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大腦只剩一半也能活,神經網絡甚至比你還強

更新時間:2019-12-17 15:08:45點擊次數:387次字號:T|T

大腦只剩一半也能活,神經網絡甚至比你還強

康貝中磁


以下文章來源于環球科學 ,作者環球科學

只有半個大腦卻能存活,這聽起來非常不可思議。但現實中真的存在這樣的一批人,他們因為癲癇等疾病而不得已切除了一側的腦半球。許多在兒童時期進行手術的人,不僅健康地成長了,大腦活動和功能都與常人無異,而最新發表在《細胞報告》的研究還發現,這些人剩下的一側大腦的神經網絡連接要更活躍,更緊密。

少了半個大腦的人

Elena Peral從外表看來與普通人并無兩樣,她看起來身材勻稱,談吐也非常自然,并且還經常展示她標準的露齒笑。她日常有著正常的社交,保持著積極的生活態度,甚至還在兒童腫瘤中心找到了一份工作。但當Elena進行核磁共振掃描時,掃描圖像就能清晰地展示出她與常人的不同,掃描圖中的她明顯少了半個大腦。




這種腦半球缺失并不是天生的,而是醫生為了規避一些極端大腦疾病風險,別無選擇的辦法。Elena還是嬰兒的時候就展現出了不同于常人的表現,比如她只用左邊的手臂撐著地板爬行,右邊的手臂習慣性地放在胸前。等到她18個月大時,Elena就開始遭受嚴重的癲癇折磨,而這些病癥隨著年齡增長越來越嚴重,甚至轉變成強直痙攣等可能致命的癥狀。

腦部檢測結果顯示,Elena的左側大腦會持續地釋放不正常的電信號,這種電信號會經常突然性地爆發,并且越過分隔左右半球的胼胝體,最終對正常的右側大腦造成影響。在連續4年服用藥物的保守治療宣告失敗后,Elena的主治醫生和父母迫不得已選擇了切除她的左側大腦。


術后,Elana的各種病癥立即得到了改善,再也不會產生癲癇和肢體不協調。有人也曾懷疑,她帶著半個大腦是無法長大的。但Elena現在不僅已經成年,并且活得與正常人一樣,如果不告訴對方,很難有人能想象到面對面交談的人只擁有一半的大腦。


現實中,還有一些如同Elana的人,在別無選擇地情況下放棄了自己的另一半大腦。而最早一批被執行大腦半球切除術hemispherectomy,HS)的人在90年前就出現了,當時的神經外科醫生Walter Dandy為5名患有腦膠質瘤的病人移除了長有腫瘤的半側大腦。受到啟發,到了上世紀30年代,醫學界也開始將半腦切除術引入用于治療半側癱瘓和癲癇。

神經網絡更緊密的半腦


盡管現在大腦半球切除術已經有一定發展,但像Elana一樣的患者,他們的大腦究竟發生了什么轉變其實還并不清楚。這也是美國加州理工學院Dorit Kliemann一直在思考的問題。她以前觀測到許多奇特的病人案例,比如有些人生下來就沒有胼胝體,這意味著左右腦半球的阻隔天然地消失了,但這些人卻仍能發展出正常的神經網絡。


Kliemann經?;岫源竽緣母叨瓤傷芐愿械椒淺>?,或者說非常癡迷。根據那些對大腦半球切除術后的長期跟蹤研究,Kliemann更加確定了這一點,比如美國克利夫蘭醫學中心的Ahsan Moosa,他本身是一名癲癇手術醫生,同時他也對115名進行了HS手術的兒童開展了長期跟蹤調查,結果顯示這些兒童基本都能夠在術后恢復高度的認知和感覺運動功能。


還有一些患者在手術時可能會破壞一些與感覺或運動相關的腦區,但是在后續的恢復期,病人都能逐漸重新獲得相應的能力。而語言主要相關的半球被切除后,患者一開始會喪失語言功能,但大多數人都能逐漸重拾語言表達能力。這意味著,大腦中控制不同功能的腦區之間的神經網絡是能夠重塑的。


研究人員用6名受試者與另外作為對照的6名正常人被要求以放松的姿態進入核磁共振儀器,因為靜息狀態下的大腦網絡可以排除外界信息的干擾,能更好地展現出原始自發的腦神經網絡。根據經典的腦??櫸擲嘍圓煌哪鄖辛思觳?,包括視覺、運動、情感和認知等關鍵性???。為了保證結果的準確性,她還用兩種不同層級的??櫸治齜絞蕉允蓯哉嘰竽哉箍搜芯?。

研究人員

認為這些移除了半個大腦的人,各個??櫓淶納窬緦右?。但是結果卻剛好相反,大腦有缺失的人不僅展現出了完整的神經網絡聯系,并且有些??櫓淶牧瞪踔粱掛裘?。

在對不同??櫓浣釁攔婪治齪?,研究人員發現與常人相比,有些??櫓淶牧等肥島芮?,比如病人大腦的運動控制??楹陀镅越渙髂?櫓淶牧狄詠裘?/span>?!翱雌鵠湊廡┤說納窬緦蹈詠裘芰?,”




可塑性的謎團

Kliemann的結果首次展示了大腦無與倫比的可塑性,即使大腦缺失了一部分,甚至缺失一半,它都能通過自我重塑來獲得丟失的神經網絡和特定功能。

盡管現在這一現象仍然難以解釋,Kliemann也在論文中也提到了兩種可能性,一種是這些病人中產生了一種新的聯合通路。按照正常人的大腦來說,分隔左右大腦的胼胝體就是聯合通路之一。而這些切除了一半大腦的人很有可能獲得了另一種聯合通路。而第二種解釋就是病人剩下的大腦在半腦內部發展出了替代的神經回路,這一點聽上去更加可信,因為它們剩下的大腦神經網絡確實更發達了。

經顱電磁康復治療儀


基于神經網絡機理的腦功能調控中磁閉環康復工作站


基于神經網絡的腦功能康復,不僅是簡單的對損傷腦區進行修復,而且根據神經網絡的受損和保留特征對各腦區同時進行修復,多靶點同時刺激,保證最大程度激發大腦可塑性,促進大腦各功能的高效康復。



在作用時間和頻率一定的情況下,磁場強度大小是決定磁刺激療效好壞的關鍵性指標。



磁場治療效果與磁場強度大小呈正相關,既磁場強度越大,治療效果越好。但加大磁場強度的同時,也應考慮到磁場對于人體的安全性。


國家食品藥品監督管理總局磁療產品注冊技術審查指導原則指出,申報產品磁場強度超過200mT,還應關注其作用于人體的安全性。








































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