Een vertegenwoordiging van de hersenen uit de patiënt verwijderd waren van zijn rechter hersenhelft op de leeftijd van zes.Illustratie: Liu et al. (Cel-Rapporten)
Een nieuwe case study van de Pittsburgh hoogtepunten van de veerkracht van de menselijke hersenen. De details van een jongen die, ondanks het verlies van een derde van de rechterhelft van zijn hersenen toen hij zes was, is nu meestal een gewone 10-jarige. Hoewel hij niet kan zien langs de linker zijkant van zijn gezicht, zijn hersenen heeft gecompenseerd voor het verlies in sommige opzichten door de vorming van nieuwe neurale verbindingen, waardoor hij herkent gezichten en objecten net zo gemakkelijk als iemand anders.
De jongen, aangeduid als U. D. in de krant gepubliceerd op dinsdag in de Cel Rapporten, begon met ernstige aanvallen op de leeftijd van vier. De aanvallen werden veroorzaakt door een langzaam groeiende hersentumor gevonden in de occipitale en temporale kwab van zijn rechter hersenhelft. Uiteindelijk, na medicijnen en andere behandelingen niet het verlichten van de symptomen, de familie van de jongen koos voor een radicale optie: Net voordat de zeven, de jongen had zijn hele achterhoofd en een groot deel van de temporale kwab verwijderd, goed voor een derde van de rechter hersenhelft.
De drastische operatie was een succes. De jongen aanvallen ging weg, net als de tumor. Maar er was niemand te vertellen hoe hij zou de voortgang na het verlies van deze cruciale onderdelen van de hersenen. De occipitale kwab fungeert als een commando centrum voor de visuele informatie die wij nemen in onze ogen, zodat wij waarnemen visie en ons helpen te beslissen wat die vormen en kleuren betekenen voor ons. De temporale kwab, onder andere, ook neemt en processen visuele en auditieve informatie uit de buitenwereld.
Omdat de jongen had ontvangen van zijn zorg in het Children ‘ s Hospital in Pittsburgh, waar hij en zijn gezin akkoord om deel te nemen in een project dat is uitgevoerd door Marlene Behrmann, cognitief neurowetenschapper aan de Carnegie Mellon University. Behrmann en haar team zijn al lange tijd geïnteresseerd in het begrijpen hoe de hersenen ons in staat stelt om de wereld te zien, en hoe dat proces kan worden beïnvloed. Hun project is zorgvuldig bestuderen van patiënten zoals U. D.—via regelmatige scans van de hersenen en de visuele testen—om uit te vinden wat er precies gebeurt met de hersenen na het delen van het betrokken zijn in de visie van zijn beschadigd of verwijderd.
De hersenen is al bekend dat het soms reorganiseren zichzelf wanneer het beschadigd is, de vorming van nieuwe verbindingen tussen neuronen in andere gebieden te compenseren voor degenen die verloren gingen. Maar het onderzoek naar de hersenen plasicity, zoals het heet, is meestal beperkt tot hoe het invloed op ons geheugen en leren vermogen, volgens Behrmann.
“Er is geen ander longitudinaal onderzoek als dit, dat deze soort van ongekende inzichten in hoe de hersenen werken,” Berhmann vertelde Gizmodo.
U. D. de hersenen niet in staat was om het vervangen van de low-level functies van de rechter hersenhelft de visuele verwerking, wat betekent dat hij niet kan visueel waarnemen van de linker-kant van de wereld. Maar zijn hersenen zijn linker hersenhelft heeft over hogere-orde functies die meestal te vinden in de rechter hersenhelft.
“Zijn visuele gedrag, absoluut normaal,” Behrmann zei. “Hoewel hij slechts één visuele systeem, het is aangepast om het werk te doen van beide hersenhelften.”
Net als iedereen doet met hun blinde vlekken, U. D. compenseert voor zijn linker-kant blindheid door het bewegen van zijn ogen of hoofd rond, met weinig besef van wat hij mist. En het bijzondere is nog niet beïnvloed zijn groei en ontwikkeling: Hij heeft geen tekenen van cognitieve of andere gezondheidsproblemen.
“Hij is geweldig. Hij is zo slim als iedereen. Hij is attent, nieuwsgierig. Zijn familie is ongelooflijk coöperatie met ons project,” Behrmann zei.
Er zijn nog veel vragen over de grenzen van de plasticiteit van de hersenen in de visie, vragen die Behrmann hoopt dat haar project de uiteindelijke bevindingen kunnen helpen bij het beantwoorden. De hersenen van kinderen ouder dan U. D. niet kunnen reorganiseren om zo effectief als bij hem, terwijl de jongere kinderen kunnen nog beter doen, zodat ze meer van de wereld zien. Andere factoren, zoals een kind op de cognitieve functie voor de operatie of de exacte oorzaak van de aanvallen, kunnen ook een rol spelen in de prognose.
De aard van de operatie U. D. onderging om de behandeling van zijn epilepsie, terwijl de radicale, is vaak succesvol, waardoor epileptische aanvallen 60 tot 70 procent van de tijd. Maar het is zelden worden uitgevoerd, zelfs als een laatste redmiddel. Behrmann, zegt haar team onderzoek mogelijk zou kunnen verlichten sommige van die terughoudendheid, door het toestaan van artsen en gezinnen beter te voorspellen hoe hun kinderen zullen reageren.
“Gezinnen vaak vertellen ons dat ze waren terughoudend om deze procedure uitgevoerd, dat is volkomen begrijpelijk. Ik bedoel, als er iemand komt en zegt dat ze gaan snijden uit mijn kid ‘ s hersenen, dat zou angstaanjagende,” zei ze. “Maar veel van de kinderen doen het echt goed. En veel van de ouders zeggen dat ze willen dat ze hadden mogen hun kinderen om te gaan door middel van een operatie eerder.”
Behrmann en haar team zijn van plan te blijven na de voortgang van mensen zoals U. D., hoewel ze persoonlijk geen zorgen over zijn toekomst.
“Ik heb goede hoop dat deze jongen is van plan om prachtige dingen te doen in de wereld,” zei ze. “En het is de bedoeling dat al deze kinderen zijn in staat om dat te doen.”
[Cell Reports]