Какво ще стане с човек, ако му остане само половината мозък? Смятаме, че отговорът е очевиден. Органът, който отговаря за най-важните жизнени процеси, е сложен и загубата на значителна част от него може да доведе до ужасни и непоправими последици. Въпреки това, възможностите на нашия мозък все още учудват дори невролозите. Биопсихологът Себастиан Окленбърг споделя открития от изследвания, които звучат като сюжет на научнофантастичен филм.
Понякога лекарите трябва да вземат крайни мерки, за да спасят човешки живот. Една от най-радикалните процедури в неврохирургията е хемисферектомията, пълното отстраняване на едно от мозъчните полукълба. Тази процедура се извършва само в много редки случаи на нелечима епилепсия като последна мярка, когато всички други възможности са неуспешни. При отстраняване на засегнатото полукълбо честотата на епилептичните припадъци, всеки от които застрашава живота на пациента, се намалява радикално или напълно изчезва. Но какво се случва с пациента?
Биопсихологът Себастиан Окленбург знае много за това как мозъкът и невротрансмитерите влияят върху поведението, мислите и чувствата на хората. Той говори за скорошно проучване, което помага да се разбере как мозъкът може да работи, когато остава само половината от него.
Учените изследвали мозъчни мрежи на няколко пациенти, на всеки от които е отстранено едно полукълбо в ранна детска възраст. Резултатите от експеримента илюстрират способността на мозъка да се реорганизира дори след тежки увреждания, ако това увреждане настъпи в млада възраст.
Дори и без конкретни задачи, мозъкът е много активен: например в това състояние сънуваме
Авторите са използвали невробиологичната техника на функционален магнитен резонанс (MRI) в покой. В това проучване мозъците на участниците се сканират с помощта на ЯМР скенер, машина, която много болници разполагат в наши дни. ЯМР скенер се използва за създаване на серия от изображения на части от тялото въз основа на техните магнитни свойства.
Функционалният ЯМР се използва за създаване на изображения на мозъка по време на конкретна задача. Например субектът говори или движи пръстите си. За да създаде серия от изображения в покой, изследователят моли пациента да лежи неподвижно в скенера и да не прави нищо.
Независимо от това, дори и без конкретни задачи, мозъкът показва много активност: например в това състояние ние мечтаем, а умът ни „лута“. Определяйки кои области на мозъка са активни в спящо състояние, изследователите успяха да намерят неговите функционални мрежи.
Учените изследват мрежите в покой в група пациенти, които са претърпели операция за отстраняване на половината от мозъка си в ранна детска възраст и ги сравняват с контролна група от участници, при които и двете половини на мозъка работят.
Нашият невероятен мозък
Резултатите бяха наистина невероятни. Човек може да очаква, че премахването на половината от мозъка сериозно ще наруши неговата организация. Въпреки това, мрежите от пациенти, подложени на такава операция, изглеждаха изненадващо подобни на тези от контролната група от здрави хора.
Изследователите идентифицираха седем различни функционални мрежи, като тези, свързани с вниманието, зрителните и двигателните способности. При пациенти с отстранен половин мозък, връзката между мозъчните региони в рамките на една и съща функционална мрежа е забележително подобна на тази на контролната група с двете полукълба. Това означава, че пациентите са показали нормално развитие на мозъка, въпреки липсата на половината от него.
Ако операцията се извършва в ранна възраст, пациентът обикновено запазва нормални когнитивни функции и интелигентност.
Имаше обаче една разлика: пациентите имаха значително увеличение на връзката между различните мрежи. Тези подобрени връзки изглежда отразяват процесите на кортикална реорганизация след отстраняването на половината от мозъка. С по-силни връзки между останалата част от мозъка, тези хора изглежда могат да се справят със загубата на другото полукълбо. Ако операцията се извърши в ранна възраст, пациентът обикновено запазва нормални когнитивни функции и интелигентност и може да води нормален живот.
Това е още по-впечатляващо, като се има предвид, че мозъчното увреждане по-късно в живота - например с инсулт - може да има сериозни последици за когнитивните способности, дори ако са увредени само малки части от мозъка.
Очевидно е, че такава компенсация не винаги се случва и не на всяка възраст. Резултатите от изследването обаче имат значителен принос за изследването на мозъка. Все още има много пропуски в тази област на знания, което означава, че неврофизиолозите и биопсихолозите имат широко поле на дейност, а писателите и сценаристите имат място за въображение.
За експерта: Себастиан Окленбург е биопсихолог.