Ο Τόμας Γουίλις (27 Ιανουαρίου 1621 – 11 Νοεμβρίου 1675) ήταν Άγγλος γιατρός που έπαιξε σημαντικό ρόλο στην ιστορία της ανατομίας, της νευρολογίας και της ψυχιατρικής και ήταν ιδρυτικό μέλος της Βασιλικής Εταιρείας.
Ο Γουίλις ήταν πρωτοπόρος στην έρευνα για την ανατομία του εγκεφάλου, του νευρικού συστήματος και των μυών. Η πιο αξιοσημείωτη ανακάλυψή του ήταν ο «Κύκλος του Γουίλις», ένας κύκλος αρτηριών στη βάση του εγκεφάλου.
Η ανατομία του εγκεφάλου και των νεύρων του Willis, όπως περιγράφεται στο Cerebri anatome του 1664, είναι λεπτή και περίπλοκη. Αυτό το έργο επινόησε τον όρο νευρολογία και δεν ήταν το αποτέλεσμα των δικών του προσωπικών και χωρίς βοήθεια προσπαθειών. Αναγνώρισε το χρέος του στον Sir Christopher Wren, ο οποίος παρείχε σχέδια, τον Thomas Millington και τον συνάδελφό του ανατόμο Richard Lower. Αφθονεί σε νέες πληροφορίες και παρουσιάζει μια τεράστια αντίθεση με τις ασαφείς προσπάθειες των προκατόχων του.
Το 1667 ο Γουίλις δημοσίευσε το Pathologicae cerebri, et nervosi generis, ένα σημαντικό έργο για την παθολογία και τη νευροφυσιολογία του εγκεφάλου. Σε αυτό ανέπτυξε μια νέα θεωρία για την αιτία της επιληψίας και άλλων σπασμωδικών ασθενειών και συνέβαλε στην ανάπτυξη της ψυχιατρικής. Το 1672 δημοσίευσε το πρώτο αγγλικό έργο για την ιατρική ψυχολογία, Two Discourses about the Soul of Brutes, που είναι αυτό του Vital and Sensitive of Man. Ο Γουίλις θα μπορούσε να θεωρηθεί ως ο πρώιμος πρωτοπόρος της διεκδίκησης της υπεροχής του μυαλού-εγκεφάλου με εξέχουσα θέση στη σημερινή νευροψυχιατρική και τη φιλοσοφία του νου. Δυστυχώς, η διαφώτισή του δεν βελτίωσε τη θεραπεία του στους ασθενείς. Σε ορισμένες περιπτώσεις, υποστήριξε το χτύπημα του ασθενούς πάνω από το κεφάλι με ξύλα.
Ο Γουίλις ήταν ο πρώτος που αρίθμησε τα κρανιακά νεύρα με τη σειρά με την οποία απαριθμούνται συνήθως από τους ανατόμους. Σημείωσε τις παράλληλες γραμμές του μεσόλοβου (corpus callosum), που στη συνέχεια περιέγραψε λεπτομερώς ο Félix Vicq-d’Azyr. Φαίνεται ότι αναγνώρισε την επικοινωνία της περιελιγμένης επιφάνειας του εγκεφάλου και της επικοινωνίας μεταξύ των πλευρικών κοιλοτήτων κάτω από το βυθό. Περιέγραψε τα ραβδωτά σώματα και τους οπτικούς θαλάμους. οι τέσσερις τροχιακές προεξοχές, με τη γέφυρα, την οποία ονόμασε για πρώτη φορά δακτυλιοειδή προεξοχή. και τα λευκά μαστοειδή προεξέχοντα, πίσω από το βυθό. Στην παρεγκεφαλίδα παρατηρεί την δενδρώδη διάταξη της λευκής και φαιάς ουσίας και δίνει μια καλή περιγραφή των εσωτερικών καρωτίδων και των επικοινωνιών που πραγματοποιούν με τους κλάδους της βασικής αρτηρίας.
Ο Γουίλις αντικατέστησε το δόγμα του Nemesius. Συμπέρασε ότι οι κοιλίες περιείχαν εγκεφαλονωτιαίο υγρό που συνέλεγε τα απόβλητα από τα λύματα. Ο Γουίλις αναγνώρισε τον φλοιό ως το υπόστρωμα της γνώσης και υποστήριξε ότι η γυρεεγκεφαλία σχετίζεται με μια προοδευτική αύξηση της πολυπλοκότητας της γνωστικής λειτουργίας. Στο λειτουργικό του σχήμα, η προέλευση των εκούσιων κινήσεων τοποθετήθηκε στον εγκεφαλικό φλοιό ενώ οι ακούσιες κινήσεις προέρχονταν από την παρεγκεφαλίδα.
Επινόησε τον όρο σακχαρώδης στον σακχαρώδη διαβήτη. Ένα παλιό όνομα για την πάθηση είναι «νόσος του Willis». Παρατήρησε αυτό που ήταν γνωστό εδώ και πολλούς αιώνες αλλού, ότι τα ούρα είναι γλυκά στους ασθενείς (γλυκοζουρία). Οι παρατηρήσεις του για τον διαβήτη αποτέλεσαν ένα κεφάλαιο του Pharmaceutice rationalis (1674). Περαιτέρω έρευνα προήλθε από τον Johann Conrad Brunner, ο οποίος είχε γνωρίσει τον Willis στο Λονδίνο. Ο Γουίλις ήταν ο πρώτος που αναγνώρισε την αχαλασία καρδία το 1672.
