Mi lesz az emberrel, ha már csak az agyának a fele marad? Szerintünk a válasz egyértelmű. A legfontosabb életfolyamatokért felelős szerv összetett, jelentős részének elvesztése szörnyű és helyrehozhatatlan következményekkel járhat. Agyunk képességei azonban még az idegtudósokat is lenyűgözik. Sebastian Ocklenburg biopszichológus olyan kutatási eredményeket oszt meg, amelyek egy sci-fi film cselekményéhez hasonlítanak.
Néha az orvosoknak szélsőséges intézkedéseket kell tenniük, hogy megmentsék az emberi életet. Az idegsebészet egyik legradikálisabb eljárása a hemispherectomia, az egyik agyfélteke teljes eltávolítása. Ezt az eljárást csak nagyon ritka, kezelhetetlen epilepszia esetén végezzük végső megoldásként, amikor minden más lehetőség kudarcot vallott. Az érintett félteke eltávolításakor radikálisan csökken vagy teljesen megszűnik az epilepsziás rohamok gyakorisága, amelyek mindegyike veszélyezteti a beteg életét. De mi történik a beteggel?
Sebastian Ocklenburg biopszichológus sokat tud arról, hogy az agy és a neurotranszmitterek hogyan befolyásolják az emberek viselkedését, gondolatait és érzéseit. Egy friss tanulmányról beszél, amely segít megérteni, hogyan tud működni az agy, ha már csak a fele marad meg.
A tudósok több páciens agyi hálózatait vizsgálták meg, mindegyiküknél kora gyermekkorban eltávolítottak egy féltekét. A kísérlet eredményei azt szemléltetik, hogy az agy súlyos károsodások után is képes átrendeződni, ha ez a károsodás fiatal korban következik be.
Konkrét feladatok nélkül is nagyon aktív az agy: például ebben az állapotban álmodunk
A szerzők a funkcionális mágneses rezonancia képalkotás (MRI) neurobiológiai technikáját alkalmazták nyugalomban. Ebben a tanulmányban a résztvevők agyát MRI-szkennerrel vizsgálják, amely masinában sok kórházban van. Az MRI szkenner segítségével képsorozatokat készítenek a testrészekről azok mágneses tulajdonságai alapján.
A funkcionális MRI-t az agy képeinek létrehozására használják egy adott feladat során. Például az alany beszél vagy mozgatja az ujjait. A nyugalmi képsorozat létrehozásához a kutató megkéri a pácienst, hogy feküdjön nyugodtan a szkennerben, és ne csináljon semmit.
Ennek ellenére az agy még konkrét feladatok nélkül is nagy aktivitást mutat: például ebben az állapotban álmodunk, és az elménk „kalandozik”. Meghatározva, hogy az agy mely területei aktívak, amikor alvó állapotban vannak, a kutatóknak sikerült megtalálniuk az agy funkcionális hálózatait.
A tudósok nyugalomban vizsgálták a hálózatokat egy olyan betegcsoportban, akiknél kora gyermekkorukban műtéten estek át, hogy eltávolítsák agyuk felét, és összehasonlították azokat a résztvevők kontrollcsoportjával, akiknél mindkét agyfél dolgozott.
Hihetetlen agyunk
Az eredmények valóban elképesztőek voltak. Az ember azt várná, hogy az agy felének eltávolítása súlyosan megzavarná a szervezetét. Az ilyen műtéten átesett betegek hálózata azonban meglepően hasonlít az egészséges emberekből álló kontrollcsoportéhoz.
A kutatók hét különböző funkcionális hálózatot azonosítottak, például azokat, amelyek a figyelemhez, a vizuális és motoros képességekhez kapcsolódnak. Azoknál a betegeknél, akiknél eltávolították a félagyot, az azonos funkcionális hálózaton belüli agyi régiók közötti kapcsolat figyelemreméltóan hasonló volt a mindkét féltekével rendelkező kontrollcsoportéhoz. Ez azt jelenti, hogy a betegek agyfejlődése normális volt, annak ellenére, hogy az egyik fele hiányzik.
Ha a műtétet korai életkorban végzik el, a páciens általában megőrzi normális kognitív funkcióit és intelligenciáját.
Volt azonban egy különbség: a betegeknél jelentősen megnőtt a kapcsolat a különböző hálózatok között. Úgy tűnik, hogy ezek a megerősített kapcsolatok tükrözik a kérgi átszervezés folyamatait az agy felének eltávolítása után. Az agy többi része közötti erősebb kapcsolat révén ezek az emberek úgy tűnik, képesek megbirkózni a másik félteke elvesztésével. Ha a műtétet korai életkorban végzik, a páciens általában megőrzi a normális kognitív funkcióit és intelligenciáját, és normális életet élhet.
Ez még lenyűgözőbb, ha figyelembe vesszük, hogy az agy későbbi életében bekövetkező károsodása – például szélütés esetén – súlyos következményekkel járhat a kognitív képességekre nézve, még akkor is, ha az agynak csak kis területei sérülnek.
Nyilvánvaló, hogy ilyen kompenzáció nem mindig és nem minden életkorban történik. A vizsgálat eredményei azonban jelentősen hozzájárulnak az agy vizsgálatához. Még mindig sok hiányosság van ezen a tudásterületen, ami azt jelenti, hogy a neurofiziológusok és biopszichológusok széles tevékenységi körrel rendelkeznek, az írók és forgatókönyvírók pedig a képzelőerő számára.
A szakértőről: Sebastian Ocklenburg biopszichológus.