Hvad vil der ske med en person, hvis han kun har halvdelen af sin hjerne tilbage? Vi mener, at svaret er indlysende. Det organ, der er ansvarlig for de vigtigste livsprocesser, er komplekst, og tabet af en betydelig del af det kan føre til forfærdelige og uoprettelige konsekvenser. Men vores hjernes evner forbløffer stadig selv neurovidenskabsmænd. Biopsykolog Sebastian Ocklenburg deler forskningsresultater, der lyder som plottet i en sci-fi-film.
Nogle gange er læger nødt til at gå til ekstreme foranstaltninger for at redde menneskeliv. En af de mest radikale procedurer inden for neurokirurgi er hemisfærektomi, fuldstændig fjernelse af en af hjernehalvdelene. Denne procedure udføres kun i meget sjældne tilfælde af uoverskuelig epilepsi som en sidste udvej, når alle andre muligheder har fejlet. Når den berørte halvkugle fjernes, reduceres hyppigheden af epileptiske anfald, som hver især bringer patientens liv i fare, radikalt eller forsvinder helt. Men hvad sker der med patienten?
Biopsykolog Sebastian Ocklenburg ved meget om, hvordan hjernen og neurotransmittere påvirker folks adfærd, tanker og følelser. Han fortæller om en nylig undersøgelse, der hjælper med at forstå, hvordan hjernen kan fungere, når kun halvdelen er tilbage.
Forskerne undersøgte hjernenetværk hos flere patienter, som hver fik fjernet en halvkugle i den tidlige barndom. Resultaterne af eksperimentet illustrerer hjernens evne til at reorganisere sig selv efter alvorlige skader, hvis denne skade opstår i en ung alder.
Selv uden nogen specifikke opgaver er hjernen meget aktiv: for eksempel drømmer vi i denne tilstand
Forfatterne brugte den neurobiologiske teknik med funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) i hvile. I denne undersøgelse scannes deltagernes hjerner ved hjælp af en MR-scanner, en maskine som mange hospitaler har i disse dage. En MR-scanner bruges til at skabe en række billeder af kropsdele baseret på deres magnetiske egenskaber.
Funktionel MR bruges til at skabe billeder af hjernen under en specifik opgave. For eksempel taler personen eller bevæger fingrene. For at skabe en række billeder i hvile beder forskeren patienten om at ligge stille i scanneren og ikke gøre noget.
Ikke desto mindre, selv uden nogen specifikke opgaver, viser hjernen meget aktivitet: for eksempel drømmer vi i denne tilstand, og vores sind "vandrer". Ved at bestemme, hvilke områder af hjernen, der er aktive, når de er i dvale, var forskerne i stand til at finde dens funktionelle netværk.
Forskerne undersøgte netværkene i hvile i en gruppe patienter, der blev opereret for at fjerne halvdelen af deres hjerner i den tidlige barndom og sammenlignede dem med en kontrolgruppe af deltagere, der havde begge hjernehalvdele i arbejde.
Vores utrolige hjerne
Resultaterne var virkelig fantastiske. Man kunne forvente, at fjernelse af halvdelen af hjernen alvorligt ville forstyrre dens organisation. Netværkene af patienter, der gennemgik en sådan operation, lignede dog forbavsende meget om kontrolgruppen af raske mennesker.
Forskerne identificerede syv forskellige funktionelle netværk, såsom dem, der er forbundet med opmærksomhed, visuelle og motoriske evner. Hos patienter med halvhjerne fjernet var forbindelsen mellem hjerneregioner inden for det samme funktionelle netværk bemærkelsesværdigt lig den for kontrolgruppen med begge hemisfærer. Det betyder, at patienterne udviste normal hjerneudvikling på trods af fraværet af den ene halvdel.
Hvis operationen udføres i en tidlig alder, bevarer patienten normalt normale kognitive funktioner og intelligens.
Der var dog én forskel: Patienterne havde en markant stigning i forbindelsen mellem forskellige netværk. Disse forbedrede forbindelser synes at afspejle processerne med kortikal reorganisering efter fjernelse af halvdelen af hjernen. Med stærkere forbindelser mellem resten af hjernen ser disse mennesker ud til at være i stand til at klare tabet af den anden halvkugle. Hvis operationen udføres i en tidlig alder, bevarer patienten normalt normale kognitive funktioner og intelligens og kan føre et normalt liv.
Dette er endnu mere imponerende, når man tænker på, at hjerneskader senere i livet – for eksempel ved et slagtilfælde – kan have alvorlige konsekvenser for kognitive evner, selvom kun små områder af hjernen er beskadiget.
Det er indlysende, at en sådan kompensation ikke altid forekommer og ikke i enhver alder. Undersøgelsens resultater yder dog et væsentligt bidrag til undersøgelsen af hjernen. Der er stadig mange huller i dette vidensområde, hvilket betyder, at neurofysiologer og biopsykologer har et bredt virkefelt, og forfattere og manuskriptforfattere har plads til fantasi.
Om eksperten: Sebastian Ocklenburg er biopsykolog.