Kaj se bo zgodilo s človekom, če mu ostane le polovica možganov? Menimo, da je odgovor očiten. Organ, ki je odgovoren za najpomembnejše življenjske procese, je zapleten, izguba njegovega pomembnega dela pa lahko povzroči strašne in nepopravljive posledice. Vendar pa zmogljivosti naših možganov še vedno presenečajo celo nevroznanstvenike. Biopsiholog Sebastian Ocklenburg deli izsledke raziskav, ki zvenijo kot zaplet znanstvenofantastičnega filma.
Včasih morajo zdravniki iti na skrajne ukrepe, da bi rešili človeško življenje. Eden najbolj radikalnih posegov v nevrokirurgiji je hemisferektomija, popolna odstranitev ene od možganskih hemisfer. Ta postopek se izvaja le v zelo redkih primerih neozdravljive epilepsije kot zadnja možnost, ko vse druge možnosti niso uspele. Ko odstranimo prizadeto hemisfero, se pogostost epileptičnih napadov, od katerih vsak ogroža bolnikovo življenje, radikalno zmanjša ali popolnoma izgine. Toda kaj se zgodi s pacientom?
Biopsiholog Sebastian Ocklenburg ve veliko o tem, kako možgani in nevrotransmiterji vplivajo na vedenje, misli in občutke ljudi. Govori o nedavni študiji, ki pomaga razumeti, kako lahko možgani delujejo, ko jih ostane le polovica.
Znanstveniki so preučevali možganske mreže pri več bolnikih, od katerih so vsakemu v zgodnjem otroštvu odstranili eno hemisfero. Rezultati poskusa ponazarjajo sposobnost možganov, da se reorganizirajo tudi po hudi poškodbi, če do te poškodbe pride v mladosti.
Tudi brez posebnih nalog so možgani zelo aktivni: na primer v tem stanju sanjamo
Avtorji so uporabili nevrobiološko tehniko funkcionalnega slikanja z magnetno resonanco (MRI) v mirovanju. V tej študiji so možgani udeležencev skenirani z uporabo skenerja MRI, stroja, ki ga imajo danes številne bolnišnice. MRI skener se uporablja za ustvarjanje serije slik delov telesa na podlagi njihovih magnetnih lastnosti.
Funkcionalni MRI se uporablja za ustvarjanje slik možganov med določeno nalogo. Na primer, subjekt govori ali premika prste. Za ustvarjanje serije slik v mirovanju raziskovalec prosi pacienta, naj mirno leži v skenerju in ne naredi ničesar.
Kljub temu pa možgani tudi brez posebnih nalog kažejo veliko aktivnosti: na primer v tem stanju sanjamo, naš um pa "tava". Z ugotavljanjem, katera področja možganov so aktivna v mirovanju, so raziskovalci lahko našli njegova funkcionalna omrežja.
Znanstveniki so preučevali mreže v mirovanju v skupini bolnikov, ki so jim v zgodnjem otroštvu opravili operacijo za odstranitev polovice možganov in jih primerjali s kontrolno skupino udeležencev, pri katerih sta delovali obe polovici možganov.
Naši neverjetni možgani
Rezultati so bili res neverjetni. Pričakovali bi, da bi odstranitev polovice možganov resno motila njihovo organizacijo. Vendar pa so bile mreže bolnikov, ki so bili podvrženi takšni operaciji, presenetljivo podobna tistim iz kontrolne skupine zdravih ljudi.
Raziskovalci so identificirali sedem različnih funkcionalnih mrež, kot so tiste, ki so povezane s pozornostjo, vizualnimi in motoričnimi sposobnostmi. Pri bolnikih z odstranjenimi polovičnimi možgani je bila povezljivost med regijami možganov znotraj istega funkcionalnega omrežja izjemno podobna tisti v kontrolni skupini z obema hemisferama. To pomeni, da so bolniki pokazali normalen razvoj možganov, kljub odsotnosti polovice le-teh.
Če se operacija izvede v zgodnji mladosti, pacient običajno ohrani normalne kognitivne funkcije in inteligenco.
Vendar pa je obstajala ena razlika: bolniki so imeli izrazito povečanje povezave med različnimi omrežji. Zdi se, da te okrepljene povezave odražajo procese kortikalne reorganizacije po odstranitvi polovice možganov. Z močnejšimi povezavami med ostalimi možgani se zdi, da se ti ljudje lahko spopadejo z izgubo druge poloble. Če se operacija izvede v zgodnji mladosti, pacient običajno ohrani normalne kognitivne funkcije in inteligenco ter lahko živi normalno življenje.
To je še bolj impresivno, če pomislite, da ima lahko poškodba možganov pozneje v življenju – na primer možganska kap – resne posledice za kognitivne sposobnosti, tudi če so poškodovana le majhna področja možganov.
Očitno je, da do takšne kompenzacije ne pride vedno in ne pri kateri koli starosti. Vendar pa rezultati študije pomembno prispevajo k preučevanju možganov. Na tem področju znanja je še veliko vrzeli, kar pomeni, da imajo nevrofiziologi in biopsihologi široko področje delovanja, pisatelji in scenaristi pa prostor za domišljijo.
O strokovnjaku: Sebastian Ocklenburg je biopsiholog.