Як функціонує мозок людини після видалення півкулі?

Чи можна повноцінно жити, маючи лише половину мозку? Люди, які вимушено перенесли операцію з видалення однієї з півкуль, доводять, що це цілком можливо.

Видалення півкулі головного мозку часто є оптимальним рішенням для людей, що страждають від особливо важких форм епілепсії.

МРТ знімок черепної коробки людини, в якої була видалена права півкуля мозку. Джерело: Caltech Brain Imaging Center

Епілепсія – поки що невиліковна, але вже непогано контрольована неврологічна хвороба, що проявляється регулярними раптовими судомними нападами. Прояви нападів викликаються через те, що в мозку хворого відбувається надмірна електрична активність: у певній ділянці – епілептичному осередку – група нервових клітин починає видавати ненормальні електричні розряди, їх стає надто багато і вони відбуваються одночасно. Інколи напади можуть бути настільки тривалими, що загрожують життю хворого.

так виглядають мозкові хвилі, зареєстровані енцефалографом, під час епілептичного нападу. Джерело: Wikipedia

Такі як усі?

У дослідженні вчених Каліфорнійського технологічного університету добровільно взяли участь дванадцять дорослих піддослідних. Ще в ранньому віці для шістьох із них щасливе дитинство опинилося під загрозою: важка форма епілепсії загрожувала життю дітей та змусила їхніх рідних піти на нелегкий вибір, погодившись на гемісферектомію – цим страшним словом позначають саме втручання у черепну коробку з видаленням півкулі мозку. Наймолодший учасник експерименту переніс таку операцію лише у тримісячному віці, найстарший – в 11 років.

Зазвичай епілепсію лікують медикаментозно чи навіть дотриманням спеціальної дієти, що інколи змушує хворобу “відступити” на декілька років. Проте існують випадки (такі, як у піддослідних), коли жодні методи терапії не виявляються достатньо ефективними. В таких випадках лікарі вдаються до видалення тієї півкулі, в якій виникають епілептичні осередки. Така масштабна та небезпечна операція покликана назавжди усунути напади, і це вдається приблизно у 60-70% випадків.

Зараз цим піддослідним по 20-30 років і вони живуть повноцінним життям.

“Люди після гемісферектомії, яких ми вивчали, були надзвичайно високофункціональними. Вони мають непошкоджені мовні навички; коли я помістив їх у сканер, ми говорили так само, як і з сотнями інших людей, яких я сканував”,

— каже провідний автор статті Доріт Кліман, докторант Каліфорнійського технологічного інституту.

“Ви практично можете забути про їхній стан, вперше зустрівшись з ними. Коли я сиджу перед комп’ютером і бачу ці МРТ-зображення, що показують лише половину мозку, я все ще дивуюсь, що зображення надходять від тієї самої людини, яку я щойно бачив, яка говорить і ходить, і яка вирішила присвятити свій час дослідженню”.

– пояснює Кліман.

Особливі зв’язки

За допомогою апарата МРТ дослідники просканували мозок людей, що перенесли хірургічне втручання та порівняли зображення з отриманими від людей з контрольної групи, що мали обидві півкулі мозку. Також у розпорядженні вчених була значна база даних із 1500 зображень мізків, що так само послужила для порівняння функціональності нервової системи.

Особлива увага в ході дослідження приділялася областям мозку, що відповідають за зір, рух, емоції, когнітивні здібності. Науковці очікували побачити слабші нейронні зв’язки всередині цих ділянок у мозку людей після гемісферектомії, оскільки в нормі часто для побудови таких мереж залучаються обидві півкулі.

Однак виявилося, що мізки цих людей функціонують з точністю до навпаки. Загалом нейронна мережа головного мозку цих людей була побудована на диво нормально, а щодо зв’язків усередині згаданих досліджуваних ділянок – вони виявилися ще міцнішими. Тобто, за відсутності повноцінної нервової системи, мозок, щоб забезпечити нормальне функціонування, знайшов спосіб пристосуватися: він перебудовується так, щоб компенсувати цю нестачу надмірними зв’язками у відповідних ділянках.

МРТ мозку з однією видаленою півкулею. Джерело: CALTECH BRAIN IMAGING CENTER

“Дивовижно, що є люди, які можуть жити з половиною мозку. Іноді дуже невелике ураження, як-от інсульт чи травма мозку, наприклад внаслідок велосипедної аварії або пухлини, може мати руйнівні наслідки”,

– говорить Кліман.

Автори статті вже планують проведення наступних експериментів, до яких залучатимуть учасників із ширшим діапазоном нетипових особливостей мозку. Вони сподіваються, що це допоможе краще зрозуміти, яким чином розвивається, організується та функціонує найбільш енергозатратний орган людського тіла.

“Ми намагаємось зрозуміти принципи реорганізації мозку, які можуть призводити до компенсації. Можливо, в майбутньому ця робота стане інформативною при побудові цільових стратегій втручання та сценаріїв розвитку, щоб допомогти більшій кількості людей з ураженнями мозку”.

– зазначила Кліман.

Cell Reports (2019), doi: 10.1016/j.celrep.2019.10.067

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

20 Shares:
Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Перегляньте також