Вчені розібралися, як мозок вибудовує нові нейронні зв'язки після травм

Вчені з Університету Міссурі (США) прийшли до нового розуміння того, як працює складна нейронна карта людського мозку. Раніше подібні результати досягалися в дослідженнях на тваринах, проте дане дослідження – одне з перших, де такий результат був отриманий на людях.

«Коли людина торкається чогось правою рукою, в лівій півкулі мозку загоряється певна «область рук», – каже Скотт Фрей, нейробіолог. – Аналогічна, але протилежна ситуація спостерігається з лівою рукою. Але коли в результаті травми людина втрачає руку, ми виявляємо, що обидві «області рук» мозку – ліва і права – стають повністю «зосередженими» на здоровій руці, що залишилася. Це яскравий приклад функціональної перебудови або пластичності людського мозку».

Дослідники використовували функціональну МРТ для сканування мозку 48 осіб, 19 з яких втратили руку. Вони створили керовану комп'ютером систему, яка зчитує легкі дотики рук і обличчя. Функціональне МРТ-сканування аналогічне традиційному МРТ, але є чутливим навіть до незначної зміни рівня насичення киснем крові в мозку, яке відбувається, коли ділянки мозку обробляють інформацію. Дослідники виявили, що коли мозок позбавляється інформації від втраченої руки, він реорганізує свою нейронну карту і перенаправляє ці функції руці, яка залишилася.

Скотт Фрей також зазначив, що це відкриття може допомогти вченим і медичним працівникам краще зрозуміти основні механізми, що лежать в основі пластичності мозку – здатності мозку адаптуватися до умов, що змінюються, – коли відбувається травма, пошкодження тіла, ампутація, наприклад, під час воєнних дій.

«Області мозку, які обробляють відчуття, що надходять від нашого тіла, мають чіткі нейронні карти з окремими областями, кожна з яких відповідає за певні ділянки тіла, такі як руки, обличчя або ноги, – зазначив Фрей. – Давно відомо, що такі травми, як ампутація або ушкодження спинного мозку, змінюють організацію цієї карти. Якщо, наприклад, ви втратите руку, то функції відповідної «області руки» можуть бути частково передані сусіднім областям на карті, які беруть участь в обробці відчуттів від руки або обличчя. Ця робота демонструє, що така пластичність зустрічається не тільки на суміжних ділянках, але і на великих відстанях між лівою і правою півкулями мозку».

Вчені сподіваються, що результати дослідження зможуть допомогти також при розробці протезів.