Kako neki ljudi funkcioniraju sa samo jednom polovicom mozga; istraživanje

Uspoređujući MR-snimke ovih ispitanika sa šest ispitanika u kontrolnoj skupini kojima nisu uklonjeni dijelovi mozga, zajedno s bazom podataka još 1.482 snimaka mozga u okviru projekta Brain Genomics Superstruct, neuroznanstvenica Dorit Kliemann i njeni kolege otkrili su da je obrazac aktivnosti mozga u stanju mirovanja kod sudionika koji imaju samo jednu polovicu mozga nevjerojatno slični onima kod ljudi koji imaju čitavu moždanu materiju. No, tim je pronašao i jednu razliku: ispitanici koji su imali hemisferektomiju imali su mnogo jače veze između moždanih mreža.

Cell Reports
AUTOR: Science Alert
OBJAVLJENO: 21.11.19 u 17:07
http://bit.ly/2KX8nef
Zapanjujuće priče o ljudima koji žive relativno normalne živote unatoč tome što su veliki dijelovi njihovih mozgova oštećeni ili ih uopće nemaju mogu se činiti protivne logici. Međutim, naš mozak ima jednu izvanrednu vještinu – on može prilagoditi svoje sposobnosti okolnostima u kojima dijelovi njega nedostaju.

Novo istraživanje provedeno na ljudima koji nemaju cijelu jednu polovicu mozga pružilo je uvid u to kako je to moguće i otkrilo nevjerojatnu sposobnost ljudskog mozga da obavlja više zadataka odjednom u uvjetima kada dijelovi ovog organa nedostaju.

"Kada ih [pacijente] tek upoznate, skoro da zaboravite na njihovo stanje"; kaže neuroznanstvenica Dorit Kliemann s kalifornijskog Tehnološkog instituta.

"Kad sjedim za računalom i promatram ove snimke magnetne rezonance koje prikazuju samo polovicu mozga, još uvijek se čudim da su u pitanju snimke mozga istog ljudskog bića koje sam upravo vidjela kako govori i hoda i koje je odlučilo posvetiti svoje vrijeme ovakvim istraživanjima", rekla je znanstvenica.

Šest ispitanika novog istraživanja prošlo je kroz zastrašujuće zahvate odstranjivanja jedne od hemisfera njihovog mozga u djetinjstvu kako bi izliječili rijedak i ekstreman tip epilepsije, piše Science Alert. Zahvat se zove hemisferektomija, a primjenjuje se samo kada su napadi "katastrofalni" ili kada lijekovi ne djeluju.

"Zaista je nevjerojatno što ovi pacijenti mogu raditi. Oni imaju poteškoće, ali njihove kognitivne sposobnosti su i dalje zapanjujuće visokofunkcionalne s obzirom na to da im nedostaje pola moždanog tkiva", kaže Kliemann.

Uspoređujući MR-snimke ovih ispitanika sa šest ispitanika u kontrolnoj skupini kojima nisu uklonjeni dijelovi mozga, zajedno s bazom podataka još 1.482 snimaka mozga u okviru projekta Brain Genomics Superstruct, Kliemann i njeni kolege otkrili su da je obrazac aktivnosti mozga u stanju mirovanja kod sudionika koji imaju samo jednu polovicu mozga nevjerojatno slični onima kod ljudi koji imaju čitavu moždanu materiju.

No, tim je pronašao i jednu razliku: ispitanici koji su imali hemisferektomiju imali su mnogo jače veze između moždanih mreža.

Ove mreže kontroliraju stvari poput pažnje, senzorne i limbičke aktivnosti te često uključuju obje hemisfere mozga. Istraživanja sugeriraju da su aktivnosti unutar mreže povezane s motoričkim funkcijama, a da su veze između mreža ključne za sposobnosti poput radne memorije.

Ovo pojačavanje veza pokazalo se kod svih šest sudionika koji imaju samo jednu polovicu mozga, i to na svim oblicima mreža – tako da je, primjerice, mreža povezana s pažnjom pokazala više veza s vizualnom mrežom nego inače. Obrasci povezivanja između mreža bili su isti kao i u kontrolnoj skupini, samo su više radili.

"Čini se da njihove moždane mreže rade više stvari odjednom", rekla je Marlene Behrmann, neuroznanstvenica sa Sveučilišta Carnegie Mellon, koja nije bila uključena u istraživanje.

Ovo povećanje povezanosti među mrežama odražava kako preostali dio mozga kompenzira za gubitke dostupnog moždanog 'hardvera' kako bi održao kognitivne funkcije i svijest, objasnili su znanstvenici u svom radu.

Naglasili su da zbog jako malog uzorka ispitanika nisu mogli povezati među razlikama u aktivnosti mozga i određenih ponašanja ili IQ-a.

Tim u budućnosti želi naučiti kako ove moždane mreže zajednički rade da bi kompenzirale funkcije oštećenih ili nedostajućih dijelova mozga u određenim zadacima – za razliku od stanja mirovanja koje je proučavano u ovom istraživanju.

Razumijevanje toga kako različite mreže u našem mozgu mogu odjednom obavljati više funkcija kroz pojačane međusobne veze moglo bi pomoći znanstvenicima da pronađu rješenje za druge oblike ozljeda mozga.

"Iako je nevjerojatno da postoje osobe koje mogu živjeti samo s jednom polovicom mozga, ponekad vrlo male lezije na mozgu, poput moždanog udara ili traumatičnih ozljeda mozga nakon biciklističkih nezgoda ili pak zbog tumora mogu imati razorne učinke", rekla je Kliemann.

Istraživanje je objavljeno u časopisu Cell Reports.


Prevela: Ružica Ereš