뇌가 반밖에 남지 않은 사람은 어떻게 될까요? 답은 뻔하다고 생각합니다. 가장 중요한 삶의 과정을 담당하는 기관은 복잡하며, 그 중 상당 부분을 잃으면 끔찍하고 돌이킬 수 없는 결과를 초래할 수 있습니다. 그러나 우리 뇌의 능력은 여전히 신경과학자들을 놀라게 합니다. 생물 심리학자 Sebastian Ocklenburg는 SF 영화의 줄거리처럼 들리는 연구 결과를 공유합니다.
때때로 의사는 인명을 구하기 위해 극단적인 조치를 취해야 합니다. 신경 외과에서 가장 근본적인 절차 중 하나는 대뇌 반구 중 하나를 완전히 제거하는 반구 절제술입니다. 이 절차는 다른 모든 옵션이 실패했을 때 최후의 수단으로 매우 드문 난치성 간질의 경우에만 수행됩니다. 영향을받는 반구가 제거되면 환자의 생명을 위협하는 간질 발작의 빈도가 급격히 감소하거나 완전히 사라집니다. 그러나 환자는 어떻게 됩니까?
생물 심리학자 Sebastian Ocklenburg는 뇌와 신경 전달 물질이 사람들의 행동, 생각, 감정에 어떻게 영향을 미치는지 잘 알고 있습니다. 그는 뇌가 절반만 남아 있을 때 뇌가 어떻게 작동하는지 이해하는 데 도움이 되는 최근 연구에 대해 이야기합니다.
과학자들은 어린 시절에 한쪽 반구가 제거된 여러 환자의 뇌 네트워크를 조사했습니다. 실험 결과는 심각한 손상 후에도 이러한 손상이 어린 나이에 발생하면 뇌가 재구성하는 능력을 보여줍니다.
특별한 작업이 없어도 뇌는 매우 활동적입니다. 예를 들어 이 상태에서 우리는 꿈을 꿉니다.
저자는 휴식 시 기능적 자기공명영상(MRI)의 신경생물학적 기술을 사용했습니다. 이 연구에서는 최근 많은 병원에서 보유하고 있는 MRI 스캐너를 사용하여 참가자의 뇌를 스캔합니다. MRI 스캐너는 자기 특성을 기반으로 신체 부위의 일련의 이미지를 만드는 데 사용됩니다.
기능적 MRI는 특정 작업을 수행하는 동안 뇌의 이미지를 만드는 데 사용됩니다. 예를 들어, 대상이 말하거나 손가락을 움직입니다. 정지 상태의 일련의 이미지를 생성하기 위해 연구원은 환자에게 스캐너에 가만히 누워 아무 것도 하지 않을 것을 요청합니다.
그럼에도 불구하고 특정 작업이 없어도 뇌는 많은 활동을 보여줍니다. 예를 들어, 이 상태에서 우리는 꿈을 꾸고 마음은 "방황"합니다. 연구자들은 휴면 상태일 때 뇌의 어느 영역이 활성화되는지를 결정함으로써 뇌의 기능적 네트워크를 찾을 수 있었습니다.
과학자들은 어린 시절에 뇌의 절반을 제거하는 수술을 받은 환자 그룹에서 휴식 중인 네트워크를 조사하고, 양쪽 뇌가 모두 작동하는 참가자의 대조군과 비교했습니다.
우리의 놀라운 두뇌
결과는 정말 놀라웠습니다. 뇌의 절반을 제거하면 조직이 심각하게 혼란에 빠질 것이라고 예상할 수 있습니다. 그러나 그러한 수술을 받는 환자의 네트워크는 놀랍게도 건강한 사람들의 대조군의 네트워크와 유사해 보였습니다.
연구자들은 주의력, 시각 및 운동 능력과 관련된 네트워크와 같은 XNUMX가지 기능 네트워크를 식별했습니다. 반뇌가 제거된 환자에서 동일한 기능 네트워크 내에서 뇌 영역 간의 연결은 양쪽 반구가 있는 대조군의 연결과 현저하게 유사했습니다. 이것은 환자가 절반이 없음에도 불구하고 정상적인 뇌 발달을 보였다는 것을 의미합니다.
어린 나이에 수술을 받으면 환자는 일반적으로 정상적인 인지 기능과 지능을 유지합니다.
그러나 한 가지 차이점이 있습니다. 환자는 서로 다른 네트워크 간의 연결이 현저하게 증가했습니다. 이러한 강화된 연결은 뇌의 절반이 제거된 후 피질 재조직 과정을 반영하는 것으로 보입니다. 나머지 뇌 간의 연결이 더 강해지면 이 사람들은 다른 쪽 반구의 상실에 대처할 수 있는 것 같습니다. 어린 나이에 수술을 받으면 환자는 일반적으로 정상적인 인지 기능과 지능을 유지하며 정상적인 생활을 할 수 있습니다.
예를 들어 뇌졸중으로 인한 뇌 손상은 뇌의 작은 부분만 손상되더라도 인지 능력에 심각한 결과를 초래할 수 있다는 점을 고려할 때 이것은 훨씬 더 인상적입니다.
그러한 보상이 항상 발생하는 것은 아니며 어떤 연령에서도 발생하지 않는다는 것은 분명합니다. 그러나 연구 결과는 뇌 연구에 상당한 기여를 했습니다. 이 지식 영역에는 여전히 많은 격차가 있습니다. 즉, 신경 생리학자와 생물 심리학자는 활동 영역이 넓고 작가와 시나리오 작가는 상상의 여지가 있습니다.
전문가 소개: Sebastian Ocklenburg는 생물심리학자입니다.