatali o comportavano complicazioni post-operatorie: la figlia dell’economista Irving Fisher, Margaret, morì proprio a seguito di un’infezione, contratta in seguito a diverse operazioni. Cotton le aveva diagnosticato una “marcata ritenzione di materia fecale nel colon cieco con marcato ispessimento dell’area”. In breve tempo i pazienti cominciarono ad essere comprensibilmente terrorizzati all’idea di finire sotto i ferri del chirurgo (saranno stati anche malati di mente, ma non erano di certo matti). In alcuni casi i degenti vennero portati di forza nella sala operatoria. Oggi un’idea del genere ci fa indignare, ma all’epoca l’etica medica non andava al di là di chiedere il consenso ai genitori del paziente. E comunque, come scrive Nathan Belofsky, “pochi si lamentavano, e quelli che lo facevano erano considerati pazzi, quindi nessuno li stava a sentire“.

Henry Cotton, in tutto questo, guadagnava fama e popolarità: le sue terapie rivoluzionarie avevano, a suo dire, una percentuale di successo dell’85%. Le onorificenze cominciarono a piovere sullo psichiatra dalle associazioni mediche di tutto il mondo, e i pazienti facevano la fila per essere trattati con le sue tecniche d’avanguardia. D’altronde, soprattutto in quell’epoca, i manicomi erano nella pratica delle carceri in cui si entrava per non uscirne più, e per chi soffriva di una malattia nervosa o mentale l’idea di risolvere tutto con una semplice operazione chirurgica doveva sembrare un sogno.


Ma i primi problemi per Cotton dovevano presto arrivare, e proprio da dove erano meno attesi. Il Dr. Meyer era stato insegnante di Cotton, ed era uno dei fautori della teoria. Uno dei membri del consiglio di amministrazione del Trenton State Hospital, sapendo che poteva contare sulla sua benevolenza, gli commissionò uno studio indipendente sui metodi di Cotton, forse nella speranza di una buona pubblicità. Meyer affidò l’inchiesta a un’altra sua ex-studente, Dr. Phyllis Greenacre, pensando che tutto sarebbe andato liscio. La giovane Greenacre, però, tornò da lui con un resoconto piuttosto scottante: prima di tutto l’ospedale di Cotton, che veniva vantato come la punta di diamante dell’avanguardia dal volto particolarmente “umano”, le era in verità sembrato malsano e insalubre tanto quanto i vecchi manicomi. Inoltre i pazienti le erano sembrati fin dall’inizio stranamente inquietanti, finché non si era resa conto del motivo di questo disagio: erano quasi tutti senza denti, incapacitati ad articolare bene i suoni o a mangiare. Lo stesso Cotton le apparve come un personaggio ambiguo (“è singolarmente peculiare”, annoterà). Ma il vero punto caldo che la Greenacre portò alla luce fu un dubbio scandaloso: la giovane dottoressa avanzò più di una riserva sui metodi statistici impiegati da Cotton per arrivare a quell’85% di successo nelle terapie che il dottore pubblicizzava. I registri erano caotici e imprecisi, con dati che spesso si contraddicevano da soli.

Queste dure critiche al metodo Cotton giunsero fino al Senato del New Jersey, che aprì un’inchiesta, ma il tutto si risolse in una bolla di sapone, anche grazie alle conoscenze altolocate del primario. La Greenacre venne messa a tacere da Adolf Meyer, e i più eminenti scienziati testimoniarono che la clinica di Cotton era la più tecnologicamente avanzata e la “più progredita del mondo nella cura dei folli, e che il nuovo metodo di trattamento per rimozione dell’infezione focale pone l’istituzione in una posizione unica per quanto riguarda gli ospedali per i malati di mente”.

Nel frattempo, Cotton aprì una sua clinica privata per esaudire le richieste dei pazienti più facoltosi, in cui riproponeva i suoi metodi. Metodi, gli va dato atto, in cui probabilmente aveva una fede cieca, se dobbiamo dare credito alla diceria che egli stesso si sia curato da un inizio di depressione facendosi togliere alcuni denti marci.

Nel 1930 Cotton andò in pensione, forse spinto dalla crescente ondata di scetticismo sulle sue pratiche mediche; proprio quando altri studi e altre inchieste stavano venendo alla luce, smontando di fatto tutte le statistiche presentate da Cotton e dai suoi collaboratori, egli, con encomiabile tempismo, morì di infarto fulminante nel 1933. La sua fama era ancora intonsa, ed egli venne elogiato nei necrologi come un pioniere nella battaglia contro le malattie mentali.




Le parti abbandonate del Trenton State Hospital (le tre foto sono di Scott Haefner (

Per chi fosse interessato, il libro pubblicato da Henry Cotton nel 1921, The Defective Delinquent And Insane: the relation of focal infections to their causation, treatment and prevention è consultabile online a questo indirizzo. Questa pagina (in inglese) contiene informazioni aggiuntive sulla carriera di Cotton.