上一个世纪60年代，一位有搜寻史前人类遗物癖好的美国外交兼人类学家斯奎尔，在秘鲁有一项惊人的发现。他发掘到一个石器时代的人类颅骨，其上有两条切割得极精确的平行细沟槽，另外两道沟槽与上述的相交，四条光沟槽围住的那块齐齐整整的头骨，显然曾经被人取出以检视脑部。
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| 实施过外科手术的头骨 |
于是斯奎尔无意中发现了史前的一宗脑外科手术遗迹，这种切开颅骨的方法今天称为环钻术。斯奎尔把那个颅骨送交当时最具权威的体质人类学家布洛卡博士检验，这位法国学者证实那个颅骨是那个人活着时被割开的。布洛卡更进一步断定切口周围的骨头呈现感染迹象，显示病人开刀后只大概只活了15天。
其后20年，学者研究过欧洲的石器时代人类颅骨，证实施用环钻术的史前人并不限于美洲一地。从俄国西部至大西洋沿岸各考古场地，都发现石器时代、铜器时代和铁器时代人类施用环钻术的证据。由这些发现可见颅骨上切品的形状和大小不尽相同。最常见的是圆形、椭圆形、菱形、四方形。1963年在刀勒斯坦发现两个经脑外科手术切开过的颅骨，上面的切锯方式竟然与远隔重洋、在秘鲁所发现的那个完全相同！
直至20世纪初期，太平洋各岛屿仍然有人采用环钻术，人类学家得以向这些现代“石器时代”钻脑医师，提出来几个问题。他们这样做究竟目的何在？怎样应付病者流血和替病者减除痛苦？
钻脑医师的回答提供了线索，使我们了解石器朝代外科医师施用环钻术的动机技巧。原来太平洋上这些岛民也和史前时期的钻脑医师一样，对于人脑的功能一无所知，因而做起危险的手术来毫无顾忌。他们看见有人因头部受伤而陷入昏迷，便想清理伤口和取出嵌入里面的颅骨碎片，他们还相信痉挛、长期头痛、昏睡病和抑郁症都因颅骨骨藏有某种有害东西而起，必须把它弄出来才能痊愈。换言之，必须驱除邪魔恶鬼，补入精髓正气。石器时代的脑外科手术并非只施于为保卫部落、战斗而伤及头部的战士。从波兰以至葡萄牙，从秘鲁以至阿拉斯加，石器时代接受脑外科手术的病人颅骨。在秘鲁库斯科发现的一个颅骨，竟然有不止7个圆形切口。所有这些切口毫无疑问都重长了健康的新骨，证明连做几次脑外科手术都非常成功。
从手术后颅骨切口痊愈的例子看来，石器时代的环钻术成功率极高。根据一项研究显示，波兰和捷克出土的一批颅骨，80%以上有愈合迹象。在美洲发现的颅骨上鉴定的214处钻环痕迹，差不多56%显示完全愈合，16%则显示部分愈合。比对第一次世界大战期间，环钻手术的成功率最多只是25%，石器时代这种最早施于人类的外科手术就更显得了不起。
早期人类只应用削尖或磨锐的石刀，怎样能进行这么精细的切割呢？对石器时代环钻术加以研究后，显示施行这种手术时将多种技巧合并连用的。最常见的办法似乎并不是锯开，而是沿着要切开的直线或弧线，多次用压力加以刮削。手术费时一定很长，因为薄薄的石刀片如果受力过度，刃口很容易崩裂，可能在伤口里留下碎屑。现代外科手术靠麻醉剂减除病人的痛楚，靠抗菌剂预防感染。但是从石器时代这些病人的生存率看来，史前人类似乎比现代工业人在忍痛和抗菌方面的能力，要高强提多。事实上，史前人类必须耐劳苦、够强壮，才可长大成人。不过，石器时代的外科医师填塞敷裹伤口，一定极为谨慎小心，因为感染的迹象甚为罕见。人类学家还发现原始民族用植物制成的止痛剂的各类草药也有很也的镇痛效能；又发现石器时代的秘鲁人拥有一种功效至佳的药物十柯（现代人提以古柯碱的植物），用法是将古柯树叶咀嚼当药物服食。在秘鲁发现的颅骨，有环钻手术痕迹的比世界其他地方的加起来还多，在巴黎和法国中央山脉地区及捷克（特别是布拉格市附近），也有不少这类颅骨。
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| 实施过外科手术的头骨 |
石器时代后铜器时代和铁器时代相继来临，颅骨手术也从为救死扶伤逐渐变为迷信行为。虽仍有人钻凿颅骨，但通常只在人死后才这样做，从死者颅骨取来圆形骨片，磨光、钻孔，当作护身符佩戴。中世纪时期，很多的东欧人为免吸血鬼附在死者身上，特意将死尸的颅骨刺穿。这种恐怖的习俗，跟石器时代早期脑部外科医师的精明、果敢一比，实在蒙昧，令人悲叹。