注目に値するスキャンは、半分が除去された後、人間の脳がどのように自分自身を再配線するかを示しています

てんかんのために小児期に半球全体が除去された成人の脳を示すfMRIスキャン。

まれに、重度のてんかんを患っている患者は、脳半球全体を切除する手術を受けます。新しい研究は、残りの半球がたるみを拾うことができる驚くべき程度を示しています。

人間の脳は、何十年にもわたっ知られている現象である機能の劇的な喪失に続いて、それ自体を再構成する驚くべき 能力を持っています。今週CellReportsで発表された新しい研究は、この知識体系に追加され、研究者は子供として大脳半球切除術を受けた6人の成人患者を調べています。研究によると、患者は残りの脳のさまざまな部分の間に驚くほど強い神経接続を示しました。

カリフォルニア工科大学の神経科学者DoritKliemannが共同執筆したこの新作は、脳の物質が根本的に失われた後、脳がどのように再編成されるかについての洞察を提供します。この研究は「補償された認知」の証拠であると科学者たちは 書いています。

「私たちが研究した大脳半球切除術を受けた人々は、非常に高機能でした。彼らは無傷の言語スキルを持っています。私がそれらをスキャナーに入れたとき、私がスキャンした他の何百人もの個人と同じように、私たちは小さな話をしました」とKliemannは声明で述べました。「初めて会ったときは、ほとんど忘れてしまいます。コンピューターの前に座って、これらのMRI画像が脳の半分しか表示されていないのを見ると、画像が話したり歩いたりしているのを見たばかりで、時間を費やすことを選択したのと同じ人間からのものであることに今でも驚いています。研究。"

実際、大脳半球切除術を受けた個人は、手技の厳しい性質にもかかわらず、非常に良好な認知的健康を保つことができます。新しい研究は、責任のある神経学的プロセスについてさらに学ぶための努力でした。

研究のために募集された参加者には、4人の男性と2人の女性が含まれ、現在はすべて20代と30代で、11か月から11歳の間に大脳半球切除術を受けました。無傷の脳を持つ追加の6人の参加者が 対照群を構成した。

科学者たちは、fMRIマシンを使用 して、参加者がリラックスした安静状態にあるときに、自発的な脳活動に関連する信号を探しました。研究者たちは、視覚、運動、感情、およびより高度な思考に関与することが知られている脳の領域に焦点を当てました 。次に、このデータを、正常に機能している1,842人の個人の脳スキャンを含む既存のデータベースであるBrain Genomics SuperstructProjectと比較しました。

スキャンが根本的に再編成された脳ネットワーク を示すことを期待することは 不合理ではなかったでしょう 。なぜなら、単一の半球が現在、通常2人によって行われる作業を実行しているからです。しかし、それは彼らが見たものではありません 。

驚いたことに、 大脳半球切除術患者の脳活動は おおむね典型的であり、正常な脳で見られるのと同じ安静時ネットワークを示しています。しかし、そこにいた 一つの大きな例外:Tは のシングル半球の 脳が示した 正常より高い 間の接続 のネットワーク よりも 脳がしたコントロールを

「これらの結果は ... ネットワーク間の相互作用が大脳半球切除術における機能的再編成を特徴づける可能性があることを示唆している 」と著者らは研究に書いている。 I tが増加接続が助けるかもしれない方法についての未解決の問題のまま -or でもimpair- 機能 など、そのよう大脳半球の科目、の中で 社交性 、運動能力、および意思決定。論文によると、将来の研究では、これらの関係の「行動の相関関係を調査する必要があります」 。

新しい作業は予備的なものであり、 将来を見据えて、チームは、実験計画の改善の中でもとりわけ、より大きなサンプルサイズでこれらの結果を検証するために研究を拡大したいと考えてい ます。

T 研究参加者は、おそらくそれが簡単に自分の脳がそのような劇的な変更に適応するために作られた子供であったとき、彼hemispherectomiesを行いました 。この研究からの洞察は、外傷や神経機能の喪失に続いて脳がどのように再編成するかについて新たな光を当てる ことができ ます。

「脳の半分で生活できる人がいることは注目に値しますが、脳卒中のような非常に小さな脳病変や、自転車事故や腫瘍のような外傷性脳損傷が壊滅的な影響を与えることがあります」とクリーマン氏は述べています。「私たちは、補償につながる可能性のある脳の再編成の原則を理解しようとしています。おそらく将来的には、その作業は、脳損傷のあるより多くの人々を助けるために、対象を絞った介入戦略とさまざまな結果シナリオに情報を与えることができます。」

人間の脳について学ぶことはまだたくさんあります。人間の脳は、すぐに信じられないほど壊れやすく、しかも非常に弾力性があります。

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