Mózg jest niezwykłym narządem, zdolnym do funkcjonowania w warunkach wydawałoby się niemożliwych. Ludzie, którzy w wyniku radykalnych operacji w dzieciństwie stracili połowę mózgu, funkcjonują w miarę normalnie. Przypadki chirurgicznego usuwania części mózgu zdarzają się, gdy dziecko zachoruje na rodzaj rzadkiej i skrajnie ciężkiej, lekoopornej padaczki, w sytuacji gdy już nie ma innej nadziei na wyleczenie. Tego typu operacja nosi nazwę hemisferektomii. Do ciężkich uszkodzeń mózgu dochodzi także w wyniku udaru lub wypadku.
Przypadki sprawnego funkcjonowania poznawczego po utracie połowy komórek mózgowych stały się dla amerykańskich naukowców inspiracją do badań przy pomocy magnetycznego rezonansu jądrowego fMRI. W eksperymencie wzięło udział sześć osób, które w dzieciństwie przeszły operację hemisferektomii. Życie badanych nie jest wprawdzie pozbawione pewnych niedogodności, ale ich zdolności poznawcze są dobre.
Naukowcy porównali skany mózgów owych sześciu osób z grupą kontrolną oraz z bazą danych zawierającą 1482 skany, które pochodzą z projektu Brain Genomics Superstructure. Odkryli, że wzorzec aktywności mózgu w stanie spoczynku u osób z połową mózgu jest podobny do wzorców u osób całkowicie zdrowych. Znaleziono jednak jedną istotną różnicę. Okazało się, że u osób posiadających tylko połowę tkanki mózgowej istnieje znacznie więcej połączeń między sieciami mózgowymi.
Sieci w naszym mózgu odpowiedzialne są za kontrolowanie takich czynności jak uwaga, emocje i pamięć. Często sieci obejmują obie półkule mózgu. Aktywność wewnątrz sieci łączy się z umiejętnościami takimi jak np. kontrola motoryczna, natomiast połączenia pomiędzy sieciami związane są ze zdolnościami wykonawczymi, w tym pamięcią roboczą. Wzrost liczby połączeń pomiędzy sieciami i we wszystkich sieciach zauważono u wszystkich sześciu uczestników badania, którzy mieli uszkodzony mózg. Dla przykładu, sieć odpowiedzialna za utrzymanie uwagi miała więcej połączeń z siecią wizualną niż zwykle.
- Sieci mózgowe badanych osób, które żyją z połową mózgu, są wielozadaniowe - powiedziała w rozmowie z "The New York Times" Marlene Bermann, neurolog z Carnegie Mellon University, która nie była zaangażowana w badania. Autorzy badań zauważają natomiast, że wzrost powiązań między sieciami odzwierciedla sposób, w jaki uszkodzony mózg rekompensuje sobie brak komórek mózgowych, aby utrzymać funkcje poznawcze i świadomość.
Ale to dopiero początek badań nad tymi niezwykłymi właściwościami mózgu. Teraz Dorit Kliemann wraz z zespołem z California Institute of Technology chcą skoncentrować się na poznaniu, w jaki sposób sieci mózgowe współpracują ze sobą w celu skompensowania uszkodzonych lub brakujących części mózgu podczas wykonywania określonych zadań. Naukowcy mają nadzieję, że ich badania, pokazujące wielozadaniowość mózgu i to, jak radzi sobie z uszkodzeniem, pomogą innym w odkryciu nowych sposobów leczenia urazów mózgowia.
Wyniki badań nad funkcją mózgu u osób z hemisferektomią ukazały się w czasopiśmie "Cell Reports".
Źródło: ScienceAlert
