Как функционирует мозг человека после удаления полушария?

06:49 09 Ноябрь Киев, Украина

Можно ли полноценно жить, имея только половину мозга? Люди, вынужденно перенесшие операцию по удалению одного из полушарий, доказывают, что это вполне возможно.

Удаление полушария головного мозга часто является оптимальным решением для людей, страдающих особо тяжелыми формами эпилепсии.

Эпилепсия – пока неизлечимая, но уже неплохо контролируемая неврологическая болезнь, проявляющаяся регулярными внезапными судорожными приступами. Проявления приступов вызываются из-за того, что в мозгу больного происходит чрезмерная электрическая активность: в определенном участке – эпилептической ячейке – группа нервных клеток начинает выдавать ненормальные электрические разряды, их становится слишком много и происходит одновременно. Иногда приступы могут быть настолько продолжительными, что угрожают жизни больного.

В исследовании ученых Калифорнийского технологического университета добровольно приняло участие двенадцать взрослых испытуемых. Еще в раннем возрасте для шести из них счастливое детство оказалось под угрозой: тяжелая форма эпилепсии угрожала жизни детей и заставила их родных пойти на нелегкий выбор, согласившись на гемисферэктомию – это страшное слово обозначает именно вмешательство в черепную коробку с удалением полушария мозга. Самый младший участник эксперимента перенес такую операцию только в трехмесячном возрасте, самый старший – в 11 лет.

Обычно эпилепсию лечат медикаментозно или даже соблюдением специальной диеты, что иногда вынуждает болезнь отступить на несколько лет. Однако существуют случаи (такие, как у испытуемых), когда никакие методы терапии не оказываются достаточно эффективными. В таких случаях врачи прибегают к удалению того полушария, в котором возникают эпилептические очаги. Такая масштабная и опасная операция
призвана навсегда устранить приступы, и это удается примерно в 60-70% случаев.
Сейчас этим испытуемым по 20-30 лет и они живут полноценной жизнью.
“Люди после гемисферэктомии, которые мы изучали, были чрезвычайно высокофункциональными. Они имеют неповрежденные речевые навыки; когда я поместил их в сканер, мы говорили так же, как и с сотнями других людей, которых я сканировал”, — говорит ведущий автор статьи Дорит Климан, докторант Калифорнийского технологического института.
Вы практически можете забыть об их состоянии, впервые встретившись с ними.
"Когда я сижу перед компьютером и вижу эти МРТ их мозга, я все еще удивляюсь, что изображение поступает от того самого человека, которого я только что видел, говорящего и ходящего, и решившего посвятить свое время исследованию", – объясняет Климан.
Особые связи
С помощью аппарата МРТ исследователи просканировали мозг людей, перенесших хирургическое вмешательство и сравнивших изображения с полученными от людей из контрольной группы, которые имели оба полушария мозга. Также в распоряжении ученых была значительная база данных из 1500 изображений мозга, что также послужило для сравнения функциональности нервной системы.

Особое внимание в ходе исследования уделялось областям мозга, отвечающим за зрение, движение, эмоции, когнитивные способности. Ученые ожидали увидеть более слабые нейронные связи внутри этих участков в мозгу людей после гемисферэктомии, поскольку в норме часто для
построения таких сетей привлекаются оба полушария.
Однако оказалось, что мозги этих людей функционируют с точностью до наоборот. В целом нейронная сеть головного мозга этих людей была построена на удивление нормально, а по связям внутри упомянутых исследуемых участков – они оказались еще крепче. То есть, в отсутствие полноценной нервной системы, мозг, чтобы обеспечить нормальное функционирование, нашел способ приспособиться: он перестраивается так, чтобы компенсировать этот недостаток чрезмерными связями в соответствующих участках.
“Удивительно, что есть люди, которые могут жить с половиной мозга. Иногда очень небольшое поражение, как инсульт или травма мозга, например вследствие велосипедной аварии или опухоли, может иметь разрушительные последствия”, – говорит Климан .
Авторы статьи уже планируют проведение следующих экспериментов, к которым привлекут участников с более широким диапазоном нетипичных особенностей мозга. Они надеются, что это поможет лучше понять, как развивается, организуется и функционирует наиболее энергозатратный орган человеческого тела.
“Мы пытаемся понять принципы реорганизации мозга, которые могут привести к компенсации. Возможно, в будущем эта работа станет информативной при построении целевых стратегий вмешательства и сценариев развития, чтобы помочь большему количеству людей с поражениями мозга”, – отметила Климан.