为何大脑被切除一半后、剩余的一半仍能继续工作?

为何大脑被切除一半后、剩余的一半仍能继续工作?
2019年11月26日 09:06 新浪科技
图为接受了脑半球切除术的患者大脑的横截面。图为接受了脑半球切除术的患者大脑的横截面。

  新浪科技讯 北京时间11月26日消息,据国外媒体报道,加州理工学院开展的一项新研究发现,大脑有着魔法般的变化和适应能力,一些病人在接受了大脑半球切除术之后,只剩一半的大脑仍然能正常发挥功能。

  参与此次研究的受试者年纪从20至30岁不等,均在童年时期因癫痫接受了大脑半球切除术,而研究结果发现,尽管失去了整整一半的大脑,这些病人的大脑功能却基本正常,因为剩余的一半大脑功能得到了强化,起到了弥补作用。

  科学家知道大脑的“弹性”很强,也就是说,大脑会不断生成新的神经网络、在脑细胞之间建立起新的联系。事实上,我们正是通过这一过程学会新技能的,例如,我们弹吉他弹得越多,负责音乐才能的大脑网络就会变得越来越强。

图为童年时期接受了脑半球切除术的患者大脑的横截面(从左至右依次为大脑从上至下的切面图)。图为童年时期接受了脑半球切除术的患者大脑的横截面(从左至右依次为大脑从上至下的切面图)。

  而大脑被部分切除的患者可以帮助科学家进一步了解大脑的这种“弹性”。在此次新研究中,研究人员还分析了六名正常人的大脑作为对照组。所有受试者都做了脑功能磁共振成像(fMRI),通过追踪血液流动评估大脑的活动情况。研究人员特意考察了大脑中负责视觉、运动、情绪和认知能力等日常功能的神经网络,然后将这些大脑扫描结果与数据库中的1500张大脑图像进行比较。

  结果发现,切除了一半大脑的受试者的脑功能与正常人无异,不仅如此,这些患者大脑中各神经网络之间的联系和交流甚至比普通人更强,如此看来,大脑似乎能够自行弥补缺失部分的功能。这些患者中有许多人的大脑功能甚至非常优秀,语言功能也完好无缺。研究人员指出,在这些患者做脑功能磁共振成像的过程中,她会与患者们聊天,而与他们聊天的感觉与普通人没什么不同。

  医学文献中可以找到许多有关大脑惊人适应能力的记录,例如,一个男孩在小时候做了右半脑摘除术,其中也包括负责视觉的脑区,但在手术几年后,神经科学家发现他的左半脑承担起了原本由右半脑承担的视觉功能,他的视觉也因而恢复如初。

  而近期的另一项研究发现,一些女性的嗅球(即大脑前部负责处理嗅觉信息的脑区)被摘除后,仍然可以闻到味道,尽管还不清楚为何会发生这种情况,但研究人员认为,也许有另一块脑区承担起了处理嗅觉信息的职责。

  参与此次最新研究的科学家们希望能进一步理解大脑如何在受伤或中风后进行自我重组,以及部分脑区如何弥补受损或缺失部分的功能,利用这些研究结果,医生或可制定出针对性的干预策略,为更多大脑受损的患者提供帮助。(叶子)

 

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