私たちが頭蓋骨で持ち歩くしわが寄った神秘的な器官は、ほとんど魔法のように変化し、適応する能力を持っています。これは、脳の半分を切除した人々の新しい研究で特に明らかな特徴です。
この研究は、11月19日にCell Report誌に掲載され、小児期に脳の半分を切除する外科的処置である半球切除術を受けた少数の人々に焦点を当てました。調査結果は、この重要な器官の半分全体が欠落しているにもかかわらず、脳の残りの半分が強化されたため、参加者は問題なく機能できることを示したと著者らは述べた。
脳は非常に「可塑的」であることが知られています。つまり、脳は常に新しいネットワークまたは脳細胞間の接続を形成することができます。実際、それが私たちが新しいスキルを習得する方法です。たとえば、ギターを練習するほど、音楽の腕前を司る脳のネットワークがますます強化されます。
この可塑性を理解する最良の方法の1つは、脳の一部を切除した患者を研究することです。新しい研究のために、カリフォルニア工科大学の研究者グループは、てんかん発作を軽減するために、生後3か月から11歳のときに半球切除を受けた20代と30代の成人6人の脳を分析しました。
著者らはまた、6つのコントロールの脳、または両方の半球が無傷であった人々を分析しました。すべての参加者は、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）、血流を追跡することによって脳活動を測定する手法を受けました。研究者たちは特に、視覚、動き、感情、認知などの日常的な機能に関与している脳のネットワークに注目しました。次に、脳スキャンを、Brain Genomics Superstruct Projectと呼ばれるデータベースで公開されている1,500枚の脳画像と比較しました。
チームは、脳半球が1つしかない患者の中で、同じネットワーク（ビジョンなど）に関与する脳領域は、脳全体が無傷である健康な患者と同様に連携することを発見しました。
さらに、著者らは、異なるネットワークの一部間の接続性、つまりコミュニケーションが、半球を取り除いた患者の方が実際には強いことを発見しました。このようにして、脳は脳の構造の喪失を補うことができるようだと著者らは述べた。これらの患者の多くは無傷の言語スキルを備え、高機能であった。カリフォルニア工科大学のポスドクである筆頭著者であるDorit Kliemann氏は、声明のなかで、「スキャナーにそれらを入れたとき、私がスキャンした他の何百人もの個人と同じように、小さな話をした」と述べた。 「彼らに初めて会ったとき、あなたは彼らの状態をほとんど忘れることができます。」
「コンピューターの前に座って、脳の半分だけを示しているこれらのMRI画像を見るとき、私は今でも話して歩いているのを見た同じ人間からのものであり、彼または彼女の時間を費やすことを選択したことに驚いています研究する」と付け加えた。
予期しない状況に適応する脳の驚くべき能力を文書化する文献には、他にも多くの事例があります。たとえば、少年は右半球の3分の1を取り除いたが、これには視力の原因となっている脳の部分が含まれていた。しかし、彼の手術の数年後、神経科学者は、彼の脳の左側が欠けている左側の視覚タスクを引き継ぎ始め、そして以前のLive Scienceの報告によると、彼はまだうまく見えることがわかりました。
別の最近の研究では、嗅覚の情報を処理する脳の前部の領域である嗅球に欠けているにもかかわらず、匂いを嗅ぐ女性の小さなグループが見つかりました。これがどのように起こるかは不明ですが、別のライブサイエンスレポートによると、研究者たちは、脳の別の部分が臭いを処理するタスクを担っていた可能性があると考えています。
現在、新しい研究の著者は、損傷または脳卒中の後に脳がどのようにそれ自身を再編成するか、および一部の領域が損傷または失われた領域をどのように補うことができるかをよりよく理解することを望んでいます。 「たぶん将来的には、その研究は標的を定めた介入戦略に情報を与えることができる…脳損傷を持つより多くの人々を助けるために」とクリーマンは言った。
