Ученые разобрались, как мозг выстраивает новые нейронные связи после травм

Ученые из Университета Миссури (США) пришли к новому пониманию того, как работает сложная нейронная карта человеческого мозга. Ранее подобные результаты достигались в исследованиях на животных, однако данное исследование – одно из первых, где такой результат был получен на людях.

«Когда человек касается чего-либо правой рукой, в левом полушарии мозга загорается определенная «область рук», – говорит Скотт Фрей, нейробиолог. – Аналогичная, но противоположная ситуация наблюдается с левой рукой. Но когда в результате травмы человек теряет руку, мы обнаруживаем, что обе «области рук» мозга – левая и правая – становятся полностью «сосредоточенными» на оставшейся здоровой руке. Это яркий пример функциональной перестройки или пластичности человеческого мозга».

Исследователи использовали функциональную МРТ для сканирования мозга 48 человек, 19 из которых потеряли руку. Они создали управляемую компьютером систему, которая считывает легкие прикосновения рук и лица. Функциональное МРТ-сканирование аналогично традиционному МРТ, но является чувствительным даже к незначительному изменению уровня насыщения кислородом крови в мозге, которое происходит, когда участки мозга обрабатывают информацию. Исследователи обнаружили, что когда мозг лишается информации от потерянной руки, он реорганизует свою нейронную карту и перенаправляет эти функции оставшейся руке.

Скотт Фрей также отметил, что это открытие может помочь ученым и медицинским работникам лучше понять основные механизмы, лежащие в основе пластичности мозга – способности мозга адаптироваться к изменяющимся условиям, – когда происходит травма, повреждение тела, ампутация, например, при военных действиях.

«Области мозга, которые обрабатывают ощущения, поступающие от нашего тела, имеют четкие нейронные карты с отдельными областями, каждая из которых отвечает за определенные участки тела, такие как руки, лицо или ноги, – отметил Фрей. – Давно известно, что такие травмы, как ампутация или повреждение спинного мозга, изменяют организацию этой карты. Если, например, вы потеряете руку, то функции соответствующей «области руки» могут быть частично переданы соседним областям на карте, которые участвуют в обработке ощущений от руки или лица. Эта работа демонстрирует, что такая пластичность встречается не только на смежных участках, но и на больших расстояниях между левым и правым полушариями мозга».

Ученые надеются, что результаты исследования смогут помочь также при разработке протезов.