Wat sal met 'n mens gebeur as hy net die helfte van sy brein oor het? Ons dink die antwoord is voor die hand liggend. Die orgaan wat verantwoordelik is vir die belangrikste lewensprosesse is kompleks, en die verlies van 'n aansienlike deel daarvan kan tot verskriklike en onherstelbare gevolge lei. Die vermoëns van ons brein verbaas egter selfs neurowetenskaplikes steeds. Biosielkundige Sebastian Ocklenburg deel navorsingsbevindinge wat klink soos die intrige van 'n sci-fi-fliek.
Soms moet dokters uiterste maatreëls tref om menselewens te red. Een van die mees radikale prosedures in neurochirurgie is hemisferektomie, die volledige verwydering van een van die serebrale hemisfere. Hierdie prosedure word slegs uitgevoer in baie seldsame gevalle van hardnekkige epilepsie as 'n laaste uitweg wanneer alle ander opsies misluk het. Wanneer die aangetaste hemisfeer verwyder word, word die frekwensie van epileptiese aanvalle, wat elkeen die pasiënt se lewe in gevaar stel, radikaal verminder of heeltemal verdwyn. Maar wat gebeur met die pasiënt?
Biosielkundige Sebastian Ocklenburg weet baie van hoe die brein en neuro-oordragstowwe mense se gedrag, gedagtes en gevoelens beïnvloed. Hy praat oor 'n onlangse studie wat help om te verstaan hoe die brein kan werk wanneer net die helfte daarvan oor is.
Die wetenskaplikes het breinnetwerke by verskeie pasiënte ondersoek, van wie elkeen een hemisfeer in die vroeë kinderjare verwyder is. Die resultate van die eksperiment illustreer die vermoë van die brein om selfs na ernstige skade te herorganiseer, indien hierdie skade op 'n jong ouderdom plaasvind.
Selfs sonder enige spesifieke take is die brein baie aktief: byvoorbeeld, in hierdie toestand droom ons
Die skrywers het die neurobiologiese tegniek van funksionele magnetiese resonansbeelding (MRI) in rus gebruik. In hierdie studie word deelnemers se brein geskandeer met 'n MRI-skandeerder, 'n masjien wat baie hospitale deesdae het. 'n MRI-skandeerder word gebruik om 'n reeks beelde van liggaamsdele te skep gebaseer op hul magnetiese eienskappe.
Funksionele MRI word gebruik om beelde van die brein tydens 'n spesifieke taak te skep. Byvoorbeeld, die onderwerp praat of beweeg sy vingers. Om 'n reeks beelde in rus te skep, vra die navorser die pasiënt om stil in die skandeerder te lê en niks te doen nie.
Nietemin, selfs sonder enige spesifieke take, toon die brein baie aktiwiteit: byvoorbeeld in hierdie toestand droom ons, en ons gedagtes "dwaal". Deur te bepaal watter areas van die brein aktief is wanneer dormant is, kon die navorsers sy funksionele netwerke vind.
Die wetenskaplikes het die netwerke in rus ondersoek in 'n groep pasiënte wat 'n operasie ondergaan het om die helfte van hul brein in die vroeë kinderjare te verwyder en dit vergelyk met 'n kontrolegroep deelnemers wat albei helftes van die brein aan die werk gehad het.
Ons ongelooflike brein
Die resultate was werklik verstommend. Mens sou verwag dat die verwydering van die helfte van die brein sy organisasie ernstig sou ontwrig. Die netwerke van pasiënte wat so 'n operasie ondergaan het egter verbasend gelyk aan dié van die kontrolegroep gesonde mense.
Die navorsers het sewe verskillende funksionele netwerke geïdentifiseer, soos dié wat verband hou met aandag, visuele en motoriese vermoëns. In pasiënte met halfbrein verwyder, was die konnektiwiteit tussen breinstreke binne dieselfde funksionele netwerk merkwaardig soortgelyk aan dié van die kontrolegroep met beide hemisfere. Dit beteken dat die pasiënte normale breinontwikkeling getoon het, ten spyte van die afwesigheid van een helfte daarvan.
As die operasie op 'n vroeë ouderdom uitgevoer word, behou die pasiënt gewoonlik normale kognitiewe funksies en intelligensie.
Daar was egter een verskil: die pasiënte het 'n merkbare toename in die verbinding tussen verskillende netwerke gehad. Hierdie verbeterde verbindings blyk die prosesse van kortikale herorganisasie te weerspieël na die verwydering van die helfte van die brein. Met sterker verbindings tussen die res van die brein, lyk dit of hierdie mense die verlies van die ander halfrond kan hanteer. As die operasie op 'n vroeë ouderdom uitgevoer word, behou die pasiënt gewoonlik normale kognitiewe funksies en intelligensie, en kan 'n normale lewe lei.
Dit is selfs meer indrukwekkend as jy in ag neem dat breinskade later in die lewe – byvoorbeeld met 'n beroerte – ernstige gevolge vir kognitiewe vermoë kan hê, selfs al word net klein areas van die brein beskadig.
Dit is duidelik dat sulke vergoeding nie altyd plaasvind nie en nie op enige ouderdom nie. Die resultate van die studie lewer egter 'n beduidende bydrae tot die studie van die brein. Daar is nog baie leemtes in hierdie kennisarea, wat beteken dat neurofisioloë en biosielkundiges 'n wye aktiwiteitsveld het, en skrywers en draaiboekskrywers het ruimte vir verbeelding.
Oor die kenner: Sebastian Ocklenburg is 'n biosielkundige.