Што будзе з чалавекам, калі ў яго застанецца толькі палова мозгу? Мы лічым, што адказ відавочны. Орган, які адказвае за найважнейшыя жыццёвыя працэсы, з'яўляецца складаным, і страта значнай яго часткі можа прывесці да жудасных і непапраўных наступстваў. Аднак магчымасці нашага мозгу па-ранейшаму здзіўляюць нават неўрапатолагаў. Біяпсіхолаг Себасцьян Окленбург дзеліцца вынікамі даследаванняў, якія гучаць як сюжэт навукова-фантастычнага фільма.
Часам лекарам даводзіцца ісці на крайнія меры, каб выратаваць чалавечае жыццё. Адной з самых радыкальных працэдур у нейрахірургіі з'яўляецца гемисферэктомия, поўнае выдаленне аднаго з паўшар'яў галаўнога мозгу. Гэтая працэдура выконваецца толькі ў вельмі рэдкіх выпадках цяжкавылечнай эпілепсіі ў якасці апошняй меры, калі ўсе іншыя варыянты не даюць выніку. Пры выдаленні здзіўленага паўшар'я радыкальна зніжаецца або цалкам знікае частата эпілептычнага прыпадку, кожны з якіх пагражае жыццю хворага. Але што адбываецца з пацыентам?
Біяпсіхолаг Себасцьян Окленбург ведае шмат пра тое, як мозг і нейрамедыятары ўплываюць на паводзіны, думкі і пачуцці людзей. Ён распавядае пра нядаўняе даследаванне, якое дапамагае зразумець, як можа працаваць мозг, калі ад яго застаецца толькі палова.
Навукоўцы даследавалі сеткі мозгу ў некалькіх пацыентаў, кожнаму з якіх у раннім дзяцінстве выдалілі адно паўшар'е. Вынікі эксперыменту ілюструюць здольнасць мозгу да рэарганізацыі нават пасля сур'ёзных пашкоджанняў, калі гэтае пашкоджанне адбываецца ў маладым узросце.
Нават без асаблівых задач мозг вельмі актыўны: напрыклад, у такім стане мы марым
Аўтары выкарыстоўвалі нейробиологическую методыку функцыянальнай магнітна-рэзананснай тамаграфіі (МРТ) у спакоі. У гэтым даследаванні мозг удзельнікаў скануюць з дапамогай МРТ-сканера, апарата, які сёння ёсць у многіх бальніцах. МРТ сканер выкарыстоўваецца для стварэння серыі малюнкаў частак цела на аснове іх магнітных уласцівасцяў.
Функцыянальная МРТ выкарыстоўваецца для стварэння малюнкаў мозгу падчас выканання пэўнай задачы. Напрыклад, суб'ект кажа або рухае пальцамі. Каб стварыць серыю малюнкаў у стане спакою, даследчык просіць пацыента нерухома ляжаць у сканеры і нічога не рабіць.
Тым не менш, нават без асаблівых задач мозг праяўляе вялікую актыўнасць: напрыклад, у такім стане мы марым, а розум «блукае». Вызначыўшы, якія вобласці мозгу актыўныя ў стане спакою, даследчыкі змаглі знайсці яго функцыянальныя сеткі.
Навукоўцы даследавалі сеткі ў стане спакою ў групы пацыентаў, якія перанеслі аперацыю па выдаленні паловы мозгу ў раннім дзяцінстве, і параўналі іх з кантрольнай групай удзельнікаў, у якіх працавалі абедзве паловы мозгу.
Наш неверагодны мозг
Вынікі былі сапраўды дзіўнымі. Можна было чакаць, што выдаленне паловы мозгу сур'ёзна парушыць яго арганізацыю. Аднак сеткі пацыентаў, якія перанеслі такую аперацыю, выглядалі дзіўна падобнымі на групы кантрольнай групы здаровых людзей.
Даследчыкі вызначылі сем розных функцыянальных сетак, напрыклад, звязаных з увагай, зрокавымі і рухальнымі здольнасцямі. У пацыентаў з выдаленай паловай мозгу ўзаемасувязь паміж абласцямі мозгу ў адной і той жа функцыянальнай сетцы была надзвычай падобная на сувязь у кантрольнай групе з абодвума паўшар'ямі. Гэта азначае, што ў пацыентаў назіралася нармальнае развіццё мозгу, нягледзячы на адсутнасць адной яго паловы.
Калі аперацыя праводзіцца ў раннім узросце, у пацыента звычайна захоўваюцца нармальныя кагнітыўныя функцыі і інтэлект.
Аднак было адно адрозненне: у пацыентаў прыкметна павялічылася сувязь паміж рознымі сеткамі. Гэтыя ўзмоцненыя сувязі, падобна, адлюстроўваюць працэсы рэарганізацыі кары пасля выдалення паловы мозгу. З мацнейшымі сувязямі паміж астатняй часткай мозгу гэтыя людзі, здаецца, здольныя справіцца са стратай іншага паўшар'я. Калі аперацыя праводзіцца ў раннім узросце, пацыент звычайна захоўвае нармальныя кагнітыўныя функцыі і інтэлект і можа весці нармальны лад жыцця.
Гэта яшчэ больш уражвае, калі ўлічыць, што пашкоджанне мозгу ў далейшым жыцці — напрыклад, пры інсульте — можа мець сур'ёзныя наступствы для кагнітыўных здольнасцей, нават калі пашкоджаны толькі невялікія ўчасткі мозгу.
Відавочна, што такая кампенсацыя адбываецца не заўсёды і не ў любым узросце. Аднак вынікі даследавання ўносяць значны ўклад у вывучэнне мозгу. У гэтай галіне ведаў яшчэ шмат прабелаў, а значыць, у нейрафізіялогіі і біяпсіхолагаў шырокае поле дзейнасці, а ў пісьменнікаў і сцэнарыстаў - прастор для фантазіі.
Пра эксперта: Себасцьян Окленбург - біяпсіхолаг.