Čo sa stane s človekom, ak mu zostane len polovica mozgu? Myslíme si, že odpoveď je jasná. Orgán, ktorý je zodpovedný za najdôležitejšie životné procesy, je zložitý a strata jeho významnej časti môže viesť k strašným a nenapraviteľným následkom. Schopnosti nášho mozgu však stále udivujú aj neurovedcov. Biopsychológ Sebastian Ocklenburg zdieľa výsledky výskumu, ktoré znejú ako zápletka zo sci-fi filmu.
Niekedy musia lekári pri záchrane ľudského života pristúpiť k extrémnym opatreniam. Jedným z najradikálnejších výkonov v neurochirurgii je hemisferektómia, úplné odstránenie jednej z mozgových hemisfér. Tento postup sa vykonáva len vo veľmi zriedkavých prípadoch neriešiteľnej epilepsie ako posledná možnosť, keď zlyhali všetky ostatné možnosti. Pri odstránení postihnutej hemisféry sa frekvencia epileptických záchvatov, z ktorých každý ohrozuje pacienta na živote, radikálne zníži alebo úplne zmizne. Čo sa však stane s pacientom?
Biopsychológ Sebastian Ocklenburg vie veľa o tom, ako mozog a neurotransmitery ovplyvňujú správanie, myšlienky a pocity ľudí. Hovorí o nedávnej štúdii, ktorá pomáha pochopiť, ako môže mozog fungovať, keď z neho zostáva len polovica.
Vedci skúmali mozgové siete u niekoľkých pacientov, z ktorých každému bola v ranom detstve odstránená jedna hemisféra. Výsledky experimentu ilustrujú schopnosť mozgu reorganizovať sa aj po ťažkom poškodení, ak k tomuto poškodeniu dôjde v mladom veku.
Aj bez akýchkoľvek špecifických úloh je mozog veľmi aktívny: napríklad v tomto stave snívame
Autori použili neurobiologickú techniku funkčnej magnetickej rezonancie (MRI) v pokoji. V tejto štúdii sa mozgy účastníkov skenujú pomocou skenera MRI, stroja, ktorý má v súčasnosti mnoho nemocníc. MRI skener sa používa na vytvorenie série snímok častí tela na základe ich magnetických vlastností.
Funkčné MRI sa používa na vytváranie obrazov mozgu počas konkrétnej úlohy. Subjekt napríklad hovorí alebo hýbe prstami. Ak chcete vytvoriť sériu obrázkov v pokoji, výskumník požiada pacienta, aby nehybne ležal v skeneri a nerobil nič.
Napriek tomu, aj bez akýchkoľvek špecifických úloh, mozog vykazuje veľa aktivity: napríklad v tomto stave snívame a naša myseľ „blúdi“. Zistením, ktoré oblasti mozgu sú aktívne, keď sú v kľude, vedci dokázali nájsť jeho funkčné siete.
Vedci skúmali siete v pokoji na skupine pacientov, ktorí podstúpili operáciu na odstránenie polovice mozgu v ranom detstve a porovnali ich s kontrolnou skupinou účastníkov, ktorým fungovali obe polovice mozgu.
Náš neuveriteľný mozog
Výsledky boli naozaj úžasné. Dalo by sa očakávať, že odstránenie polovice mozgu vážne naruší jeho organizáciu. Siete pacientov podstupujúcich takúto operáciu však vyzerali prekvapivo podobne ako siete kontrolnej skupiny zdravých ľudí.
Výskumníci identifikovali sedem rôznych funkčných sietí, ako sú siete spojené s pozornosťou, zrakovými a motorickými schopnosťami. U pacientov s odstráneným polovičným mozgom bola konektivita medzi oblasťami mozgu v rámci rovnakej funkčnej siete pozoruhodne podobná konektivite v kontrolnej skupine s oboma hemisférami. To znamená, že pacienti vykazovali normálny vývoj mozgu, napriek absencii jednej polovice.
Ak je operácia vykonaná v ranom veku, pacient si zvyčajne zachováva normálne kognitívne funkcie a inteligenciu.
Bol tu však jeden rozdiel: u pacientov sa výrazne zvýšilo spojenie medzi rôznymi sieťami. Zdá sa, že tieto vylepšené spojenia odrážajú procesy kortikálnej reorganizácie po odstránení polovice mozgu. So silnejšími spojeniami medzi zvyškom mozgu sa zdá, že títo ľudia sa dokážu vyrovnať so stratou druhej hemisféry. Ak sa operácia vykoná v ranom veku, pacient si zvyčajne zachová normálne kognitívne funkcie a inteligenciu a môže viesť normálny život.
Je to ešte pôsobivejšie, keď si uvedomíte, že poškodenie mozgu v neskoršom živote – napríklad mŕtvica – môže mať vážne následky na kognitívne schopnosti, aj keď sú poškodené len malé oblasti mozgu.
Je zrejmé, že k takejto kompenzácii nedochádza vždy a nie v žiadnom veku. Výsledky štúdie však významne prispievajú k štúdiu mozgu. V tejto oblasti vedomostí je stále veľa medzier, čo znamená, že neurofyziológovia a biopsychológovia majú široké pole pôsobnosti a spisovatelia a scenáristi majú priestor na fantáziu.
O odborníkovi: Sebastian Ocklenburg je biopsychológ.