Карл Вернике родился в маленьком городке Тарновиц (нем. Tarnowitz) (теперь польск. Tarnowskie Gory, Польша) в семье чиновника — администратора горнодобывающей компании. Жили они в очень скромной обстановке, которая после смерти отца, когда Вернике было 17, стала ещё хуже.. Потом его семья переехала. Среднее образование он получил в Королевской гимназии в Оппельне (нем. Oppeln, теперь — Ополе) и Гимназии Св. Марии Магдалины в Бреслау (нем. Breslau, теперь — Вроцлав). Аттестат зрелости Вернике получил в 1866.
С большим трудом мать сумела дать сыну медицинское образование в Бреслауском университете, хотя изначально она хотела дать ему образование, чтобы он стал министром. Как раз перед его последними экзаменами она также умерла.
Карл Вернике долго шёл к работе в психиатрии. В Бреслауском университете сначала он учился под руководством Г. Нойманна в Аллерхайлигенгоспитале (Госпитале Всех Святых). Вернике закончил фундаментальное медицинское образование и ему присвоили звание врача в Бреслау в 1870. После этого он 6 месяцев работал в офтальмологическом отделении ассистентом. Потом он служил ассистентом хирурга Фишера на франко-прусской войне.
Потом он прошёл подготовку на специалиста по психиатрии под руководством Нойманна. С ним Вернике имел возможность провести шесть месяцев в Вене у Т. Г. Мейнерта — выдающегося невропатолога, позже сильно повлиявшего на З. Фрейда. Мейнерт очень на него повлиял и был практически единственным, кого Вернике упоминал в своих лекциях, и только его портрет висел на стене в его клинике. В 1872 под его руководством он сделал своё первое открытие — описал борозду, что присутствует у некоторых людей в пределах височной, теменной и затылочной доли.
Карл Вернике стал специалистом по психиатрии и приват-доцентом в Бреслау в 1875 году, а в Берлине — в 1876. В 1876-1878 Вернике был первым помощником в клинике психиатрии и нервных болезней Шарите под руководством К.-Ф.-О Вестфаля в Берлине. Таким образом, Вернике продолжал психоневрологические традиции, начатые ещё В. Гризингером. В 1878 году он занялся частной психоневрологической практикой в Берлине, практикуя до 1885, когда он стал адъюнкт-профессором неврологии и психиатрии в Бреслау. В этом же году он согласился занять место своего учителя Г. Нойманна и стал директором психиатрической клиники Аллерхайлигенгоспиталя.
Он получил кафедру в Бреслау в 1890 и стал начальником Отделения неврологии и психиатрии в университетской клинике. Следующие 14 лет она стала центром нейропсихологических исследований, где под его руководством работали Х. К. Липманн, К. Гольдштейн и Фёрстер. Этот период его жизни вообще был очень плодотворным. В 1894 году его труды были опубликованы в «Очерке лекций по психиатрии в клинике» нем. «Grundriss der Psychiatrie in klinischen Vorlesungen» со вторым изданием в 1906 (получивший диаметрально противоположную оценку: Ф. Ниссль считал его крайне важным, а Э. Крепелин — «спекулятивной анатомией»), «Знакомство с больными в психиатрической клинике в Бреслау» нем. «Krankenvorstellungen aus der psychiatrischen Klinik in Breslau» в 1899-1900, «Атлас нейроанатомии и патологии мозга» нем. «Atlas des Gehirns on neuroanatomy and pathology» в 1897-1903.
Однако в 1904 его работа там оказалась в не очень благоприятных условиях из-за плохих отношений с городской и университетской властью. Мэрия отказалась строить здание университетской психиатрической клиники, что очень рассердило Вернике. Карл Вернике отправился по этой причине заведовать кафедрой в Галле (Саксония-Анхальт). Там он был главой Отделения психических и нервных болезней. Кроме продолжения своих предыдущих исследований Карл Вернике здесь интенсифицировал работу, и, в частности, принялся за исследование пункций для установления локализации опухолей мозга.
История открытия следующая. В 1873 Вернике изучал пациента, который перенёс инсульт. Хотя человек был в состоянии говорить и слух не был нарушен, он с трудом понимал, что ему говорили и не понимал написанное слово. Однако разговаривал он также патологически (фрагмент речи больного, переведённый и адаптированный М. Курланд, Р.А. Лупоф, «Как улучшить память» — ответ на вопрос, где больной живёт):
После того как он умер, Вернике при вскрытии обнаружил поражение в задней теменной и височной области левого полушария мозга пациента. Он заключил, что эта область, которая близка к слуховой области мозга, участвует в понимании речи. Таким образом, Карлу Вернике было только 26 лет, когда он в 1874 году опубликовал свой 72-страничный труд «Афазический симптомокомплекс» нем. «Der aphasische Symptomenkompleks», в котором он первым описал сенсорную афазию, или, как он сам её называл афазию управления (нем. Leitungsaphasie), локализованную в височных долях, а также алексию и аграфию. В своей книге Вернике пытался связать различные афазии к нарушению психических процессов в различных регионах мозга. Позже он открыл, что повреждение дугообразных нервных волокон, соединяющих поля Брока и Вернике, тоже ведут к моторной и сенсорной афазии. Его последнее резюме синдрома афазии появилось в 1903 и было переведено на английский язык в 1908. 2 бумаги работы Вернике были опубликованы в Англии в 1994.
На учении Брока и Вернике создана классификация афазий Вернике-Лихтгейма, популярная на Западе и сегодня, что выделяет корковые, транскортикальные (из-за перерыва связи между корковым центром речи и гипотетическим центром понятий) и субкортикальные их формы. Однако, в отличие от Альцгеймера, Вернике не отождествлял расстройства речи и мышления.
Он также показал в этих исследованиях преобладание одного полушария мозга в функционировании мозга.
Существует ещё один важный момент открытия Вернике. По сути это — первое психиатрическое заболевание с точно найденным патологоанатомическим субстратом. Не зря именно его считают одним из наиболее видных представителей школы, что полагала, что психические болезни зависят от физиологии мозга. Он считал, что нарушения психики могут быть воплощены в определённых областях коры головного мозга и, следовательно, их можно использовать для определения назначения этих областей. Вернике одним из первых понял, что функции мозга зависят от переплетения проводящих нервных путей, что связывают разные его участки, а каждый участок в свою очередь отвечает за простейшую сенсорно-моторную деятельность. Это гораздо прогрессивнее теории эквипотенциальности, которой придерживались большинство современных ему учёных. Теория эта возникла в ещё в 1825 после разочарования в локализационном психоморфологизме Ф. И. Галля. Она гласила, что мозг работает как единый орган. Карл Вернике же своим открытием был одним из тех, кто предвосхитил современную теорию динамической локализации функций по А. Р. Лурии и И. П. Павлову. Правда Вернике и другим учёным того времени до неё было ещё очень далеко.
Третьим важным аспектом было то, что на основе своей теории Вернике понял: раз определённые симптомы зависят от локализации в точном месте, это место можно в свою очередь определить по симптомам и более конкретно проводить терапию. Стоит отметить, что для того времени это была глубочайшая мысль, сильно повлиявшая на современную науку, в частности, нейрохирургию.
Ради справедливости надо указать, что Вернике был не первым, кто открыл сенсорную афазию. Её упоминали в 1869 Г. Ч. Бастиан и в 1871 Шмидт, но именно Карл Вернике на основе собственных трудов наиболее полно не только описал, но и анатомически подтвердил это явление и сделал правильные выводы.
В 1877 он открыл, что поражения, ограниченные ядром 6-го черепномозгового нерва (отводящего) ведут к параличу и повороту сопряжённого взгляда в сторону поражения («глаза смотрят на очаг поражения») и был первым, кто установил, что a центр его — в покрышке моста. Эта работа сделала его всемирно известным.
Между 1881 и 1883 Вернике опубликовал трёхтомный «Lehrbuch der Gehirnkrankheiten (Учебник о болезнях головного мозга)». Это комплексное обследование включает в себя ряд оригинальных анатомических, патологических, и клинических наблюдений, например таких, как предсказание и затем подтверждение обнаруженных симптомов в результате окклюзии задней нижней мозжечковой артерии. Во втором томе он впервые описал энцефалопатию Вернике. Здесь же он начал исследования по классификации психических болезней.
В 1881 Карл Вернике описал острую болезнь, характеризующееся энцефалопатией, отёком дисков зрительных нервов, кровоизлияниями в сетчатку, офтальмопарезом и атаксией у 3 пациентов. У них наблюдалось нарастание угнетения сознания, приведшее к смерти, в связи с чем такой исход считался типичным. Описано заболевание было в случае проглатывания серной кислоты (1 женщина), и алкоголизм. Вернике описал очаговые сосудистые поражения серого вещества вокруг III, IV желудочков мозга и сильвиева водопровода. Он рассматривал данное заболевание как воспалительное и токсическое и предложил называть его острым верхним геморрагическим полиэнцефалитом. Теперь известно, что оно вызвано дефицитом тиамина. Оно может сочетаться с корсаковским психозом — подострым синдромом деменции (синдром Вернике-Корсакова).
Карл Вернике стремился к естественной системе классификации психических расстройств, главным образом основанной на анатомии и патологии нервной системы. Его взгляды были основаны на концепции, что психические заболевания были вызваны нарушениями ассоциативной системы. Это было своего рода локализационная доктрина. Карл Вернике искал так называемый «элементарный психиатрический симптом», с которого начинается вся патология. Он считал, что их может быть несколько, например: «тревожный психоз», «галлюциноз», «двигательный психоз», «экспансивный психоз через аутохтонные идеи». В современной медицине такая классификация в МКХ-10 или DSM-IV-TR не используется. 1-й, 3-ий и 4-й из этих симптомов позже К. Клейст и К. Леонгард включили в структуру предшественников МДП (БАР).
Вернике не верил в существование конкретных психиатрических болезней. Поэтому Вернике был горячим противником Э. Крепелина, считая его классификацию психиатрических заболеваний недостаточно научной.
Однако прогрессивным в этой классификации было то, что Вернике впервые применил к ней модель по типу рефлекторной дуги (аффектор, нейрон ЦНС и эффектор).
Также этой классификацией он повлиял на К. Леонгарда и его классификацию акцентуаций.
Вернике создал раннюю неврологическую модель языка, что впоследствии была возрождена Н. Гешвиндом. Модель известна сейчас как модель Вернике-Гешвинда.
Он считал, что речь — многоэтапный процесс, и слово из слуховой памяти переходит в центр «идеации» (мышления), а из него — в центр двигательной памяти и артикуляционный аппарат.
В психиатрии Карл Вернике также описал следующие симптомы: алкогольный галлюциноз, аллопсихоз, аутопсихоз, в том числе, экспансивный, аутохтонные идеи (см. ментизм), бред вторичный, псевдодеменцию, гневливую манию, пресбиофрению Вернике (см. Деменция), транзитивизм, дополнил сведения о соматопсихозе — особой ипохондрии с сенестопатиями, предложил теорию сейюнкции — поражения системы ассоциативных связей (проекционных зон) головного мозга с психическими наслоениями, Пика-Вернике височно-теменной синдром — сочетание сенсорной афазии и аграфии с центральным парезом нижней конечности и расстройствами чувствительности на той же половине тела; наблюдается при поражении височно-теменной области доминантного полушария большого мозга.
Он впервые ввёл в психопатологию термин «гиперметаморфоз» (неустойчивость внимания) (1881) в качестве симптома, а не отдельной болезни, как считал его учитель Г. Нойманн (1859).
Карл Вернике в 1892 впервые описал сверхценные идеи. Он дифференциировал их от обсессий, описанных его учителем К.-Ф.-О. Вестфалем.
Карл Вернике впервые описал в «Случай судорожного невроза» (нем. «Ein Fall von Crampus-Neurose») болезненные судороги мышц психогенной природы, возникающие при беспокойстве или страхе, известные как судорога Вернике или синдром Вернике-2, а в современной неврологии — писчий спазм.
Вернике обнаружил синдром, когда работал с пациенткой, известной как Герда С., у которой острый страх карандашной стружки вредил её работе в качестве клерка в немецкой компании Siemens. Он добился частичного лечения с помощью высокочастотного низковольтного сигнала, подаваемого на виски, что он продемонстрировал на лекции в университете Бреслау в мае 1904.
Карл Вернике описал реакцию, наблюдаемую в некоторых случаях гемианопсии, в которой свет, что проецируется на сетчатке одной половины глаз