Az emberi agyról régóta tudják a szakértők, hogy hihetetlen szintű átszerveződésre képes, ha kiesett területek működését kell pótolnia. A mostani vizsgálat eredményei azonban a kutatókat is meglepték. Dorit Kliemann, a CalTech kutatója és társai hat olyan 20–30-as éveikben lévő páciens agyműködését vizsgálták meg, akik gyermekkorukban hemiszferektómián esetek át, vagyis epilepsziás rohamaik megelőzésére eltávolították a fél agyukat.

Az óriási agyszöveti veszteség ellenére ezek a betegek magas szinten funkcionálnak: nyelvi képességeik és mozgásuk is normális működést mutat, és alapvetően nem lehet észrevenni, hogy fél aggyal élnek, ha az ember nem látja az MR-felvételeket, mondja Kliemann. Aki ennek kapcsán arra volt kíváncsi, hogy az agyon belül mi teszi lehetővé ezeket a normális kognitív és egyéb működéseket.

A fél aggyal élő résztvevők (négy férfi és két nő) 11 hónapos és 11 éves koruk között estek át a műtéten. Rajtuk kívül a kutatócsoport azonos feltételekkel vizsgált hat másik, teljes aggyal rendelkező alanyt is, illetve az eredményeket 1842 korábban készült, egészséges agyi felvétel adataival is összevetették. A résztvevőket funkcionális MR-rel vizsgálták, nyugalmi helyzetben monitorozva spontán agyműködésüket.

A kutatás során kiemelten figyeltek a látás, a mozgás, az érzelmek és a magasabb szintű gondolkodás agyi központjaira. A szakértők azt várták, hogy a fél agyféltekével rendelkező alanyokban az agyi hálózatok drámaian át lesznek huzalozva, hiszen esetükben egy agyféltekének kell ellátni mindazon feladatokat, amelyekért a kontrollcsoportban két agyfél felel.

De nem ez volt az eredmény, a hemiszferektómián átesett alanyok esetében az agyi aktivitás meglepően tipikusnak mutatkozott, a megjelenő működési hálózatok nagyon hasonlítottak a normál agyra jellemzőre. Volt azonban egy jelentős eltérés: az egyféltekés agyakban sokkal nagyobb mértékű összeköttetés mutatkozott a különböző agyi hálózatok között, mint a kontrollagyakban.

Az eredmények azt sugallják, hogy a megmaradt agy különböző területei és hálózatai közötti szorosabb kapcsolatok teszik lehetővé a magas szintű működések megvalósulását az érintettekben, mondják a kutatók. Az ugyanakkor egyelőre kérdés, hogy ez a fokozott konnektivitás hogyan segíti a mozgást, a nyelvi funkciókat vagy éppen a döntéshozatalt. Ennek feltárásához további vizsgálatokra lesz szükség.

Kliemann szerint egészen lenyűgöző, hogy a vizsgált alanyok normális életet tudnak élni fél aggyal, ugyanakkor más esetekben egy minimális agyi sérülés is katasztrofális hatású lehet. Az utóbbi problémák jobb megértése érdekében is fontos vizsgálni, hogy milyen módon tud alkalmazkodni a sérülésekhez az agy, és hogy milyen korlátai vannak ezeknek a változásoknak.