人类真神奇！大脑被整整切掉一半还能正常生活

来源:加州理工学院大脑成像中心

我们总是听到这样令人震惊的故事:一些人仍然过着正常的生活，即使他们的一些大脑被摧毁或丢失。尽管这似乎不合逻辑，但这是事实。在某些情况下，我们的大脑拥有不可思议的技能，可以根据缺失的部分重塑其功能。

一项针对大脑半球缺陷者的新研究为这一目标的实现提供了线索，揭示了当一个人的大脑有部分缺陷时，它仍然具有出色的多任务处理能力。

加利福尼亚理工学院的神经科学家多里特·克里曼说:“当你第一次见到这些有大脑缺陷的人时，你几乎不会认为他们和普通人有什么不同。”

“当我坐在电脑前，看到这些仅显示半个大脑的核磁共振图像时，我仍然感到惊讶。这些图像来自我的研究对象。不久前，我亲眼看到他们说话和走路，他们也选择把业余时间贡献给科学研究。”

在众多研究对象中，有六人在童年时经历了可怕的大手术。为了治疗罕见和极端的癫痫，他们必须接受大脑半球切除术。这种手术只会在癫痫“灾难性”发作或药物治疗失败时使用。

克里曼说:“这些病人能做的事情多得令人惊讶。尽管他们面临着挑战，但考虑到他们缺少半个大脑组织，他们的认知能力仍然非常出色。”

通过将这些大脑半球缺失患者的磁共振成像扫描结果与未切除任何脑组织的6名对照组进行比较，并结合储存在大脑上部结构基因组计划数据库中的1482幅磁共振成像扫描图像，克利曼和他的同事发现，只有一半大脑的人的静息脑活动模式与拥有完整脑组织的对照组非常相似。

但是团队也发现了不同之处:接受大脑半球切除术的参与者大脑网络之间的联系更多。

这些大脑网络涉及大脑的两个半球，并控制注意力、感觉、情感和记忆等外围活动。研究表明，网络内部的活动影响人们的运动控制能力，网络之间的联系对工作记忆等执行能力至关重要。

接受大脑半球切除术的六名研究参与者的脑网络连接一直在增加，并且这种连接的增加不仅发生在单个网络中，而且可以在不同的网络中检测到。例如，控制注意力的网络和控制视觉的网络之间的联系比正常情况下要多。然而，无论是否进行了大脑半球切除术，不同网络之间的连接模式保持不变，除了那些进行了大脑半球切除术的人的连接数量会增加。

卡耐基梅隆大学的神经科学家玛琳·贝尔曼在接受《纽约时报》采访时评论道:“大脑半球切除术患者的大脑网络似乎能够同时处理多项任务。”

研究人员在论文中解释说，网络之间连通性的增加反映了剩余的脑组织如何补偿大脑可用部分的硬件损失，以维持认知功能和意识。

研究人员指出，由于样本量较小，他们无法将大脑活动的差异与特定行为或认知能力的差异联系起来。

在未来的研究中，研究小组希望进一步探索这些大脑网络如何协同工作来补偿缺失或受损的大脑组织，然后完成一项特定的任务，这与本实验中大脑的静止状态正好相反。

此外，了解不同的大脑网络如何通过增加联系来完成多项任务，可能有助于科学家找到治疗其他脑损伤的方法。

克里曼说:“最令人惊讶的是，有些人只用半个大脑就能正常生活，但有时大脑中的小损伤(如中风)或脑损伤(如自行车事故或肿瘤)会产生毁灭性的影响。”

蝌蚪工作人员从科学警报，翻译晴空燕，转载必须得到授权。