discussion

3.2 Case Studies

At the 1996 meeting of the American Psychological Association, James Pennebaker—now chair of the psychology department at the University of Texas—delivered an invited address, describing his research on the benefits of therapeutic writing. Rather than follow the normal approach to an academic conference presentation, showing graphs and statistical tests to support his arguments, Pennebaker told a story. In the mid-1980s, when Pennebaker’s lab was starting to study the effects of structured writing on physical and psychological health, one study participant was an American soldier who had served in the Vietnam War. Like many others, this soldier experienced difficulty adjusting to what had happened during the war and consequent trouble reintegrating into “normal” life. In Pennebaker’s study, he was asked to simply spend 15 minutes per day, over the course of a week, writing about a traumatic experience—in this case, his tour of duty in Vietnam. At the end of this week, as might have been expected, this veteran felt awful, revisiting unpleasant memories over a decade old. But over the next few weeks, amazing things started to happen: The soldier slept better; he made fewer visits to his doctor; he even reconnected with his wife after a long separation.

Pennebaker’s presentation was a case study, which provides a detailed, in-depth analysis of one person over a period of time. Although this case study was collected as part of a larger quantitative experiment, case studies are usually conducted in a therapeutic setting and involve a series of interviews. An interviewer will typically study the subject in detail, recording everything from direct quotes and observations to his or her own interpretations. We encountered this technique briefly in Chapter 2 (2.1), in discussing Oliver Sacks’s case studies of individuals learning to live with neurological impairments.

Pros and Cons of Case Studies

Case studies in psychology are a form of qualitative research and represent the lowest point on our continuum of control. Because they involve one person at a time, without a control group, case studies are often unsystematic. That is, the participants are chosen, rather than selected randomly, because they tell a compelling story or because they represent an unusual set of circumstances. Studying these individuals allows for a great deal of exploration, which can often inspire future research. However, it is nearly impossible to generalize from one case study to the larger population. In addition, because the case study includes both direct observation and the researcher’s interpretation, a researcher’s biases run the risk of influencing the interpretations. For example, Pennebaker’s personal investment in demonstrating that writing has health benefits could have led to more positive interpretations of the Vietnam veteran’s outcomes. However, in this particular case study, the benefits of writing mirror those seen in hundreds of controlled experimental studies involving thousands of people, so we can feel confident in the conclusions from the single case.

Case studies have two distinct advantages over other forms of research. First is the simple fact that anecdotes are persuasive. Despite Pennebaker’s nontraditional approach to a scientific talk, the audience came away utterly convinced of the benefits of therapeutic writing. And although Oliver Sacks studied one neurological patient at a time, the collection of stories in his books sheds very convincing light on the ability of humans to adapt to their circumstances. Second, case studies provide a useful way to study rare populations and individuals with rare conditions. For example, from a scientific point of view, the ideal might be to gather a random sample of individuals living with severe memory impairment due to alcohol abuse and conduct some sort of controlled study in a laboratory environment. This approach could allow us to make causal statements about the results, as Chapter 5 (5.4) will discuss. But from a practical point of view, such a study would be nearly impossible to conduct, making case studies such as Sacks’s interviews with William Thompson the best strategy for understanding this condition in depth.

Examples of Case Studies

Throughout the history of psychology, case studies have been used to address a number of important questions and to provide a starting point for controlled quantitative studies. For example, in developing his theories of cognitive development, the Swiss psychologist Jean Piaget first studied the way that his own children developed and changed their thinking styles. Piaget proposed that children would progress through a series of four stages in the way that they approached the world—sensorimotor, preoperational, concrete operational, and formal operational—with each stage involving more sophisticated cognitive skills than the previous stage. By observing his own children, Piaget noticed preliminary support for this theory and later was able to conduct more controlled research with larger populations.

Perhaps one of the most famous case studies in psychology is that of Phineas Gage, a 19th-century railroad worker who suffered severe brain damage. In September of 1848, Gage was working with a team to blast large sections of rock to make way for new rail lines. After a large hole was drilled into a section of rock, Gage’s job was to pack the hole with gunpowder, sand, and a fuse and then tamp it down with a long cylindrical iron rod (known as a “tamping rod”). On this particular occasion, it seems Gage forgot to pack in the sand. So, when the iron rod struck gunpowder, the powder exploded, sending the 3-foot long iron rod through his face, behind his left eye, and out the top of his head. Against all odds, Gage survived this incident with relatively few physical side effects. However, everyone around him noticed that his personality had changed—Gage became more impulsive, violent, and argumentative. Gage’s physician, John Harlow, reported the details of this case in an 1868 article. The following passage offers a strong example of the rich detail that is often characteristic of case studies:

He is fitful, irreverent, indulging at times in the grossest profanity (which was not previously his custom), manifesting but little deference for his fellows, impatient of restraint or advice when it conflicts with his desires. A child in his intellectual capacity and manifestations, he has the animal passions of a strong man. Previous to his injury, although untrained in the schools, he possessed a well-balanced mind, and was looked upon by those who knew him as a shrewd, smart businessman, very energetic and persistent in executing all his plans of operation. In this regard his mind was radically changed, so decidedly that his friends and acquaintances said he was “no longer Gage.” (pp. 339–342)

Everett Collection

Various views show an iron rod embedded in Phineas Gage’s (1823–1860) skull.

Gage’s transformation ultimately inspired a large body of work in psychology and neuroscience that attempts to understand the connections between brain areas and personality. The area of his brain destroyed by the tamping rod is known as the frontal lobe, now understood to play a critical role in impulse control, planning, and other high-level thought processes. Gage’s story is a perfect illustration of the pros and cons of case studies: On the one hand, it is difficult to determine exactly how much the brain injury affected his behavior because he is only one person. On the other hand, Gage’s tragedy inspired researchers to think about the connections among mind, brain, and personality. As a result, we now have a vast—and still growing—understanding of the brain. The story illustrates a key point about case studies: Although individual cases provide only limited knowledge about people in general, these cases often lead researchers to conduct additional work that does lead to generalizable knowledge.

Qualitative versus Quantitative Approaches

Case studies tend to be qualitative more often than not: The goal of this method is to study a particular case in depth, as a way to learn more about a rare phenomenon. In both Pennebaker’s study of the Vietnam veteran and Harlow’s study of Phineas Gage, the researcher approached the interview process as a way to gather information and learn from the bottom up about the interviewee’s experience. However, a case study can certainly represent quantitative research. This is often the case when researchers conduct a series of case studies, learning from the first one or the first few and then developing hypotheses to test on future cases. For example, a researcher could use the case of Phineas Gage as a starting point for hypotheses about frontal lobe injury, perhaps predicting that other cases would show similar changes in personality. Another way in which case studies can add a quantitative element is for researchers to conduct analyses within a single subject. For example, a researcher could study a patient with brain damage for several years following an injury, tracking the association between deterioration of brain regions with changes in personality and emotional responses. At the end of the day, though, these examples would still suffer the primary drawback of case studies: Because they examine a single individual, researchers find it difficult to generalize findings.

Research: Thinking Critically

Analyzing Acupuncture

Follow the link below to a press release from the Peninsula College of Medicine and Dentistry. This short article reviews recent research from the college, suggesting that acupuncture treatment might be of benefit to patients suffering from “unexplained” symptoms. As you read the article, consider what you have learned so far about the research process, and then respond to the questions below.

http://www.sciencedaily.com/releases/2011/05/110530080513.htm

Think about it:

1. In this study, researchers interviewed acupuncture patients using open-ended questions and recorded their verbal responses, which is a common qualitative research technique. What advantages does this approach have over administering a quantitative questionnaire with multiple-choice items?

2. What are some advantages of adding a qualitative element to a controlled medical trial like this?

3. What would be some disadvantages of relying exclusively on this approach?