Nasz mózg dostosowuje się gdy jego półkule nie mogą się ze sobą komunikować!

Pomiędzy dwiema połówkami naszego mózgu znajduje się szczelina wypełniona płynem, przez którą przebiega most włókien nerwowych (ciało modzelowate), które przenoszą informacje między obiema półkulami.

Jednak niektórzy ludzie rodzą się bez ciała modzelowatego, co oznacza, że ​​brakuje im tej standardowej drogi neuronowej składającej się z około 190 milionów aksonów, które zwykle przenoszą informacje między lewą a prawą półkulą. To, jak ich mózgi przystosowują się, jest naprawdę niezwykłe.

Badania wykazały, że u osób, które nigdy nie rozwinęły tego głównego połączenia, mózg przeprogramowuje się i tworzy całkowicie nowe ścieżki łączące, które przekierowują sygnały przez inne regiony mózgu, utrzymując komunikację nad przepaścią przez środkową i przednią część mózgu.

Nowe włókna zbudowane w celu ponownego połączenia dwóch półkul mózgu, zwane w niektórych przypadkach węzłami Probsta, nie są idealnym zamiennikiem ciała modzelowatego, a mimo to komunikacja między dwiema półkulami zostaje zachowana” – wyjaśnia neurobiolog Vanessa Siffredi z Uniwersytetu Genewskiego w Szwajcarii.

Przebieg tego procesu nadal pozostaje tajemnicą, ale nowe badania przeprowadzone przez Siffredi i współpracowników ujawniły, że plastyczność mózgu u dzieci bez ciała modzelowatego sięga jeszcze głębiej.

Wyniki obrazowania przeprowadzone na australijskich dzieciach pokazują, że mózgi pozbawione ciała modzelowatego tworzą niezwykłą liczbę nowych połączeń również wewnątrz każdej półkuli, aby pomóc w utrzymaniu prawidłowej funkcjonalności mózgu.

Około jedna na 4000 osób rodzi się bez ciała modzelowatego, które zwykle ma około 10 centymetrów.

Około połowa osób urodzonych bez ciała modzelowatego ma trudności z nauką i pamięcią. Niektórzy mogą również doświadczać problemów ze skupieniem uwagi i wykazywać mniejszą elastyczność poznawczą niż ich rówieśnicy. A jednak jedna czwarta osób z rozpoznaniem nie wykazuje żadnych widocznych oznak jakiegokolwiek upośledzenia.

Naukowcy sądzili, że obserwacja połączeń włókien nerwowych w obrębie każdej półkuli – oprócz bycia kolejnym wskaźnikiem plastyczności mózgu – może również w pewnym stopniu wyjaśnić tę zmienność efektów.

W badaniu wzięło udział 20 dzieci (w wieku od 8 do 17 lat), które urodziły się bez ciała modzelowatego lub z częściowym jego brakiem. Ich mózgi zostały przeskanowane za pomocą rezonansu magnetycznego, aby badacze mogli przyjrzeć się połączeniom między różnymi częściami ich mózgów. Porównano je ze skanami wykonanymi na 29 zdrowych dzieciach z nienaruszonym ciałem modzelowatym.

Oprócz skanowania mózgu dzieci wykonywały również zadania sprawdzające ich pamięć roboczą, uwagę i zdolności werbalnego uczenia się.

Analizując połączenia strukturalne w obrazach całego mózgu dzieci bez w pełni uformowanego ciała modzelowatego, zespół odkrył, że mózg reaguje wzmacnianiem ścieżek nerwowych wewnątrz każdej z dwóch półkul.

Dzieci z agenezją ciała modzelowatego wykazywały większą łączność w obrębie każdej półkuli mózgu niż grupa dzieci zdrowych.

Vanessa Siffredi / UNIGE

Co niewiarygodne, podczas analizy aktywnych połączeń w skanach mózgu, nie było znaczącej różnicy między tymi dwiema grupami.

Nawet bez ciała modzelowatego, części mózgu dzieci nadal aktywnie komunikowały się z innymi obszarami, zarówno w obrębie półkul, jak i między półkulami. Ta funkcjonalna łączność była porównywalna do ich zdrowych rówieśników z normalnie rozwiniętym ciałem modzelowatym.

To pokazuje, jak plastyczność mózgu może zatriumfować nad tym, co na pierwszy rzut oka wydaje się być oczywistymi strukturalnymi brakami w rozwoju mózgu.

“Uważamy, że mechanizmy plastyczności, takie jak wzmocnienie wiązań strukturalnych w obrębie każdej półkuli, kompensowały brak włókien neuronalnych między półkulami” – mówi Siffredi.

“Tworzone są nowe połączenia, a sygnały mogą być przekierowywane, aby zachować komunikację między dwiema półkulami”.

Koncentrując się tylko na dzieciach z agenezją ciała modzelowatego i ich wynikach testów, naukowcy odkryli również, że większa łączność strukturalna w półkulach była związana z lepszymi wynikami w nauce, pamięcią długotrwałą i roboczą oraz uwagą.

Chociaż liczba dzieci biorących udział w tym badaniu może wydawać się niewielka, jest ona dość duża, aby zbadać tę chorobę. Jak dotąd istnieje niewiele badań, które łączą obrazowanie mózgu z wynikami behawioralnymi, jak to ma miejsce w przypadku tego badania.

Warto również zauważyć, że niektóre z badanych dzieci miały inne nieprawidłowości w mózgu oprócz brakującego ciała modzelowatego, chociaż te dzieci wykazywały podobny poziom plastyczności w porównaniu do ich kolegów z grupy.

Podsumowując, jest to spektakularnym przykładem działania plastyczności mózgu, a nowe odkrycia mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego niektóre dzieci z tą niezwykłą wadą radzą sobie lepiej niż inne.

 

Źródła: Clare Watson / Science Alert

Structural Neuroplastic Responses Preserve Functional Connectivity and Neurobehavioural Outcomes in Children Born Without Corpus Callosum

Structural and functional brain rewiring clarifies preserved interhemispheric transfer in humans born without the corpus callosum

A malformation illustrates the incredible plasticity of the brain

What is brain plasticity and why is it so important?

Zdjęcia: Pixabay

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x