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不可思议!大脑被切掉一半还跟正常人一样,科学家首次发现了其中的秘密

来源:泛亚电竞官方   发布时间:2022-06-28 00:34nbsp;  点击量:

本文摘要:大脑是一个谜样的器官,分成左脑和右脑,它们通过创建简单的神经网络展开交流,完全支撑了我们所有的智能活动(留意、自学、记忆、交流和决策等),还主导机体内一切生理活动,并调节机体与周围环境的均衡。在人们印象中,左脑和右脑缺一不可,但世界上还真为有半个脑袋存活下来的。最近公开发表在《CellReports》的一项研究指出:6名患者大脑一半被切除后,可以像正常人一样生活,并首次说明了其中的原因。这个研究还是十分令人吃惊的。

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大脑是一个谜样的器官,分成左脑和右脑,它们通过创建简单的神经网络展开交流,完全支撑了我们所有的智能活动(留意、自学、记忆、交流和决策等),还主导机体内一切生理活动,并调节机体与周围环境的均衡。在人们印象中,左脑和右脑缺一不可,但世界上还真为有半个脑袋存活下来的。最近公开发表在《CellReports》的一项研究指出:6名患者大脑一半被切除后,可以像正常人一样生活,并首次说明了其中的原因。这个研究还是十分令人吃惊的。

要告诉,左右大脑相连密切,还各司其职,如右侧的肢体活动主要不受左脑掌控,而左侧的肢体活动主要不受右脑掌控,大脑被切除一半后还能像正常人一样生活,另一半大脑是怎么做的呢?没被切除的大脑显得更加强劲我们再行来非常简单理解一下这个研究,6名患者(HS1-6)在儿童时期因为患病展开了半大脑切除术,有2个儿童展开了左半球切除术,4个儿童展开了右半球切除术。在这6名儿童长大成年后(20岁~29岁之间),来自加州理工学院(theCaliforniaInstituteofTechnology)等众多机构的研究人员为了探究这6名患者半球大脑的内在功能连接性,另挑选了6人作为对照组(CNT;n=6),让他们在放开的情况下(有助回避外界的阻碍)以及在序列参数完全相同的脑功能磁共振光学(fMRI)下展开大脑扫瞄,通过跟踪血液氧合水平依赖性信号(BOLD)评估大脑各模块的活动情况。第一作者DoritKliemann回应,“当我看见电脑里面的fMRI图像只表明出有一半的大脑时,我还是十分吃惊的,因为这些图像居然来自和我刚一起聊天和的那些人。”研究人员运用两种有所不同层级的模块方式对受试者和对照组展开有所不同分块的研究。

有研究证明,大脑的有所不同区域处置有所不同的消息,如躯体运动中枢、躯体感觉中枢、视觉中枢、听力中枢、语言中枢......研究人员为了证明大脑这种“功能”的普遍性,还成立了一个大样本数据集,也就是跟之前的脑基因组学超级项目(BrainGenomicsSuperstructProject,GSP)的参与者展开较为,包括一个T1权重互为结构MRI扫瞄结果,以及一个或两个静息状态下的功能MRI扫瞄结果。在研究之前,研究人员DoritKliemann指出大脑各模块之间的连接性不会消退,可是结果却恰恰相反,找到被手术半个大脑的这6名患者各模块之间的连接性都获得了明显的提升。从上图(A)中,灰色柱形图代表GSP数据分布、蓝色代表CNT、红色代表HS,我们可以显著显现出各模块外部相连明显减少,模块内部也表明出有了和对照组一样强劲而等效的连接性。

从上图(B)中,除了一名HS3患者,所有半球切除术患者模块之间的连接性获得了明显的提升。也就是说这6名患者尽管丧失了一半大脑,但是还是像正常人一样生活,主要原因是剩下的一半大脑获得了强化,也就是大脑各模块的相连紧密性获得了明显提升,填补了缺陷大脑带给的影响,这也有可能反应了模块之间的相互作用有可能是半球切除术患者功能重组的特征。尽管大脑半球切除术早已有一定发展,但还仍然不确切大脑到底再次发生了什么改变,这项研究首次从大脑内在结构上展出了大脑内在的变化。

大脑可塑性十分强劲首次大脑半球切除术只不过可以跟踪到1926年,美国神经外科医生WalterDandy医生首次为一名患上大脑胶质肿瘤的病人手术了半个大脑,并且获得了顺利。文献中还有其他案例记录了大脑强劲的可塑性:例如,公开发表在《生命科学》上的一个报导,一个小男孩的右半大脑三分之一被手术,手术的大脑还包括负责管理视力的部分。几年后,神经科学家找到小男孩左侧大脑开始分担缺陷的视觉任务,而且小男孩可以看得很明晰。

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例如,公开发表在《柳叶刀》上面的一个白领案例,也展示出了大脑强劲的可塑性。一名44岁法国男子的脑部做到CT和核磁共振扫瞄后吃惊地找到,其脑室里充满著了脑脊液,原本长时间的脑组织由于不受断裂厚得像一张纸。

令人吃惊的是,这位“完全没大脑”的患者智商竟然有75,不仅像正常人一样出家人,甚至还腊着政府公务员的差事。例如,公开发表在《身体》的一个例子,17岁的刘俏因为癫痫就诊,去医院结果找到她在右脑早已毫无用处,甚至还拖后腿,给长时间的左脑添麻烦打架,这也是引起癫痫的原因。医生建议她做到半脑切除术,虽然当时她和家人都深感不可思议,但没其他好的化疗办法。

好在手术展开的很顺利,如今刘俏早已成婚生子,有一个幸福美满的家庭。这些案例不足以解释,脑组织可塑性十分大,在必要情况下,需要自动适应环境脑损伤。谈到这里,可能会有人困惑,为什么脑梗死、脑出血等疾病,有可能只是受损了小部分脑组织,为什么不会带给相当严重的后果,如偏瘫、心理障碍、丧生。

在这项研究中,研究人员提及了一个的问题,有可能只有在儿童时期展开过半球切除术的患者,才可能会维持难以置信的重塑能力。但不管怎样,研究人员期望能理解大脑伤势或中风后,大脑应当如何自我修缮,以及大脑长时间区域如何补偿损毁或遗失的区域,并采行有针对性的介入策略,来协助更好的脑损伤患者。最后,给大家普及一下什么是大脑半球切除术,指开颅将整个大脑半球皮质及其下方的白质和部分基底节一起手术,仅有保有丘脑和下丘脑的一种手术。

一般来说,手术大脑半球不会对运动、人格和记忆产生严重影响,但类似情况下,一个大脑半球相当严重损毁,手术后对人体功能影响并不大或者可逐步完全恢复,拒绝接受手术者年龄就越小其功能恢复能力就越强劲。参考文献:[1]Feuillet,L.,Dufour,H.,andPelletier,J.(2007).Brainofawhite-collarworker.Lancet370,262.。


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