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当大脑失去一半的时候,它是如何工作的

这个功能磁共振成像扫描描绘了一个成年人大脑的横截面,他整个大脑半球都被切除了。(图片:)加州理工大学脑成像中心,

是一种我们在头骨中携带的皱纹和神秘的器官,它具有几乎神奇的改变和适应能力,这一特点在一项新的研究中尤其明显,该研究是针对那些已经切除了一半大脑的人。

这项研究发表在11月19日的《细胞报告》杂志上,研究对象是一小群在儿童时期接受过大脑半球切除术(一种切除大脑一半的手术)的人。研究结果表明,尽管缺少了这一关键器官的一半,但参与者的大脑仍然可以正常工作,因为他们剩下的一半大脑得到了加强,作者说,

众所周知,大脑是非常“可塑的”,这意味着它可以不断在脑细胞之间形成新的网络或连接。事实上,这就是我们学习新技能的方式:例如,我们练习吉他的次数越多,负责音乐能力的大脑网络就会越强。

了解这种可塑性的最好 ... 之一就是研究大脑部分切除的患者。在这项新的研究中,加州理工学院的一组研究人员分析了6名20到30岁的成年人的大脑,他们在3个月到11岁之间接受了半球切除术,以减少癫痫发作。

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作者还分析了分析了六个对照组的大脑,或者两个大脑半球都很灵巧的人的大脑。所有参与者都接受了功能磁共振成像(fMRI),这是一种通过跟踪血流来测量大脑活动的技术。研究人员特别观察了大脑中与视觉、运动、情感和认知等日常功能相关的网络。然后,他们将大脑扫描结果与一个名为“大脑基因组超级结构项目”的数据库中公布的1500幅大脑图像进行了对比。

这些功能磁共振成像扫描结果是年轻时大脑被切除的人的大脑切片(从大脑顶部到底部)。(加州理工大学大脑成像中心)

研究小组发现,在只有一个大脑半球的患者中,同一个网络中的大脑区域(如视觉)共同工作的程度,与那些整个大脑完好无损的健康患者相同。

更重要的是,作者发现,在切除大脑半球的患者中,不同网络部分之间的连通性——以及由此产生的沟通——实际上更强。通过这种方式,大脑似乎能够补偿大脑结构的损失,作者说,这些患者中有许多功能很强,语言能力也很好。”当我把它们放进扫描仪时,我们聊了聊,就像我扫描过的其他数百个人一样,”加州理工学院博士后、首席作者多丽特·克莱曼在一份声明中说当你第一次见到他们的时候,你几乎可以忘记他们的情况。

当我坐在电脑前看到这些只有半个大脑的核磁共振图像时,我仍然惊奇地发现,这些图像来自于我刚才看到的说话和走路的同一个人,他或她选择把时间花在研究上,她补充道:

在文献中还有很多其他的例子,证明了大脑适应意外情况的惊人能力。例如,一个小男孩的右脑被切除了三分之一,其中包括负责视力的大脑部分。但在他的手术几年后,神经科学家发现,他的左侧大脑开始承担缺失的左侧视觉任务,而且他仍然可以看到很好,根据先前的一份现场科学报告。

另一项最新研究发现,一小部分女性尽管失去了嗅球,但仍能闻到气味大脑前部处理信息的区域关于气味。尽管目前还不清楚这是怎么发生的,但研究人员认为他们大脑的另一部分有可能承担起处理气味的任务,根据另一份现场科学报告,

现在,这项新研究的作者希望更好地了解大脑在受伤或中风后是如何自我重组的,以及一些地区如何能够补偿受损或损失的损失。”或许,这项工作可以为有针对性的干预策略提供信息。。。为了帮助更多的脑损伤患者,Kliemann说,

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最初发表在《生活科学》杂志上

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