
我们在头骨中随身携带的那种皱纹和神秘的器官具有变化和适应的几乎神奇的能力,这种特征在对消除大脑一半的人的新研究中尤其明显。
这项研究于11月19日在《杂志》上发表细胞报告,专注于一小组进行半球切除术的人,这是一种外科手术,其中一半的大脑在童年时期被去除。作者说,研究结果表明,尽管缺少整个关键器官的整个一半,但参与者的工作正常,因为其余的一半的大脑得到了加强。
众所周知,大脑非常“塑性”,这意味着它可以不断形成新的网络或脑细胞之间的连接。实际上,这就是我们学习新技能的方式:例如,我们练习吉他的越来越多,负责音乐能力的大脑网络越来越多。
理解这种可塑性的最佳方法之一是研究去除大脑部分的患者。在这项新研究中,加利福尼亚理工研究所的一群研究人员分析了20多岁和30多岁的六名成年人的大脑,他们在3个月大至11岁之间患有半球切除术,以减少癫痫发作。
作者还分析了六个控件的大脑,或者在触觉中都有两个半球的人。所有参与者都进行了功能磁共振成像(fMRI),一种通过跟踪血流来测量大脑活动的技术。研究人员专门研究了大脑中与视觉,运动,情感和认知等日常功能有关的网络。然后,他们将脑部扫描与在名为“脑基因组上层结构”项目的数据库中发表的1,500个脑图像进行了比较。
该小组发现,在只有一个大脑半球的患者中,涉及同一网络(例如视觉)的大脑区域以及整个大脑完好无损的健康患者中的那些人都可以一起工作。
更重要的是,作者发现,不同网络部分之间的连通性以及因此之间的沟通实际上在去除半球的患者中更强。作者说,通过这种方式,大脑似乎能够弥补大脑结构的丧失。 “当我把它们放入扫描仪中时,我们进行了闲聊,就像我扫描的数百个人一样,”加利福尼亚理工学院的博士后Dorit Kliemann首席作家Dorit Kliemann,说声明。 “当您第一次见到他们时,您几乎可以忘记他们的病情。”
她补充说:“当我坐在电脑前,看到这些MRI图像仅显示一半的大脑时,我仍然惊讶于这些图像来自我刚刚看到聊天和走路的同一个人,并且选择了他或她的时间进行研究。”
文献中还有许多其他案例记录了大脑适应意外情况的惊人能力。例如,一个小男孩将右半球的三分之一移走,其中包括负责视力的大脑部分。但是在手术后几年,神经科学家发现他的大脑的左侧开始承担左侧缺失的视觉任务,他仍然可以看得很好。先前的现场科学报告。
最近的另一项研究发现,一小群女性尽管缺少嗅球,这些妇女仍会闻起来,这是大脑前部的区域,这些区域处理有关气味的信息。尽管目前尚不清楚这是如何发生的,但研究人员认为他们大脑的另一部分可能承担了处理气味的任务,根据另一份现场科学报告。
现在,这项新研究的作者希望更好地了解大脑在受伤或中风后如何重组自身,以及某些地区如何能够补偿那些损坏或丢失的区域。克里曼说:“也许在线,这项工作可以告知有针对性的干预策略……以帮助更多的脑损伤患者。”
最初出版现场科学。