Mis saab inimesest, kui tal on alles vaid pool ajust? Arvame, et vastus on ilmne. Elund, mis vastutab kõige olulisemate eluprotsesside eest, on keeruline ja selle olulise osa kaotamine võib kaasa tuua kohutavaid ja korvamatuid tagajärgi. Kuid meie aju võimekus hämmastab endiselt isegi neuroteadlasi. Biopsühholoog Sebastian Ocklenburg jagab uurimistulemusi, mis kõlavad nagu ulmefilmi süžee.
Mõnikord peavad arstid inimelu päästmiseks kasutama äärmuslikke meetmeid. Neurokirurgia üks radikaalsemaid protseduure on hemisfääri eemaldamine, ühe ajupoolkera täielik eemaldamine. Seda protseduuri tehakse ainult väga harvadel ravimatu epilepsia juhtudel viimase abinõuna, kui kõik muud võimalused on ebaõnnestunud. Mõjutatud poolkera eemaldamisel väheneb epilepsiahoogude sagedus, millest igaüks ohustab patsiendi elu, radikaalselt või kaob täielikult. Aga mis juhtub patsiendiga?
Biopsühholoog Sebastian Ocklenburg teab palju sellest, kuidas aju ja neurotransmitterid mõjutavad inimeste käitumist, mõtteid ja tundeid. Ta räägib hiljutisest uuringust, mis aitab mõista, kuidas aju saab töötada, kui sellest on alles vaid pool.
Teadlased uurisid ajuvõrke mitmel patsiendil, kellest igaühel oli varases lapsepõlves üks poolkera eemaldatud. Katse tulemused illustreerivad aju võimet organiseeruda ümber ka pärast raskeid kahjustusi, kui see kahjustus tekib noores eas.
Isegi ilma konkreetsete ülesanneteta on aju väga aktiivne: näiteks sellises olekus näeme und
Autorid kasutasid puhkeolekus funktsionaalse magnetresonantstomograafia (MRI) neurobioloogilist tehnikat. Selles uuringus skaneeritakse osalejate ajusid MRI-skanneriga, mis on tänapäeval paljudes haiglates. MRI-skannerit kasutatakse kehaosadest kujutiste seeria loomiseks nende magnetiliste omaduste põhjal.
Funktsionaalset MRI-d kasutatakse aju kujutiste loomiseks konkreetse ülesande ajal. Näiteks subjekt räägib või liigutab sõrmi. Puhkeseisundis piltide seeria loomiseks palub teadlane patsiendil skanneris paigal lamada ja mitte midagi teha.
Sellegipoolest näitab aju isegi ilma konkreetsete ülesanneteta palju aktiivsust: näiteks sellises olekus näeme unenägusid ja meie meel "rändab". Tehes kindlaks, millised ajupiirkonnad on puhkeolekus aktiivsed, suutsid teadlased leida selle funktsionaalsed võrgud.
Teadlased uurisid võrgustikke puhkeolekus patsientide rühmas, kellele tehti varases lapsepõlves operatsioon poole aju eemaldamiseks, ja võrdlesid neid kontrollrühmaga, kus mõlemad ajupooled töötasid.
Meie uskumatu aju
Tulemused olid tõeliselt hämmastavad. Võiks eeldada, et poole aju eemaldamine häirib tõsiselt selle organisatsiooni. Sellise operatsiooni läbinud patsientide võrgustikud nägid aga üllatavalt sarnased tervete inimeste kontrollrühma omadega.
Teadlased tuvastasid seitse erinevat funktsionaalset võrgustikku, näiteks need, mis on seotud tähelepanu, visuaalsete ja motoorsete võimetega. Patsientidel, kellel oli poolaju eemaldatud, oli sama funktsionaalse võrgu ajupiirkondade vaheline ühenduvus märkimisväärselt sarnane mõlema poolkeraga kontrollrühma omaga. See tähendab, et patsientide aju areng oli normaalne, hoolimata sellest, et pool sellest puudus.
Kui operatsioon tehakse varases eas, säilivad patsiendil tavaliselt normaalsed kognitiivsed funktsioonid ja intelligentsus.
Siiski oli üks erinevus: patsientidel oli erinevate võrkude vaheline ühendus märgatavalt suurenenud. Need täiustatud ühendused näivad peegeldavat kortikaalse ümberkorraldamise protsesse pärast poole aju eemaldamist. Tundub, et ülejäänud aju vahelised tugevamad sidemed suudavad need inimesed teise poolkera kaotamisega toime tulla. Kui operatsioon tehakse varases eas, säilivad patsiendil tavaliselt normaalsed kognitiivsed funktsioonid ja intelligentsus ning ta võib elada normaalset elu.
See on veelgi muljetavaldavam, kui arvestada, et ajukahjustusel hilisemas elus – näiteks insuldi korral – võivad olla tõsised tagajärjed kognitiivsetele võimetele, isegi kui kahjustatud on vaid väikesed ajupiirkonnad.
On ilmne, et sellist hüvitist ei esine alati ja mitte igas vanuses. Uuringu tulemused annavad aga olulise panuse aju uurimisse. Selles teadmistevaldkonnas on endiselt palju lünki, mis tähendab, et neurofüsioloogidel ja biopsühholoogidel on lai tegevusvaldkond ning kirjanikel ja stsenaristidel on ruumi kujutlusvõimele.
Eksperdi kohta: Sebastian Ocklenburg on biopsühholoog.