Dołącz do czytelników
Brak wyników

Mózg i umysł , Laboratorium

4 sierpnia 2016

Inteligentni prawie bez mózgu

168

Naukowcy przecierają oczy ze zdumienia badając ludzi, którzy urodzili się bez jednej półkuli mózgu lub wycięto im ją, ratując życie. Teoretycznie nie powinni widzieć, mówić lub chodzić...a widzą, mówią i chodzą. I są niemal tak inteligentni, jak ludzie z całym mózgiem!To cud czy spryt szarych komórek?

Michelle ma 37 lat, mieszka z rodzicami. Nosi duże okulary i ma dobrze ścięte, krótkie włosy. Pracuje w domu przy komputerze, lubi rozwiązywać krzyżówki i świetnie sobie radzi z wszelkimi zagadkami liczbowymi. Jest szczera, inteligentna i niekiedy impulsywna. Wygląda jak przeciętna Amerykanka, choć nie ma... połowy mózgu! Mimo patologii anatomicznej dotyczącej najważniejszej dla człowieka struktury potrafi funkcjonować całkiem normalnie... Jeszcze kilkadziesiąt lat temu żaden badacz ani lekarz nie uwierzyłby w istnienie podobnego przypadku. Do dzisiaj naukowców zaskakują umiejętności ludzi, u których przez przypadek odkryto brak sporej części mózgu, bo ich życie nie różni się niczym od życia osób z kompletem szarych komórek. Wszystko za sprawą niezwykłej, odkrywanej dopiero obecnie zdolności naszego mózgu – jego plastyczności.

Uderzeni udarem
Mózg to bardzo delikatny i czuły organ. Nic dziwnego, że chroniony jest przez najtwardsze kości w naszym ciele oraz specjalne wewnętrzne mechanizmy ochronne – tzw. barierę krew-mózg, która przepuszcza z naczyń krwionośnych tylko określone substancje, np. glukozę, aminokwasy czy niektóre leki. Zaburzenie przepływu krwi stanowi dla mózgu szczególne zagrożenie. Uszkodzenia naczyń i następujące w ich wyniku niedokrwienie albo krwotoki powodują nieuchronne zniszczenia tkanki mózgowej. Neurony albo obumierają – pozbawione substancji odżywczych, albo też są „duszone”, zalewane ich nadmiarem. Udary mogą być niewielkie i niemal niezauważalne, ale mogą też doprowa[-]dzić do trwałych i rozległych uszkodzeń, skutkujących paraliżami, upśledzeniami psychicznymi, a nawet śmiercią. Wszystko za sprawą zniszczonej tkanki mózgowej. W zależności od miejsca uszkodzenia zaburzeniu mogą ulec różne funkcje. Głębokość deficytu zależy od rozległości zniszczeń oraz stopnia zlateralizowania danej funkcji, czyli umiejscowienia ośrodków za nią odpowiedzialnych w danej półkuli.

Część naszych zdolności jest bowiem kontrolowana przez określone obszary zlokalizowane albo w lewej, albo w prawej półkuli. I tak na przykład ośrodki mowy u większości (95 procent) ludzi praworęcznych zlokalizowane są w lewej półkuli mózgu. Jeśli więc udar dotknie tej strony organu, będzie można zaobserwować u poszkodowanych trudności w generowaniu i rozumienia mowy lub nawet całkowitą utratę tych zdolności. Równocześnie deficytom werbalnym może towarzyszyć paraliż prawej strony ciała, ponieważ lewa półkula zawiaduje ruchami i odczuciami prawej strony ciała. W prawej półkuli umiejscowione są za to m.in. ośrodki zdolności przestrzennych, jeśli więc udar wystąpi właśnie tam, to osoba może mieć problemy np. ze stwierdzeniem, gdzie się aktualnie znajduje albo z wyobrażeniem sobie drogi powrotnej do domu. Co ciekawe, mózgi mężczyzn (zwłaszcza praworęcznych) cechuje większa w porównaniu do mózgów kobiecych asymetria części struktur, zwłaszcza tych związanych z mową; obszary te są znacznie większe w męskiej półkuli lewej niż ich odpowiedniki po stronie prawej.

Przypadki rekonwalescencji, a nawet pełnego powrotu do zdrowia po udarze nie są wcale rzadkością. Wiemy coraz więcej o specyfice funkcjonowania neuronów oraz lokalizacji ośrodków różnych funkcji w mózgu i jeśli tylko osoba dotknięta udarem otrzyma szybką i fachową pomoc – rokowania będą bardzo dobre. Czy to znaczy, że zniszczone ośrodki mogą w jakiś sposób odzyskać sprawność? Nie mogą. Obumarłych neuronów nie można odratować – ulegają one rozkładowi i są zastępowane przez komórki glejowe, które stanowią rodzaj mózgowej zaprawy wapiennej.

POLECAMY

Utracona funkcja może jednak powrócić na różne sposoby. Mogą ją podjąć neurony-niedobitki, czyli zachowane części uszkodzonego ośrodka, poprzez rozwinięcie nowych przedłużeń (dendrytów) i zorganizowanie nowych synaps. Może też się zdarzyć tak, że daną funkcję przejmą sąsiadujące ośrodki lub ośrodki, które realizowały podobne zadania. Na tym właśnie polega plastyczność mózgu, niezwykła zdolność jego komórek do przystosowywania się do nowych warunków, tworzenia nowych połączeń, reorganizacji sieci funkcjonalnych, niezmienna gotowość do przejmowania i „opanowywania” nowych-starych zadań. Mózgowi jednak trzeba zawsze pomóc. Wymaga to siły woli, samozaparcia i wiary we własne siły podczas wielu godzin trudnej rehabilitacji (fizjoterapii) uzupełnianej lekami.

Półkule bez kontaktu
Obie półkule mózgu, mimo że odpowiedzialne do pewnego stopnia za część odrębnych zdolności, ściśle ze sobą współpracują i pozostają w ciągłej komunikacji. Plastyczność mózgu polega również na tym, że przy uszkodzeniu jednego ośrodka po jednej ze stron, jego funkcje może szybko przejąć analogiczny ośrodek po stronie drugiej (półkule są niemal identyczne strukturalnie, nie licząc wspomnianych różnic w wielkości określonych obszarów). Dwie główne części mózgu połączone są wielką, zwartą kiścią istoty białej – aksonów (włókien nerwowych) pokrytych białą osłonką, umożliwiającą szybkie przesyłanie sygnałów. To połączenie zwane jest spoidłem wielkim bądź ciałem modzelowatym; doskonale widać je na każdym podłużnym przekroju mózgu. To ono w głównej mierze odpowiada za wymianę informacji między półkulami. Czy można sobie wyobrazić życie bez tak ważnej struktury? Owszem.

Mózgi osób dotkniętych agenezją spoidła wielkiego, rzadkim schorzeniem rozwojowym, nie wykształcają ciała modzelowatego, zatem ich półkule tracą główny kanał komunikacji. Często jednak takie osoby żyją i funkcjonują całkiem normalnie i prawidłowo, a sama patologia ich układu nerwowego nie daje żadnych niepokojących symptomów. Okazuje się, że tak poważnie „wybrakowany” mózg świetnie sobie radzi, wykorzystując wszelkie możliwe sposoby rekompensaty braku naczelnej struktury łączącej półkule. Najważniejszym z tych mechanizmów jest zwiększenie wielkości wszystkich innych spoideł – spoidła przedniego łączącego przednie części kory, spoidła hipokampa łączącego struktury znajdujące się w głębi płatów skroniowych oraz spoidła tylnego w tylnych częściach kory – które w zwykłym mózgu spełniają dodatkowe funkcje. Wygląda to tak, jakby półkule mózgu, przy braku głównej, doskonałej sieci autostrad, wykorzystywały stare polskie drogi lokalne, tyle że zmodernizowane według europejskich standardów...

Interesujące wnioski można wyciągnąć ze słynnych badań pod kierunkiem Rogera Sperry’ego z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego (otrzymał za nie Nobla w 1981 roku). Sperry badał pacjentów po zabiegu komisurotomii, czyli rozdzielenia półkul mózgowych poprzez chirurgiczne przecięcie spoidła wielkiego. Zabieg ten stosowany jest przede wszystkim u pacjentów cierpiących na bardzo poważne formy epilepsji, by zapobiec rozprzestrzenianiu się ognisk padaczkowych na cały mózg. Choć badacze uzyskali ciekawe wyniki dotyczące nieprawidłowego funkcjonowania tych osób w laboratorium, to jednak po kilku tygodniach okazało się, że większość odzyskiwała niemal pełną sprawność! Osoby z odseparowanymi półkulami w życiu codziennym potrafiły funkcjonować bez większych trudności, i to samodzielnie! Mechanizm kompensacyjny mózgu związany z takim „nabytym” uszkodzeniem nie jest do końca poznany. Z pewnością wiąże się on z rozmaitymi, jeszcze niecałkowicie rozumianymi właściwościami plastycznymi mózgu.

Gdy zabraknie połowy

W leczeniu szczególnie trudnych postaci padaczki związanych z niewyobrażalnym cierpieniem – kilkadziesiąt napadów dziennie, konieczność ciągłej opieki, życie w quasi-onirycznym stanie permanentnego otumanienia, postępująca degeneracja tkanki mózgowej – stosuje się chyba najbardziej drastyczną metodę leczenia chirurgicznego: hemisferektomię. Ta budząca dreszcze nazwa oznacza wycięcie całej półkuli mózgu, w której generowane są ogniska epileptyczne, albo gdzie zlokalizowany jest nowotwór złośliwy. Jest to zabieg wykonywany niezwykle rzadko; jeśli już, to przeważnie wycina się jedynie samą korę mózgową (wierzchnią warstwę danej półkuli). Zabieg ten przep...

Ten artykuł dostępny jest tylko dla Prenumeratorów.

Sprawdź, co zyskasz, kupując prenumeratę.

Zobacz więcej

Przypisy