
四年前,一个小男孩的大脑很大一部分被清除了。在随后的几年中,他再次向神经科学家展示了大脑的适应能力。
这个男孩(在医学文献中被称为UD)被移除了右半球的三分之一,其中包括负责视力的大脑的一部分。但是根据有关UD的新病例报告,他大脑的左侧开始承担通常保留用于大脑右侧缺失部分的视觉任务。
案件报告今天(7月31日)在《杂志》上发表细胞报告。
但是让我们备份。 UD在4岁时首次发作。癫痫发作越来越恶化,当药物和其他治疗无法正常工作时,他进行了叶切除术或手术以去除大脑的叶片。在UD近7岁时进行的手术期间,医生去除了大脑右半球的三分之一,其中包括他枕叶的右侧(大脑的视觉处理中心)和大部分右颞叶(大脑的声音处理中心)。 [3D图像:探索人脑这是给出的
UD现在已经快11岁了,没有癫痫发作 - 但他看不到世界的左侧。
缺少视觉
在光线击中我们的眼睛和我们看到世界形象的时间之间,大脑做很多工作。
大脑过程视觉的两侧,但左半球是视野右侧的原因,反之亦然。当我们直接凝视着前方时,我们的大脑将视觉场两侧的视觉信息缝合在一起,成为统一的图像。
卡内基·梅隆大学(Carnegie Mellon University)的高级作家玛琳·贝尔曼(Marlene Behrmann)说,但是UD没有枕叶的右侧,需要移动他的眼睛和头部,以从世界的左侧获得大脑的剩余视觉处理部分。想象一下,拍摄全景图像并移动相机以捕获整个场景 - 这就是UD需要做的。
但是,他的眼睛没有错,贝尔曼告诉《现场科学》。 UD仍然可以从某种意义上“看到”,他的两只眼睛都从他的世界的左侧拾取了光明的信息。但是,由于他大脑的右侧缺乏处理中心,因此该信息无处可寻。她说,它迷失了。
贝尔曼说:“我怀疑他没有明显意识到他缺少这些信息。” “有点像每个人都有一个盲点,“但是我们并不真正意识到这一点。
贝尔曼(Behrmann)和她的团队想知道,如果没有很大一部分愿景处理系统,UD会如何看待和处理他的世界。
因此,在手术后的三年中,团队进行了行为测试,并使用A的大脑拍摄了图像功能磁共振成像(fMRI)机器,全部由美国国立卫生研究院资助。行为测试包括要求UD在混乱的图像中找到特定对象,并查看他是否可以检测到图像之间的细微变化。
除了无法看到世界的左侧外,该团队还发现他在认知和视力处理方面的表现与其他人一样。
他的手术后,他识别物体和场景的能力保持不变,并与年龄的其他孩子的能力相匹配。贝尔曼说:“视觉系统的某些区域很早就成熟,并且在加时保持稳定。”两个半球都有检测物体和场景的能力,即使没有右侧,左侧也继续这样做。更重要的是,他的阅读能力在手术前后的年龄中保持高于平均水平。
言语和面孔会一起起作用还是争取关注?
不过,尽管大脑的两侧都处理视觉的大多数方面,但“大脑的右侧和左侧的视觉功能略有不同,并且它们是一种加权有些不同,”贝尔曼说。虽然右侧在检测面前占主导地位,但左边的左侧是处理文字或阅读的。
事实证明,在没有正确的视觉处理中心的情况下,左步进。UD大脑的左侧开始探测到脸和正确的面孔,而不必放弃其在检测单词方面的实力。 Behrmann说,在fMRI图像中,这两个功能都开始在大脑左半球区域并排弹出。
这是大脑可塑性的另一个引人注目的例子,或者大脑如何适应和变化。神经元或脑细胞开始在大脑中形成新的连接,并在其中承担新任务。但是大脑的大小不会改变,那么大脑的相同大小面积如何承担额外的任务,而又没有兑换部分处理单词的能力? [切片患者HM的大脑这是给出的
贝尔曼说:“我希望我能在细胞层面上回答。”她说,目前尚不清楚,但是神经元“可以以新的方式与邻近的神经元进行互动,[他们]可以启动新的联系。”
尚不清楚UD的年轻时代是否会考虑到他的大脑可塑性的程度。众所周知,孩子的大脑有一个更改的能力更大贝尔曼说,比成人的。因此,如果研究人员观察到有类似叶切除术的成年人,结果可能会有所不同。
UD不是第一个让神经科学家瞥见大脑部分缺失时发生的情况的患者。也许是最著名的患者亨利·莫拉森(Henry Molaison) - 他只被称为HM几十年来,失去了叶切除术后的记忆。在接下来的五十年中,他为神经科学家提供了前所未有的观点,即记忆如何在大脑中起作用,并且有人可能会说,定义了现代神经科学。
最初出版现场科学。