Τι θα συμβεί σε έναν άνθρωπο αν του έχει μείνει μόνο το μισό εγκέφαλο; Νομίζουμε ότι η απάντηση είναι προφανής. Το όργανο που είναι υπεύθυνο για τις πιο σημαντικές διαδικασίες της ζωής είναι πολύπλοκο και η απώλεια σημαντικού μέρους του μπορεί να οδηγήσει σε τρομερές και ανεπανόρθωτες συνέπειες. Ωστόσο, οι δυνατότητες του εγκεφάλου μας εξακολουθούν να εκπλήσσουν ακόμη και τους νευροεπιστήμονες. Ο βιοψυχολόγος Sebastian Ocklenburg μοιράζεται ερευνητικά ευρήματα που μοιάζουν με την πλοκή μιας ταινίας επιστημονικής φαντασίας.
Μερικές φορές, οι γιατροί πρέπει να πάνε σε ακραία μέτρα για να σώσουν ανθρώπινη ζωή. Μία από τις πιο ριζοσπαστικές επεμβάσεις στη νευροχειρουργική είναι η ημισφαιρεκτομή, η πλήρης αφαίρεση ενός από τα εγκεφαλικά ημισφαίρια. Αυτή η διαδικασία εκτελείται μόνο σε πολύ σπάνιες περιπτώσεις ανίατης επιληψίας ως έσχατη λύση όταν όλες οι άλλες επιλογές έχουν αποτύχει. Όταν αφαιρεθεί το προσβεβλημένο ημισφαίριο, η συχνότητα των επιληπτικών κρίσεων, καθεμία από τις οποίες θέτει σε κίνδυνο τη ζωή του ασθενούς, μειώνεται ριζικά ή εξαφανίζεται εντελώς. Τι γίνεται όμως με τον ασθενή;
Ο βιοψυχολόγος Sebastian Ocklenburg γνωρίζει πολλά για το πώς ο εγκέφαλος και οι νευροδιαβιβαστές επηρεάζουν τη συμπεριφορά, τις σκέψεις και τα συναισθήματα των ανθρώπων. Μιλάει για μια πρόσφατη μελέτη που βοηθά να κατανοήσουμε πώς μπορεί να λειτουργήσει ο εγκέφαλος όταν απομένει μόνο το μισό.
Οι επιστήμονες εξέτασαν τα δίκτυα του εγκεφάλου σε αρκετούς ασθενείς, καθένας από τους οποίους είχε αφαιρέσει ένα ημισφαίριο στην πρώιμη παιδική ηλικία. Τα αποτελέσματα του πειράματος απεικονίζουν την ικανότητα του εγκεφάλου να αναδιοργανώνεται ακόμα και μετά από σοβαρή βλάβη, εάν αυτή η βλάβη συμβεί σε νεαρή ηλικία.
Ακόμη και χωρίς συγκεκριμένες εργασίες, ο εγκέφαλος είναι πολύ ενεργός: για παράδειγμα, σε αυτή την κατάσταση ονειρευόμαστε
Οι συγγραφείς χρησιμοποίησαν τη νευροβιολογική τεχνική της λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας (MRI) σε κατάσταση ηρεμίας. Σε αυτή τη μελέτη, οι εγκέφαλοι των συμμετεχόντων σαρώνονται χρησιμοποιώντας έναν σαρωτή μαγνητικής τομογραφίας, ένα μηχάνημα που διαθέτουν πολλά νοσοκομεία αυτές τις μέρες. Ένας σαρωτής μαγνητικής τομογραφίας χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μιας σειράς εικόνων μερών του σώματος με βάση τις μαγνητικές τους ιδιότητες.
Η λειτουργική μαγνητική τομογραφία χρησιμοποιείται για τη δημιουργία εικόνων του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια μιας συγκεκριμένης εργασίας. Για παράδειγμα, το θέμα μιλάει ή κινεί τα δάχτυλά του. Για να δημιουργήσει μια σειρά εικόνων σε κατάσταση ηρεμίας, ο ερευνητής ζητά από τον ασθενή να ξαπλώσει ακίνητος στο σαρωτή και να μην κάνει τίποτα.
Ωστόσο, ακόμη και χωρίς συγκεκριμένες εργασίες, ο εγκέφαλος δείχνει πολλή δραστηριότητα: για παράδειγμα, σε αυτή την κατάσταση ονειρευόμαστε και το μυαλό μας «περιπλανάται». Καθορίζοντας ποιες περιοχές του εγκεφάλου είναι ενεργές όταν είναι αδρανής, οι ερευνητές μπόρεσαν να βρουν τα λειτουργικά του δίκτυα.
Οι επιστήμονες εξέτασαν τα δίκτυα σε κατάσταση ηρεμίας σε μια ομάδα ασθενών που υποβλήθηκαν σε χειρουργική επέμβαση για την αφαίρεση του μισού εγκεφάλου τους στην πρώιμη παιδική ηλικία και τα συνέκριναν με μια ομάδα ελέγχου συμμετεχόντων που είχαν και τα δύο μισά του εγκεφάλου που λειτουργούσαν.
Ο απίστευτος εγκέφαλός μας
Τα αποτελέσματα ήταν πραγματικά εκπληκτικά. Θα περίμενε κανείς ότι η αφαίρεση του μισού εγκεφάλου θα διαταράσσει σοβαρά την οργάνωσή του. Ωστόσο, τα δίκτυα ασθενών που υποβλήθηκαν σε μια τέτοια επέμβαση έμοιαζαν εκπληκτικά με αυτά της ομάδας ελέγχου των υγιών ανθρώπων.
Οι ερευνητές εντόπισαν επτά διαφορετικά λειτουργικά δίκτυα, όπως αυτά που σχετίζονται με την προσοχή, τις οπτικές και κινητικές ικανότητες. Σε ασθενείς στους οποίους αφαιρέθηκε ο ημιεγκέφαλος, η συνδεσιμότητα μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου εντός του ίδιου λειτουργικού δικτύου ήταν εντυπωσιακά παρόμοια με εκείνη της ομάδας ελέγχου και με τα δύο ημισφαίρια. Αυτό σημαίνει ότι οι ασθενείς εμφάνισαν φυσιολογική ανάπτυξη του εγκεφάλου, παρά την απουσία του μισού αυτού.
Εάν η επέμβαση γίνει σε νεαρή ηλικία, ο ασθενής διατηρεί συνήθως φυσιολογικές γνωστικές λειτουργίες και νοημοσύνη.
Ωστόσο, υπήρχε μια διαφορά: οι ασθενείς είχαν μια αξιοσημείωτη αύξηση στη σύνδεση μεταξύ διαφορετικών δικτύων. Αυτές οι ενισχυμένες συνδέσεις φαίνεται να αντανακλούν τις διαδικασίες αναδιοργάνωσης του φλοιού μετά την αφαίρεση του μισού εγκεφάλου. Με ισχυρότερες συνδέσεις μεταξύ του υπόλοιπου εγκεφάλου, αυτοί οι άνθρωποι φαίνεται να μπορούν να αντιμετωπίσουν την απώλεια του άλλου ημισφαιρίου. Εάν η επέμβαση γίνει σε νεαρή ηλικία, ο ασθενής διατηρεί συνήθως φυσιολογικές γνωστικές λειτουργίες και νοημοσύνη και μπορεί να έχει μια φυσιολογική ζωή.
Αυτό είναι ακόμη πιο εντυπωσιακό αν σκεφτεί κανείς ότι η εγκεφαλική βλάβη αργότερα στη ζωή —για παράδειγμα, με ένα εγκεφαλικό— μπορεί να έχει σοβαρές συνέπειες για τη γνωστική ικανότητα, ακόμη και αν καταστραφούν μόνο μικρές περιοχές του εγκεφάλου.
Είναι προφανές ότι τέτοια αποζημίωση δεν συμβαίνει πάντα και όχι σε οποιαδήποτε ηλικία. Ωστόσο, τα αποτελέσματα της μελέτης συμβάλλουν σημαντικά στη μελέτη του εγκεφάλου. Υπάρχουν ακόμη πολλά κενά σε αυτόν τον τομέα γνώσης, πράγμα που σημαίνει ότι οι νευροφυσιολόγοι και οι βιοψυχολόγοι έχουν ένα ευρύ πεδίο δραστηριότητας και οι συγγραφείς και οι σεναριογράφοι έχουν χώρο για φαντασία.
Σχετικά με τον ειδικό: Ο Sebastian Ocklenburg είναι βιοψυχολόγος.