Hva vil skje med en person hvis han bare har halvparten av hjernen igjen? Vi tror svaret er åpenbart. Organet som er ansvarlig for de viktigste livsprosessene er komplekst, og tapet av en betydelig del av det kan føre til forferdelige og uopprettelige konsekvenser. Men evnene til hjernen vår forbløffer fortsatt selv nevrovitenskapsmenn. Biopsykolog Sebastian Ocklenburg deler forskningsfunn som høres ut som handlingen i en sci-fi-film.
Noen ganger må leger gå til ekstreme tiltak for å redde menneskeliv. En av de mest radikale prosedyrene innen nevrokirurgi er hemisfærektomi, fullstendig fjerning av en av hjernehalvdelene. Denne prosedyren utføres kun i svært sjeldne tilfeller av intraktabel epilepsi som en siste utvei når alle andre alternativer har mislyktes. Når den berørte halvkulen fjernes, reduseres frekvensen av epileptiske anfall, som hver bringer pasientens liv i fare, radikalt eller forsvinner helt. Men hva skjer med pasienten?
Biopsykolog Sebastian Ocklenburg vet mye om hvordan hjernen og nevrotransmittere påvirker folks oppførsel, tanker og følelser. Han forteller om en fersk studie som hjelper til med å forstå hvordan hjernen kan fungere når bare halvparten gjenstår.
Forskerne undersøkte hjernenettverk hos flere pasienter, som hver fikk fjernet en halvkule i tidlig barndom. Resultatene av eksperimentet illustrerer hjernens evne til å reorganisere seg selv etter alvorlig skade, dersom denne skaden oppstår i ung alder.
Selv uten noen spesifikke oppgaver er hjernen veldig aktiv: for eksempel i denne tilstanden drømmer vi
Forfatterne brukte den nevrobiologiske teknikken funksjonell magnetisk resonansavbildning (MRI) i hvile. I denne studien skannes deltakernes hjerner ved hjelp av en MR-skanner, en maskin som mange sykehus har i disse dager. En MR-skanner brukes til å lage en serie bilder av kroppsdeler basert på deres magnetiske egenskaper.
Funksjonell MR brukes til å lage bilder av hjernen under en spesifikk oppgave. For eksempel snakker personen eller beveger fingrene. For å lage en serie bilder i ro, ber forskeren pasienten ligge stille i skanneren og ikke gjøre noe.
Likevel, selv uten noen spesifikke oppgaver, viser hjernen mye aktivitet: for eksempel i denne tilstanden drømmer vi, og sinnet vårt "vandrer". Ved å bestemme hvilke områder av hjernen som er aktive når de er i dvale, klarte forskerne å finne funksjonelle nettverk.
Forskerne undersøkte nettverkene i ro i en gruppe pasienter som ble operert for å fjerne halvparten av hjernen i tidlig barndom og sammenlignet dem med en kontrollgruppe av deltakere som hadde begge hjernehalvdelene i arbeid.
Vår utrolige hjerne
Resultatene var virkelig fantastiske. Man kunne forvente at fjerning av halvparten av hjernen ville alvorlig forstyrre organisasjonen. Nettverkene til pasienter som gjennomgikk en slik operasjon så imidlertid overraskende like ut som kontrollgruppen av friske personer.
Forskerne identifiserte syv forskjellige funksjonelle nettverk, som de som er knyttet til oppmerksomhet, visuelle og motoriske evner. Hos pasienter med halvhjerne fjernet, var forbindelsen mellom hjerneregioner innenfor samme funksjonelle nettverk bemerkelsesverdig lik den for kontrollgruppen med begge halvkuler. Dette betyr at pasientene viste normal hjerneutvikling, til tross for fraværet av halvparten av det.
Hvis operasjonen utføres i tidlig alder, beholder pasienten vanligvis normale kognitive funksjoner og intelligens.
Det var imidlertid én forskjell: Pasientene hadde en markant økning i forbindelsen mellom ulike nettverk. Disse forbedrede forbindelsene ser ut til å reflektere prosessene med kortikal reorganisering etter fjerning av halvparten av hjernen. Med sterkere forbindelser mellom resten av hjernen, ser disse menneskene ut til å være i stand til å takle tapet av den andre halvkulen. Dersom operasjonen utføres i tidlig alder, beholder pasienten vanligvis normale kognitive funksjoner og intelligens, og kan leve et normalt liv.
Dette er enda mer imponerende når man tenker på at hjerneskade senere i livet – for eksempel med hjerneslag – kan ha alvorlige konsekvenser for kognitive evner, selv om bare små områder av hjernen er skadet.
Det er åpenbart at slik kompensasjon ikke alltid forekommer og ikke uansett alder. Resultatene av studien gir imidlertid et betydelig bidrag til studiet av hjernen. Det er fortsatt mange hull i dette kunnskapsområdet, noe som betyr at nevrofysiologer og biopsykologer har et bredt virkefelt, og forfattere og manusforfattere har rom for fantasi.
Om eksperten: Sebastian Ocklenburg er en biopsykolog.