我們腦袋里那個(gè)布滿(mǎn)皺紋的神秘器官擁有一種幾乎不可思議的改變和適應(yīng)的能力，這一特征在一項(xiàng)對(duì)被切除了一半大腦的人進(jìn)行的新研究中尤為明顯。

這項(xiàng)研究發(fā)表在11月19日的《細(xì)胞報(bào)告》(Cell Reports)雜志上，研究對(duì)象是一小群在童年時(shí)期接受過(guò)半腦切除手術(shù)的人。作者說(shuō)，研究結(jié)果表明，盡管失去了整個(gè)關(guān)鍵器官的一半，但參與者可以正常工作，因?yàn)樗麄兊牧硪话氪竽X得到了強(qiáng)化。

眾所周知，大腦是非常“可塑性”的，這意味著它可以不斷地在腦細(xì)胞之間形成新的網(wǎng)絡(luò)或連接。事實(shí)上，這就是我們學(xué)習(xí)新技能的方式:例如，我們練習(xí)吉他的次數(shù)越多，負(fù)責(zé)音樂(lè)技能的大腦網(wǎng)絡(luò)就會(huì)越強(qiáng)。

理解這種可塑性的最好方法之一是研究那些被切除部分大腦的病人。在這項(xiàng)新研究中，加州理工學(xué)院的一組研究人員分析了6名20 - 30歲的成年人的大腦，這些人在3個(gè)月到11歲之間進(jìn)行了大腦半球切除手術(shù)以減少大腦體積 癲癇發(fā)作。

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作者還分析了6個(gè)控制組的大腦，也就是同時(shí)擁有兩個(gè)半球的人。所有的參與者都進(jìn)行了功能測(cè)試 磁共振成像(fMRI)是一種通過(guò)追蹤血液流動(dòng)來(lái)測(cè)量大腦活動(dòng)的技術(shù)。研究人員專(zhuān)門(mén)研究了大腦中與日常功能相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)，如視覺(jué)、運(yùn)動(dòng)、情感和認(rèn)知。然后，他們將這些腦部掃描圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)“大腦基因組學(xué)超級(jí)結(jié)構(gòu)項(xiàng)目”(brain Genomics Superstruct Project)中公布的1500幅大腦圖像進(jìn)行了比較。

研究小組發(fā)現(xiàn)，在只有一個(gè)大腦半球的患者中，涉及同一網(wǎng)絡(luò)的大腦區(qū)域(如視覺(jué))協(xié)同工作的效果與那些大腦完整的健康患者相同。

更重要的是，作者發(fā)現(xiàn)，大腦半球切除后，不同神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分之間的連通性，也就是溝通能力，實(shí)際上更強(qiáng)。通過(guò)這種方式，大腦似乎能夠彌補(bǔ)大腦結(jié)構(gòu)的損失，作者說(shuō)。這些患者中有許多功能正常，語(yǔ)言能力完好。研究報(bào)告的主要撰寫(xiě)人、加州理工學(xué)院的博士后多瑞特·克里曼在一份聲明中說(shuō):“當(dāng)我把他們放進(jìn)掃描儀時(shí)，我們聊了一會(huì)兒，就像我掃描過(guò)的其他數(shù)百人一樣。”“當(dāng)你第一次見(jiàn)到他們時(shí)，你幾乎會(huì)忘記他們的情況。”

“當(dāng)我坐在電腦前,看看這些MRI圖像顯示只有一半大腦,我仍然驚奇的圖片來(lái)自相同的人我只是看見(jiàn)說(shuō)話(huà)和走路,他選擇把他或她的研究,”她補(bǔ)充道。

在文獻(xiàn)中還有許多其他的案例，證明大腦具有驚人的適應(yīng)意外情況的能力。例如，一個(gè)小男孩的右半球被切除了三分之一，其中包括負(fù)責(zé)視覺(jué)的那部分大腦。但在他手術(shù)后的幾年，神經(jīng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)他的左腦開(kāi)始承擔(dān)起缺失的左腦的視覺(jué)任務(wù)，而且根據(jù)先前的《生活科學(xué)》報(bào)道，他仍然可以看得很好。

另一項(xiàng)最近的研究發(fā)現(xiàn)，一小群女性雖然沒(méi)有嗅球，但仍能聞到氣味。嗅球位于大腦的前部，負(fù)責(zé)處理有關(guān)氣味的信息。雖然目前還不清楚這是如何發(fā)生的，但根據(jù)另一份《生活科學(xué)》的報(bào)告，研究人員認(rèn)為他們大腦的另一部分可能承擔(dān)了處理氣味的任務(wù)。

現(xiàn)在，這項(xiàng)新研究的作者希望更好地了解大腦在受傷或中風(fēng)后是如何自我重組的，以及一些區(qū)域是如何彌補(bǔ)那些受損或丟失的。“也許最終，這項(xiàng)工作可以為有針對(duì)性的干預(yù)策略提供信息……幫助更多的腦損傷患者。

最初發(fā)表在 生活科學(xué)。