Pierre Paul Broca se narodil 28. června 1824 v Sainte-Foy-la-Grande ve francouzském Bordeaux jako syn Benjamina Brocy, praktického lékaře a bývalého chirurga v Napoleonových službách. Brocova matka byla dcerou protestantského kazatele. Broca získal základní vzdělání ve škole ve svém rodném městě, bakalářský titul získal v 16 letech. Na lékařskou fakultu nastoupil v Paříži, když mu bylo 17, a promoval ve 20 letech, kdy většina jeho současníků teprve začínala jako studenti medicíny.
Po škole absolvoval rozsáhlou stáž, nejprve u urologa a dermatologa Philippa Ricorda (1800–1889) na Hôpital du Midi, poté v roce 1843 u Françoise Leureta (1797–1851) na Bicêtre. V roce 1844 se mu podařilo stát se stážistou u Pierra Nicolase Gerdyho (1797–1856), velkého anatoma a chirurga. Po dvou letech u Gerdyho se Broca stal jeho asistentem.
V roce 1848 Broca založil společnost volnomyšlenkářů, sympatizujících s teoriemi Charlese Darwina. Broca byl spíše inspirován celou myšlenkou evoluce.[citace nutná] Jednou prohlásil: „Raději bych byl transformovanou opicí než degenerovaným synem Adama“.
To ho přivedlo do konfliktu s církví, která ho popisovala jako rozvraceče, materialistu a kazatele mládeže. Nevraživost církve vůči němu přetrvávala po celý jeho život, což vyústilo v četné přímé i nepřímé konfrontace mezi Brocou a církevními autoritami.
V roce 1848 se Broca stal prorektorem anatomie na lékařské fakultě Univerzity v Paříži, nejmladší osobou, která kdy byla do této funkce jmenována. Stal se také tajemníkem Société Anatomique. V roce 1849 mu byl udělen titul doktora medicíny. V roce 1859 ve spolupráci s Étiennem Eugènem Azamem, Charlesem-Pierrem Denonvilliersem, Françoisem Anthimem Eugènem Follinem a Alfredem Armandem Louisem Mariem Velpeauem provedl Broca první experimenty v Evropě s využitím hypnózy jako chirurgické anestezie.
V roce 1853 se Broca stal profesorem agrégé a byl jmenován chirurgem nemocnice. V roce 1867 byl zvolen do křesla externí patologie na lékařské fakultě a o rok později profesorem klinické chirurgie. V roce 1868 se stal členem Académie de medicine a byl jmenován předsedou klinické chirurgie. V této funkci působil až do své smrti. Pracoval pro Hôpital St. Antoine, Pitié, Hôtel des Clinques a Hôpital Necker.
Souběžně se svou lékařskou kariérou se Broca věnoval antropologii. V roce 1859 založil Společnost antropologie v Paříži. Od roku 1862 působil jako tajemník této společnosti. V roce 1872 založil časopis Revue d’anthropologie a v roce 1876 Ústav antropologie. Církev se postavila proti rozvoji antropologie ve Francii a v roce 1876 zorganizovala kampaň za zastavení výuky tohoto předmětu v Antropologickém ústavu.
Ke konci svého života byl Paul Broca zvolen doživotním členem francouzského senátu. Byl také členem Francouzské akademie a měl čestné tituly z mnoha dalších učených institucí, jak ve Francii, tak v zahraničí.
Broca zemřel 9. července 1880 ve věku 56 let na krvácení do mozku. Oba jeho synové se stali významnými profesory lékařské vědy.
Brocovy rané vědecké práce se zabývaly histologií chrupavky a kostí, ale studoval také patologii rakoviny, léčbu aneurysmat a kojeneckou úmrtnost. Jednou z jeho hlavních starostí byla komparativní anatomie mozku. Jako neuroanatom významně přispěl k pochopení limbického systému a rhinencephalonu. Olfaction pro něj byla známkou animality. Psal obsáhle o biologické evoluci, tehdy známé jako transformismus ve Francii (tento termín byl v té době také přijat v angličtině, ale dnes se používá jen málo v obou jazycích).
Ve své pozdější kariéře Broca psal o veřejném zdraví a veřejném vzdělávání. Zapojil se do diskuse o zdravotní péči pro chudé a stal se důležitou postavou v Assistance Publique. Zasazoval se také o vzdělání žen a jeho oddělení od církve. Postavil se proti slavnému Félixovi-Antoinu-Philibertovi Dupanloupovi (1802-1878), římskokatolickému biskupovi orléanskému, který si chtěl udržet kontrolu nad vzděláváním žen.
Jednou z Brocových hlavních odborných oblastí byla komparativní anatomie mozku. Jeho výzkum lokalizace řeči vedl ke zcela novému výzkumu lateralizace mozkových funkcí.
Broca je nejznámější svým objevem centra produkce řeči mozku, které se nachází v ventroposteriální oblasti čelních laloků (nyní známé jako Brocova oblast). K tomuto objevu dospěl studiem mozků afázických pacientů (osob s poruchami řeči a jazyka v důsledku poranění mozku).
Tato oblast studia začala pro Brocu intelektuálním útokem a následnými výzvami. Zpočátku se Franz Joseph Gall (1758-1828) hlásil ke své velmi populární teorii frenologie a lokalizace funkce v mozku, ale ta byla napadena Pierrem Flourensem (1794-1867), který tvrdil, že pečlivou ablací různých oblastí mozku vyvrátil Gallovy hypotézy. Nicméně Gallův bývalý student Jean-Baptiste Bouillaud (1796-1881) udržoval lokalizaci hypotézy funkce při životě (zejména s ohledem na „jazykové centrum“), ale nakonec většinu hypotézy frenologie odmítl. Bouillaud vyzval tehdejší odborníky, aby ho vyvrátili zjištěním případu poškození čelního laloku nedoprovázeného poruchou řeči. Jeho zeť Ernest Aubertin (1825-1893) začal vyhledávat pacienty, aby teorii buď prokázal, nebo vyvrátil, a našel jich několik na její podporu.
Brocova společnost antropologie v Paříži se stala novou platformou pro lokalizaci kontroverze funkcí, když se připojilo několik odborníků na anatomii hlavy a mozku, včetně Aubertina. Většina z těchto odborníků stále podporovala Flourensův argument, ale Aubertin byl vytrvalý v prezentaci nových pacientů, aby vyvrátil jejich názory. Nicméně to byl Broca, ne Aubertin, kdo nakonec lokalizaci existence funkce problém k odpočinku.
V roce 1861 se Broca doslechl o pacientovi jménem Leborgne v Bicêtre Hospital, který měl 21 let postupnou ztrátu řeči a ochrnutí, ale ne ztrátu porozumění nebo duševní funkce. Byl přezdíván „Tan“ kvůli neschopnosti jasně mluvit jinými slovy než „tan“.
Když Leborgne o několik dní později zemřel, Broca provedl pitvu. Zjistil, že Leborgne, jak se předpokládalo, měl ve skutečnosti lézi ve frontálním laloku levé mozkové hemisféry. Ze srovnávací progrese Leborgneovy ztráty řeči a motorického pohybu bylo zjištěno, že oblast mozku důležitá pro produkci řeči leží ve třetí konvoluci levého frontálního laloku, vedle postranního laloku. Další dva roky Broca hledal pitevní důkazy z dalších 12 případů na podporu lokalizace artikulovaného jazyka.
Ačkoli historie připisuje tento objev Brocovi, jiný francouzský neurolog, Marc Dax, učinil podobná pozorování o generaci dříve, ale krátce poté zemřel bez možnosti podpořit své důkazy.[citace nutná] Dnes jsou mozky mnoha Brocových pacientů s afázií stále zachovány v Musée Dupuytren a jeho sbírka odlitků v Musée d’Anatomie Delmas-Orfila-Rouvière. Broca představil svou studii o Leborgnem v roce 1861 ve Věstníku Société Anatomique.
Pacienti s poškozením Brocovy oblasti a/nebo sousedních oblastí levého dolního čelního laloku jsou často klinicky kategorizováni jako pacienti s expresivní afázií (také známou jako Brocova afázie). Tento typ afázie, který často zahrnuje poruchy řečového výstupu, může být kontrastován s Receptivní afázií (také známou jako Wernickeho afázie), pojmenovanou po Karlu Wernickem, která je charakterizována poškozením více zadních oblastí levého spánkového laloku a je často charakterizována poruchami jazykového porozumění.
Broca se poprvé seznámil s antropologií prostřednictvím děl Isidora Geoffroy-Saint Hilaire (1805-1861), Antoina Étienna Reynauda Augustina Serrese (1786-1868) a Jeana Louise Armanda de Quatrefages de Bréau (1810-1892) a antropologie se brzy stala jeho celoživotním zájmem. Strávil mnoho času ve svém antropologickém ústavu, kde studoval lebky a kosti. V tomto smyslu byl Broca průkopníkem ve studiu fyzikální antropologie. Pokročil ve vědě kraniální antropometrie vývojem mnoha nových typů měřicích přístrojů (kraniometrů) a číselných indexů.
Broca také významně přispěl do oblasti srovnávací anatomie primátů. Zajímal se o vztah mezi anatomickými rysy mozku a duševními schopnostmi, jako je inteligence. Věřil, stejně jako mnozí v jeho době, že intelektuální kvality člověka mohou být měřeny velikostí jeho mozku.[citace nutná]
Broca publikoval kolem 223 prací o obecné antropologii, fyzikální antropologii, etnologii a dalších oborech tohoto oboru. Založil Société d’Anthropologie de Paris v roce 1859, Revue d’Anthropologie v roce 1872 a Školu antropologie v Paříži v roce 1876.[citace nutná]
Objev Broca oblasti revoluci chápání zpracování jazyka, produkce řeči, a porozumění, stejně jako jaké účinky poškození této oblasti může způsobit. Broca hrál hlavní roli v lokalizaci funkce debaty, tím, že řešení problému vědecky s Leborgne a jeho 12 případů poté. Jeho výzkum vedl další objevit umístění široké škály dalších funkcí, konkrétně Wernicke oblasti.[citace potřeba]
Nový výzkum zjistil, že dysfunkce v této oblasti může vést k dalším poruchám řeči, jako je koktání a apraxie řeči. Nedávné anatomické neurozobrazovací studie ukázaly, že pars opercularis Brocovy oblasti je anatomicky menší u jedinců, kteří koktají, zatímco pars triangularis se zdá být normální.[citace nutná]
Vynalezl také více než 20 měřicích přístrojů pro použití v kraniologii a pomohl standardizovat měřicí postupy.