Det rynkete og mystiske organet vi bærer rundt i hodeskallene våre har en nesten magisk evne til å endre og tilpasse seg, et kjennetegn som er spesielt tydelig i en ny studie av mennesker som hadde fjernet halvparten av hjernen.
Studien, publisert 19. november i tidsskriftet Cell Reports, fokuserte på en liten gruppe mennesker som hadde en hemisfærektomi, en kirurgisk prosedyre der halvparten av hjernen ble fjernet i løpet av barndommen. Funnene viste at til tross for at de manglet en hel halvdel av dette kritiske organet, kunne deltakerne fungere helt fint fordi den resterende halvparten av hjernen deres styrket seg, fortalte forfatterne.
Det er kjent at hjernen er veldig "plastisk", noe som betyr at den hele tiden kan danne nye nettverk eller forbindelser mellom hjerneceller. Det er faktisk slik vi lærer nye ferdigheter: jo mer og mer vi øver på gitaren, for eksempel, jo mer og mer hjernenettverkene som er ansvarlige for musikalsk dyktighet vil styrke.
En av de beste måtene å forstå denne plastisiteten på, er å studere pasienter som fikk fjernet deler av hjernen. For den nye studien analyserte en gruppe forskere ved California Institute of Technology hjernen til seks voksne i 20- og 30-årene som hadde hemisfærektomier da de var mellom 3 måneder og 11 år for å redusere epileptiske anfall.
Forfatterne analyserte også hjernen til seks kontroller, eller personer som hadde begge sine halvkuler i takt. Alle deltakerne gjennomgikk funksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI), en teknikk som måler hjerneaktivitet ved å spore blodstrøm. Forskerne så spesielt på nettverk i hjernen som er involvert i hverdagsfunksjoner som syn, bevegelse, følelser og erkjennelse. De sammenlignet deretter hjerneskanninger med 1500 hjernebilder publisert i en database kalt Brain Genomics Superstruct Project.
Teamet fant ut at blant pasienter med bare en hjernehalvdel, hjerneområder som var involvert i det samme nettverket (som syn), fungerte like bra som de hos sunne pasienter som hadde hele hjernen intakt.
Dessuten fant forfatterne at tilkobling - og dermed kommunikasjon - mellom deler av forskjellige nettverk faktisk er sterkere hos pasienter som fikk fjernet en halvkule. På denne måten ser det ut til at hjernen er i stand til å kompensere for tapet av hjernestruktur, sa forfatterne. Mange av disse pasientene var høyt fungerende, med intakte språkkunnskaper. "Da jeg la dem i skanneren, holdt vi småprat, akkurat som hundrevis av andre individer jeg har skannet," sa hovedforfatter Dorit Kliemann, en postdoc ved California Institute of Technology, i uttalelsen. "Du kan nesten glemme tilstanden deres når du møter dem for første gang."
"Når jeg sitter foran datamaskinen og ser disse MR-bildene som bare viser en halv hjerne, undrer jeg meg fortsatt over at bildene kommer fra det samme mennesket som jeg bare så snakke og gå og som har valgt å vie sin tid å forske, la hun til.
Det er mange andre tilfeller i litteraturen som dokumenterer hjernens fantastiske evne til å tilpasse seg en uventet situasjon. For eksempel fikk en ung gutt fjernet en tredjedel av høyre hjernehalvdel, som inkluderte den delen av hjernen som var ansvarlig for synet. Men få år etter operasjonen fant nevrovitere at venstre side av hjernen hans begynte å ta på seg den manglende visuelle oppgavene til venstre, og han kunne fremdeles se bra, ifølge en tidligere Live Science-rapport.
En annen nylig studie fant en liten gruppe kvinner som kunne lukte til tross for at de manglet luktpærer, regionen foran hjernen som behandler informasjon om lukter. Selv om det er uklart hvordan dette skjer, tror forskere at det er mulig at en annen del av hjernen deres påtok seg å behandle lukter, ifølge en annen Live Science-rapport.
Nå håper forfatterne av den nye studien bedre å forstå hvordan hjernen omorganiserer seg selv etter en skade eller hjerneslag, og hvordan noen regioner er i stand til å kompensere for de som er skadet eller mistet. "Kanskje på lang sikt kan dette arbeidet informere målrettede intervensjonsstrategier ... for å hjelpe flere mennesker med hjerneskader," sa Kliemann.
