如果您失去半脑会怎样?

                                                                       

有时,必须采取严厉措施挽救人类生命.神经外科手术中最严厉的一种方法是半球切除术,即完全切除大脑的一半(或半球)之一.当所有其他治疗选择均无效时,仅在极少数难治性作为最后的努力时才执行此过程.其背后的想法是,通过移除受影响的半球,可以减少可能威胁生命的癫痫发作的频率,甚至完全消失.

一项发表在科学杂志《细胞报告》上的新研究调查了几名在儿童早期摘除了一半大脑的患者的大脑网络(Kliemann等,2019).该结果提供了令人着迷的洞察力,即使人在生命的早期发生严重损害,即使在遭受严重损害后,人脑仍具有很强的自我重组能力.

作者使用了一种称为休息状态功能磁共振成像(功能性磁共振成像)的技术.对于静止状态的功能磁共振成像,可以使用MRI扫描仪对参与者的大脑进行扫描,MRI扫描仪是许多医院中使用的机器. MRI扫描仪用于根据其磁性来制作一系列大脑(或其他身体部位)的图片.静止状态fMRI是fMRI的一种变体,fMRI是一种用于在某人执行特定任务时(例如,执行某些操作)对大脑进行成像的技术.说话或动手指.为了生成一系列静止状态图像,研究人员将要求患者在MRI扫描仪中静止不动,并且不做任何特别的事情.但是,即使没有执行任何特定的任务,大脑也会显示出很多活动.通过确定空闲的大脑中同时活动的大脑区域,研究人员可以确定通常一起活动的大脑区域的功能网络.使用这种技术,研究人员已经识别出大脑中的几种不同网络,例如,所谓的默认模式网络已与流浪和做白日梦联系在一起.

科学家研究了一组在儿童早期就已经切除了一半大脑的患者的静息状态网络,并将它们与仍然拥有两半大脑的对照参与者进行了比较.结果非常令人惊讶.人们可能希望切除一半的大脑会严重损害这些患者的大脑组织,但他们的网络看起来与健康对照者的网络非常相似.研究人员确定了七个不同的功能网络(例如与力,视觉能力和运动能力有关的网络).出人意料的是,已经切除了一半大脑的患者显示出相同功能网络内大脑区域之间的连通性,与具有完整大脑的对照组中的相似.这表明在 网络中,尽管没有大脑的一半,但患者的大仍相当正常.

但是,存在一个区别:患者中不同网络之间的连通性显着提高.这些增加的连接似乎反映了大脑一半切除后的皮质重组过程.通过在大脑其余部分之间建立更牢固的连接,这些患者似乎能够应对另一半球的丧失.如果手术在生命中尽早进行,那么这些患者中的许多人都可以保留正常的认知功能和智力,过着相当正常的生活.当您考虑到以后的大脑损伤(例如中风)会对认知能力产生严响时,即使仅大脑的一小部分受到损害,这也更加令人印象深刻.

参考

Kliemann D,Adolphs R,Tyszka JM,Fischl B,Yeo BTT,Nair R,Dubois J保罗·LK (2019).具有单个脑半球的成年人大脑的内在功能连通性. Cell Rep,29,2398-2407.e4.

                                               
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