Человеческий мозг — командный центр нервной системы. Он получает сигналы от органов чувств и передает информацию в мышцы, а в определенных областях левого или правого полушария, в зависимости от деятельности, формирует новые нейронные связи, другими словами - обучается. Но что если в результате лечения от тяжелой болезни человеку не просто отключили часть мозга, а физически удалили одно из полушарий? Возможно ли жить только с половиной мозга, и что это будет за жизнь?
Вы не поверите, но отличить такого человека от здорового будет не так уж и просто. Этот морщинистый и таинственный орган, который мы носим в наших черепах, обладает почти волшебной способностью изменяться и адаптироваться. Он содержит около 86 миллиардов нервных клеток - нейронов - то самое “серое вещество”, а “белое вещество” состоит из миллиардов дендритов и аксонов. Все это переплетено триллионами связей или синапсами, и каждая клетка тут на особом счету.
В 2019 году группа исследователей из Калифорнийского технологического института проанализировала мозг шести взрослых людей в возрасте от 20 до 30 лет, перенесших гемисферэктомию - редкую нейрохирургическую операцию по удалению половины головного мозга. Эта процедура показана в экстремальных случаях эпилепсии и проводится аж с конца XIX века. Авторы также проанализировали мозг контрольной группы из шести здоровых людей, у которых были оба полушария. Все участники прошли функциональную магнитно-резонансную томографию.
Результаты показали, что у однополушарных пациентов мозговые сети, которые отвечают за зрение, речь и многие другие функции, были на удивление целы и работают так же, как и у здоровых людей. Более того, авторы обнаружили, что связь между частями различных сетей и их плотность на самом деле выше у тех пациентов, которые перенесли гемисферэктомию. Стало быть, мозг способен не только адаптироваться к условиям, но и компенсировать потерю целостности органа без потери функциональности.
В 2014 году семилетнему мальчику, страдающему тяжелой формой эпилепсии, удалили правую часть затылочной доли, в которой располагается зрительный центр, и большую часть его правой височной доли, где находится звуковой центр. Дело в том, что наш мозг для обработки изображения использует оба полушария: левое отвечает за правую сторону нашего поля зрения, правое - за левую сторону. Когда мы смотрим прямо перед собой, наш мозг объединяет визуальную информацию в одну картинку.
Мозг мальчика в отсутствие правой стороны затылочной доли адаптировался. Представьте, что вы делаете панорамный снимок и перемещаете камеру, чтобы захватить всю сцену. Именно так стала работать зрительная система мальчика. Более того, оба его глаза абсолютно здоровы и воспринимают информацию, но поскольку на правой стороне его мозга отсутствует обрабатывающий центр, этой информации попросту некуда деться. Это очередной пример пластичности: клетки мозга начинают формировать новые нейронные связи и брать на себя новые задачи.
Сканирование мозга у 29-летней женщины было, по меньшей мере, озадачивающим. Выяснилось, что ей не хватает определенных структур мозга, которые необходимы для восприятия запахов, но ее обоняние было даже лучше, чем у среднего человека. Ученые пока не могут до конца расшифровать этот феномен, но совершенно точно ясно - мозг умеет замещать неработающие или отсутствующие центры. Именно по этой причине другая часть мозга девушки взяла на себя задачу обработки запахов.
Конечно, все не так просто, скорость и способность к адаптации мозга зависит от множества факторов, в том числе от возраста, поэтому ученые из Калифорнийского технологического института работают над новым исследованием. Они надеются лучше понять, как именно мозг реорганизует себя после травмы, операции или инсульта, и как некоторые области мозга способны компенсировать те, которые повреждены или утеряны. Но факт остается фактом - без половины мозга человек способен жить и вести такой же образ жизни, как и тот, у кого мозги месте.