Мозок знаходить спосіб адаптації, навіть коли ми видаляємо половину
Захоплююче нове дослідження, в якому брали участь люди, які перенесли гемісферектомію - операція з видалення однієї з півкуль головного мозку - в дитинстві показує, що ці люди зараз майже не виявляють негативних наслідків цієї процедури.
Мозок має дві половинки, відомі як півкулі. Кожен має різні регіони, які регулюють різні аспекти нашого фізичного та когнітивного функціонування.
Ці половинки не працюють окремо. Натомість вони спілкуються шляхом встановлення складних нейронних мереж, які дозволяють різним частинам тіла та розуму синхронізуватися та працювати в гармонії.
Але що станеться, якщо ви заберете одну півкулю? Ось така ситуація стикається з людьми, які піддаються гемісферектомії - як правило, в дитячому віці - як засіб для лікування важких нападів.
Неважко було б припустити, що видалення половини мозку у когось змусить їх функціонувати помітно по-іншому.
Проте, згідно нещодавнього тематичного дослідження, представленого в Звіти стільникових мереж, це насправді не так. Насправді мозок вчиться компенсувати збитки.
«Дивуючись» адаптаційним здібностям мозку
У ході дослідження слідчі працювали з шістьма учасниками, які перенесли гемісферектомію в дитинстві в якості лікування епілептичних нападів.
На початку дослідження учасникам було 20–30 років, і вони перенесли операції на мозку, коли їм було десь від 3 місяців до 11 років.
Дослідники кажуть, що робота з учасниками, які перенесли гемісферектомію в такі різні періоди дитинства, допомогла їм краще зрозуміти, як мозок адаптується до цієї втрати на різних стадіях.
"Це може допомогти нам вивчити, як можлива організація мозку в дуже різних випадках хворих на гемісферектомію, що дозволить нам краще зрозуміти загальні мозкові механізми", - пояснює перша авторка дослідження Доріт Кліманн, доктор філософії, з Каліфорнійського інституту Технологія, в Пасадені.
Команда попросила учасників, які перенесли гемісферектомію - а також шістьох учасників контролю - отримати функціональне сканування МРТ. Сканування дозволило дослідникам відстежувати активність мозку під час його спокою.
Порівнюючи сканування мозку, команда виявила, що група, яка перенесла гемісферектомію, мала сильніший зв'язок з мозковою мережею - а не слабший зв'язок, як можна було б очікувати - порівняно з контрольною групою. Регіони, на яких зосередилися дослідники, - це регіони, які регулюють зір, рух, емоції та пізнання.
Щоб підтвердити ці висновки, команда також порівняла сканування з даними, зібраними раніше проектом Brain Genomics Superstruct Project, який накопичив дані мозку понад 1500 учасників.
"Люди з гемісферектоміями, яких ми вивчали, мали надзвичайно високу ефективність", - підкреслює Кліманн.
"Вони володіють цілими мовними навичками - коли я вкладаю їх у сканер, ми розмовляємо, як і сотні інших людей, яких я сканувала", - продовжує вона, зазначаючи, що "Ви можете майже забути їхній стан, коли зустрінетеся з ними для перший раз."
«Коли я сиджу перед комп’ютером і бачу на цих МРТ-знімках, на яких зображено лише половину мозку, я все ще дивуюсь, що знімки надходять від тієї самої людини, яку я щойно бачив у розмові та ходьбі, і яка вирішила присвятити свій час досліджувати."
Доріт Кліманн, к.т.н.
У майбутньому слідчі планують провести ще одне дослідження, щоб спробувати відтворити поточні висновки, а потім піти ще далі, побудувавши образ того, як мозок організовується і реорганізовується для боротьби з травмами.
Тому що, як зазначає Кліманн, хоча це «чудово», що люди можуть жити з половиною мозку, дуже невеликим ураженням мозку, пухлиною або черепно-мозковою травмою, спричиненою, наприклад, катастрофою на велосипеді, може мати «руйнівну ефекти ".
"Ми намагаємося зрозуміти принципи реорганізації мозку, які можуть призвести до компенсації. Можливо, в кінцевому підсумку ця робота може дати інформацію про цілеспрямовані стратегії втручання та різні сценарії результатів, щоб допомогти більшій кількості людей з травмами мозку », - говорить Кліманн.
