Мозг напополам
После удаления одного полушария оставшееся работает за двоих.
Мозг без полушария на снимке из магнитно-резонансного сканера. (Фото: Caltech Brain Imaging Center)
Операцию по удалению одного из мозговых полушарий делают при эпилепсии. Как известно, эпилептический припадок начинается с чрезвычайно сильных и синхронных импульсов какой-нибудь группы нейронов, после чего эта аномальная неуправляемая активность захватывает другие зоны мозга. Против эпилепсии есть целый ряд лекарств, но медикаменты не всегда помогают, и тогда нейрохирурги стараются просто удалить из мозга те нервные клетки, которые генерируют эпилептические импульсы.
Определить нехорошие нейроны бывает непросто, для этого используют целый спектр методов, вплоть до того, что больному в мозг вживляют на некоторое время электроды, чтобы прямо на живом мозге понять, какая его часть плохо себя ведёт. Обычно удалять приходится совсем небольшой кусочек нервной ткани – но только если эпилептические нейроны удалось локализовать. Но случается так, что определить местоположение таких нейронов не выходит. И вот тогда, как было сказано, больному удаляют сразу целое полушарие, или бо́льшую его часть.
Звучит ужасно, однако, как ни удивительно, люди вполне восстанавливаются после такой процедуры. Впервые удаление полушария применили ещё в конце XIX века, и с тех пор накопилось достаточно данных о том, как чувствуют себя «безполушарные» больные. В целом на когнитивных функциях удаление полушария сказывается сравнительно слабо; личность у человека не меняется, память не страдает, и даже чувство юмора остаётся при нём. Некоторые проблемы могут возникнуть с языком и речью, но и тут всё зависит от того, как делали операцию. Обычно полушарие (или его крупную часть) удаляют у детей, которые страдают от очень сильной эпилепсии и которым не помогают никакие средства. В детстве мозг очень активно меняется, и как раз в детстве ему, очевидно, проще приспособиться к новым условиям – то есть так перенастроить нейронные связи, чтобы скомпенсировать утрату полушария.
Но как именно перенастраиваются нейронные связи? Чтобы узнать это, сотрудники Калифорнийского технологического института с помощью магнитно-резонансной томографии сравнили работу мозга у шести взрослых, которым в детстве удалили полушарие, с работой мозга у обычных людей. Исследователи выбрали для анализа не весь мозг, а лишь те районы, которые отвечают за зрение, внимание, движения тела и некоторые другие. Как пишут авторы работы в Cell Reports, у «безполушарных» людей связи между этими центрами оказались намного сильнее, чем у людей с обоими полушариями. Например, у участков коры, которые отвечают за ходьбу, было больше каналов связи с участками коры, регулирующими речь. Сама по себе сеть соединений была такой же, как в обычном мозге, только нервные центры, входящие в эту сеть, у «безполушарных» людей общались друг с другом гораздо более плотно.
В целом, наверно, можно было ожидать чего-то подобного: будучи вынужден работать в, мягко говоря, необычных условиях, мозг усиливает обмен информацией внутри оставшегося полушария, так что оно начинает работать за себя и за утраченную половину. Так или иначе, пластичность мозга оказывается совершенно поразительной, даже несмотря на то, что мы узнаём о ней всё больше и больше – так, мы уже как-то писали о том, что участки коры могут менять свои функции, и что мозг найдёт в себе место для чего угодно, хоть для покемонов.
Автор: Кирилл Стасевич