Mozog s prerušeným spojením prekvapuje schopnosťou obnoviť komunikáciu
Výskumníci zistili, že aj minimálny zostatok nervových vlákien stačí na udržanie takmer normálnej úrovne integrácie mozgových funkcií. Toto zistenie spochybňuje doterajšie predstavy o štruktúre mozgu.
Nová štúdia odhaľuje pozoruhodnú schopnosť ľudského mozgu udržať komunikáciu medzi hemisférami, aj keď je hlavné spojenie takmer úplne prerušené. Dôsledky pre liečbu poranení mozgu sú obrovské.
Ľavú a pravú hemisféru mozgu spája corpus callosum, rozsiahly zväzok približne 200 miliónov nervových vlákien. Vedci desaťročia predpokladali, že táto štruktúra má mapovú organizáciu, kde špecifické vlákna spájajú zodpovedajúce oblasti v každej hemisfére na vykonávanie špecializovaných úloh. Podľa tohto modelu by poškodenie časti corpus callosum malo viesť k špecifickým a predvídateľným poruchám komunikácie medzi hemisférami.
Na overenie tejto teórie sa výskumníci zamerali na unikátnu skupinu pacientov, ktorí podstúpili kalozotómiu – chirurgický zákrok, kde sa corpus callosum zámerne prereže na liečbu ťažkej epilepsie. Získané dáta z moderných neurozobrazovacích techník boli doteraz obmedzené, čo viedlo k medzere v porozumení, ako táto zmena ovplyvňuje funkčné siete mozgu.
Medzinárodný tím vedcov študoval šesť dospelých pacientov po kalozotómii. U štyroch bola vykonaná úplná transekcia corpus callosum. U dvoch ďalších bola transekcia čiastočná. Jeden mal zachovaných približne 62 percent štruktúry, zatiaľ čo u druhého pacienta, BT, bolo odstránených približne 90 percent corpus callosum, pričom zostal len malý segment vlákien, široký asi jeden centimeter, v zadnej časti štruktúry.
Komentár redakcie: Štúdia je obmedzená malým počtom účastníkov. Budúci výskum by sa mohol zamerať na dlhodobé sledovanie pacientov. Zistenia otvárajú nové možnosti pre rehabilitáciu, naznačujú, že terapie by sa mohli zamerať na využitie aj minimálnych zostávajúcich dráh na obnovenie funkcie po poranení mozgu. Výsledky naznačujú, že vzťah medzi štruktúrou mozgu a jeho funkčnou kapacitou je oveľa flexibilnejší a komplexnejší, ako sa doteraz predpokladalo.
Na posúdenie funkčných dôsledkov výskumníci najprv vykonali jednoduché behaviorálne testy. Pacienti s úplným prerezaním vykazovali klasické „syndrómy odpojenia“, kde sa zdalo, že jedna hemisféra nemôže zdieľať informácie s druhou. Naopak, pacienti s čiastočným prerezaním nevykazovali žiadne známky odpojenia. Pacient BT, napriek tomu, že mal zachovaný len malý mostík vlákien, dokázal úspešne vykonávať tieto úlohy, čo svedčí o silnej komunikácii medzi jeho hemisférami.
Na priame sledovanie aktivity mozgu tím použil funkčnú magnetickú rezonanciu (fMRI). Výsledky u pacientov s úplne prerušeným corpus callosum ukázali výrazné zníženie funkčnej konektivity medzi hemisférami. Pacienti s čiastočným prerezaním mali vzory interhemisferickej konektivity takmer identické so zdravou kontrolnou skupinou. Aj u pacienta BT bol malý zvyšok zadných vlákien dostatočný na podporu rozsiahlej integrácie. Jeho mozgové siete pre pozornosť, zmyslové spracovanie a myslenie vykazovali normálnu úroveň bilaterálnej koordinácie.
