Πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος μετά την αφαίρεση του ενός ημισφαιρίου;

εγκέφαλος
Πηγή εικόνας: https://www.sciencenews.org/article/some-people-with-half-brain-have-extra-strong-neural-connections

Ο εγκέφαλος αποτελεί το σπουδαιότερο και μεγαλύτερο τμήμα του κεντρικού νευρικού συστήματος (ΚΝΣ), το οποίο αποτελείται από τον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό. Ο εγκέφαλος του ανθρώπου και άλλων θηλαστικών χωρίζεται μορφολογικά αλλά και λειτουργικά σε δύο εγκεφαλικά ημισφαίρια. Τα δυο εγκεφαλικά ημισφαίρια συνδέονται με μια πυκνή δέσμη νευραξόνων, το μεσολόβιο, που επιτρέπει την ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ των δυο ημισφαιρίων. Το κάθε ημισφαίριο φιλοξενεί τα κέντρα για διαφορετικές δεξιότητες και αντιληπτικές ικανότητες. Ωστόσο, σε περιπτώσεις όπου διακοπεί η επικοινωνία μεταξύ των δύο ημισφαιρίων, κυρίως λόγω χειρουργικής επέμβασης, μπορούν να λειτουργήσουν και ανεξάρτητα. Επίσης στην περίπτωση κάποιας βλάβης στο ένα ημισφαίριο, το άλλο μπορεί να αναπληρώσει μερικώς τις λειτουργίες του.

Μια νέα μελέτη δείχνει πως ο εγκέφαλος προσαρμόζεται και αναδιοργανώνεται μετά από μια χειρουργική επέμβαση που ονομάζεται ημισφαιρεκτομή. Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές μελέτησαν τις ασυνήθιστα ισχυρές συνδέσεις μεταξύ διαφορετικών λειτουργικών δικτύων του εγκεφάλου, ειδικά αφότου αφαιρεθεί το ένα από τα δύο ημισφαίρια του εγκεφάλου.

Τι είναι η ημισφαιρεκτομή;

Η ημισφαιρεκτομή είναι μια σπάνια χειρουργική επέμβαση που εκτελείται για την αντιμετώπιση διαφόρων επιληπτικών διαταραχών και περιλαμβάνει την αφαίρεση του ενός από τα δύο εγκεφαλικά ημισφαίρια. Πραγματοποιείται συνήθως σε παιδιά νεαρής ηλικίας λόγω της υψηλότερης νευροπλαστικότητας του εγκεφάλου τους. Η συγκεκριμένη μέθοδος επιλέγεται όταν οι ασθενείς με τις διαταραχές αυτές δεν ανταποκρίνονται ιδιαίτερα σε πιο ήπιες θεραπείες, όπως η φαρμακευτική αγωγή και έχουν συχνές επιληπτικές κρίσεις. Αν και στις περισσότερες επεμβάσεις αφαιρείται ολόκληρο το εγκεφαλικό ημισφαίριο, κάποιες φορές αφαιρείται μόνο ένα μέρος αυτού. Σε αυτές τις περιπτώσεις, αν οι γιατροί αφήσουν ένα μικρό κομμάτι του τραυματισμένου ιστού, μπορεί να υπάρξουν εκ νέου κρίσεις επιληψίας.

Στην έρευνα που πραγματοποιήθηκε συμμετείχαν έξι ενήλικες 20-30 ετών που είχαν υποστεί σε νεαρή ηλικία ημισφαιρεκτομή για τη θεραπεία σοβαρής επιληψίας και έξι ενήλικες που δεν είχαν κάνει αυτή την επέμβαση, οι οποίοι λειτούργησαν ως ομάδα ελέγχου. Όλοι ξάπλωσαν σε έναν μαγνητικό τομογράφο και κοιμήθηκαν προκειμένου οι ερευνητές να παρατηρήσουν την εγκεφαλική τους λειτουργία σε κατάσταση ηρεμίας. Οι ερευνητές μέτρησαν τη ροή του αίματος σε επτά περιοχές του εγκεφάλου που ελέγχουν εργασίες όπως η όραση, η προσοχή και η κίνηση. Στο πείραμα, η ροή του αίματος χρησίμευσε ως δείκτης της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Επιπλέον, οι ερευνητές συνέκριναν τα δεδομένα που συνέλεξαν με δεδομένα από 1.500 τυπικούς εγκεφάλους από μια βάση δεδομένων, ώστε να βγάλουν συμπεράσματα.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΑ

εγκέφαλος
Πηγή εικόνας: https://www.globalvillagespace.com/your-brain-can-develop-itself-even-if-it-is-cut-in-half/

Η μελέτη έδειξε πως ο εγκέφαλος μπορεί να αναδιοργανωθεί και να ανακάμψει μετά την αφαίρεση του ενός εγκεφαλικού ημισφαιρίου. Μάλιστα, οι περισσότεροι από τους ανθρώπους που υποβάλλονται σε ημισφαιρεκτομή διατηρούν ή ανακτούν φυσιολογικά τις γνωστικές και πνευματικές δεξιότητές τους. Οι ερευνητές ανέμεναν να βρουν πιο αδύναμες συνδέσεις σε συγκεκριμένα δίκτυα σε ανθρώπους που είχαν μόνο ένα εγκεφαλικό ημισφαίριο, δεδομένου ότι σε συγκεκριμένα δίκτυα εμπλέκονται και τα δύο ημισφαίρια. Αντιθέτως, εντόπισαν φυσιολογική συνδεσιμότητα και μάλιστα πιο ισχυρές συνδέσεις μεταξύ διαφορετικών δικτύων στους ανθρώπους που είχαν υποβληθεί σε ημισφαιρεκτομή συγκριτικά με αυτούς που ανήκαν στην ομάδα ελέγχου.

Οι συμμετέχοντες που είχαν υποβληθεί σε ημισφαιρεκτομή είχαν χειρουργηθεί σε διαφορετικές ηλικίες μεταξύ 3 μηνών και 11 ετών. Αυτή η απόκλιση μεταξύ των συμμετεχόντων βοήθησε τους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα πώς ο εγκέφαλος προσαρμόζεται σε αυτήν την απώλεια σε διαφορετικά ηλικιακά στάδια.

εγκέφαλος
Πηγή εικόνας: Kliemann, D., Adolphs, R., … Paul, L.K., 2019. Intrinsic Functional Connectivity of the Brain in Adults with a Single Cerebral Hemisphere. Cell Reports 29, 2398-2407.e4. doi:10.1016/j.celrep.2019.10.067

Αυτό που εντυπωσιάζει την ερευνητική κοινότητα είναι το γεγονός πως άτομα με ουσιαστικά «μισό» εγκέφαλο έχουν μια φυσιολογική ποιότητα ζωής, ενώ άτομα που εμφανίζουν βλάβη σε πολύ μικρό τμήμα του εγκεφάλου τους εξαιτίας κάποιου ατυχήματος ή της ύπαρξης ενός όγκου, για παράδειγμα, μπορεί να έρθουν αντιμέτωποι με καταστροφικές αλλαγές στην εγκεφαλική λειτουργία. “Τα άτομα με ένα εγκεφαλικό ημισφαίριο έχουν άθικτες γλωσσικές δεξιότητες και σχεδόν ξεχνάς την κατάστασή τους όταν τους συναντάς για το πρώτη φορά”, επισημαίνει η Ντόριτ Κλάιμαν, επικεφαλής συντάκτρια της μελέτης.

Στο μέλλον, οι ερευνητές σκοπεύουν να πραγματοποιήσουν επιπλέον μελέτες για να επεκτείνουν τα τρέχοντα ευρήματα, σχηματίζοντας μια εικόνα για το πώς ο εγκέφαλος οργανώνεται και αναδιοργανώνεται προκειμένου να αντιμετωπίσει τον τραυματισμό. Μάλιστα υποστηρίζουν ότι η περαιτέρω κατανόηση της αναδιοργάνωσης του εγκεφάλου μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία νέων παρεμβάσεων προκειμένου να επιταχυνθεί και βελτιστοποιηθεί η ανάρρωση των ατόμων με εγκεφαλικές βλάβες.

Πηγές:

  1. Kliemann, Dorit, Ralph Adolphs, J. Michael Tyszka, Bruce Fischl, B. T.Thomas Yeo, Remya Nair, Julien Dubois, and Lynn K. Paul. 2019. “Intrinsic Functional Connectivity of the Brain in Adults with a Single Cerebral Hemisphere.” Cell Reports 29 (8). Elsevier B.V.: 2398-2407.e4. doi:10.1016/j.celrep.2019.10.067.
  2. https://www.sciencenews.org/article/some-people-with-half-brain-have-extra-strong-neural-connections

Λίγα λόγια για τον συντάκτη

Ουρανία Κωνσταντά

Είμαι τελειόφοιτη του Τμήματος Βιολογίας του ΕΚΠΑ, ασχολούμαι με τον αθλητισμό και απολαμβάνω να γράφω για θέματα της επικαιρότητας, των εξελίξεων στον κλάδο της Επιστήμης και όχι μόνο.

Εβδομαδιαία ενημέρωση απο το maxmag στο email σου

Η ενημέρωση σου, για όλα τα θέματα, επί παντός επιστητού, είναι προτεραιότητα για μας στο MAXMAG. Αυτός είναι κ ο λόγος, για τον οποίο κάθε εβδομάδα οι συντάκτες μας θα επιλέγουν τα 15 σημαντικότερα άρθρα, από όλες τις στήλες του περιοδικού και θα φροντίζουμε να τα λαμβάνεις απευθείας στο email σου. Όλες οι σημαντικές ειδήσεις θα σε περιμένουν να τις ανοίξεις. Το μόνο που χρειάζεται να κάνεις είναι μια εγγραφή στο Newsletter μας. Τι περιμένεις λοιπόν;