Мозг: чердак, лабиринт или опора для шляпы?

Анатомическая гемисферэктомия подразумевает удаление всего полушария целиком, тогда как во время функциональной гемисферэктомии извлекают только части полушария мозга, а также рассекают мозолистое тело, которое представляет собой пучки нервных волокон, соединяющих два полушария. Образовавшуюся после извлечения полушария полость оставляют пустой, и она с течением времени заполняется спинномозговой жидкостью.

Нейрохирурги университета Джонса Хопкинса специализируются на проведении анатомической гемисферэктомии. Ее преимущество заключается именно в удалении полушария целиком, так как, по словам нейрохирурга Фримана, «если оставить часть пораженного полушария, то эпилептические припадки могут вернуться», в то время как нейрохирурги из университета Калифорнии в Лос-Анжелесе предпочитают проводить функциональную гемисферэктомию в связи с меньшей потерей крови во время операции. «Возраст наших пациентов обычно менее двух лет, и у них просто меньше крови, которую можно потерять». Возраст большинства пациентов в университете Джонса Хопкинса от 5 до 10 лет.

Нейрохирурги выполняли такую операцию даже у младенцев в возрасте трех месяцев. И что самое удивительное, память и личность у них развивались нормально. Как показало недавно проведенное исследование, у 86 % из 111 детей, которым была проведена гемисферэктомия в университете Джонса Хопкинса в период с 1975 по 2001 г., эпилептические припадки либо полностью отсутствуют, либо не выражены и не требуют приема лекарственных препаратов. Те пациенты, которые продолжают страдать от приступов, как правило, имеют врожденные пороки или патологии развития, когда повреждение затрагивает области обоих полушарий, как объясняет Фриман.

Другое исследование показало, что у детей, перенесших гемисферэктомию, даже улучшалась успеваемость в школе после исчезновения эпилептических припадков. «Одна наша пациентка стала чемпионом класса в боулинге, другой пациент – чемпионом штата по шахматам, остальные успешно учатся в колледжах», – говорит Фриман.

Разумеется, что у такой операции есть и негативные последствия. «Вы можете ходить, бегать, некоторые даже танцуют, но вы теряете способность пользоваться рукой на противоположной к удаленному полушарию стороне тела. Вы практически полностью утрачиваете возможность владеть рукой, и зрение также пропадает на этой стороне», – говорит Фриман.

Стоит отметить, что после операции наблюдаются и другие нарушения. Если удалено левое полушарие, то «большинство людей испытывают трудности с речью. Раньше считали, что если удаление левого полушария происходит в возрасте старше двух лет, то человек не овладеет речью. Мы это опровергли», – говорит Фриман. «Чем младше пациент на момент проведения гемисферэктомии, тем меньшие нарушения будут наблюдаться в дальнейшем. Куда в правом полушарии перемещается речевой центр и какие функции он замещает, никто не знает».

Недавно Матерн с коллегами впервые исследовали с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии, как меняется мозг в процессе реабилитации пациентов после гемисферэктомии. Изучение того, как оставшееся полушарие берет на себя речевую, сенсорную, двигательную и другие функции, «может пролить свет на пластичность мозга, на его способность изменяться», – отмечает Фриман. И все равно, потеря половины мозга, а значит, и способность владеть только одной рукой, и потеря одной половины поля зрения – состояние, которого любой хотел бы избежать всеми силами.

Исходно опубликовано на сайте Scientific American

24 мая 2007

Какую роль играют коннектомы в нашем сознании?

Отвечает Александр Форнито, доцент из института когнитивных и клинических нейронаук Монаша в Мельбурне, Австралия:

Человеческий мозг – уникальная и очень сложная сеть, состоящая из более 86 млрд нейронов, которые связаны между собой при помощи 100 млрд синапсов. Коннектом – это обширная карта таких связей, т. е. «схема проводки» мозга.

Современный уровень технологий не позволяет нам составить карту нейронных связей мозга, которая включала бы абсолютно все нейроны и синапсы. Вместо этого, используя, например, магнитно-резонансный томограф, ученые могут картировать связи между областями мозга размером в несколько миллиметров, которые состоят из тысяч нейронов.

На таком макроскопическом уровне каждая область мозга содержит специализированные нейроны, вместе обеспечивающие отдельные функции, которые в свою очередь вносят вклад в когнитивную деятельность человека. Так, разные области зрительной коры содержат нейроны, обрабатывающие определенный вид зрительной информации, например ориентацию линии или направление ее движения. Одни области мозга участвуют в обработке информации (звук, запах, прикосновение) от остальных органов чувств, в то время как другие контролируют движение, отвечают за эмоциональные реакции и т. д.