Loading...

Komunikace mezi hemisférami bez corpus callosum

Tue 10 Jan 2012 07:23:09 | 0 comments

Stejně jako most přes řeku propojuje dvě části metropole, je svazek nervových vláken nazývaný Corpus Callosum hlavním kanálem, kudy proudí informace mezi pravou a levou hemisférou v našich mozcích. Celá desetiletí se zdálo, že to tak skutečně je až do chvíle, než neurovědci z California Institute of Technology zjistili, že lidé, kteří se rodí bez tohoto propojení vykazují i nadále očividně normální komunikaci navzdory mezeře, která obě dvě poloviny jejich mozku odděluje. Absence Corpus callosum se zkráceně nazývá AgCC z anglického The Agenesis of the Corpus Callosum. Jak je možné, že lidé s tímto defektem mohou fungovat téměř k nerozeznání stejně jako ostatní, je pro neurovědce záhadou.


Tým výzkumníků z California Institute of Technology, který vedl Michael Tyszka, o tomto objevu informoval v říjnovém čísle prestižního časopisu The Journal of Neuroscience.



mezera
AgCC
Srovnání snímků magnetické rezonance u zdravého dobrovolníka (vlevo) a pacienta s AgCC (vpravo). Corpus callosum je struktura ve tvaru písmene C vyznačená ve zdravém mozku plnou čarou, která u pacienta s AgCC chybí (přerušovaná čára). Spodní obrázek: Snímky funkční magnetické rezonance fMRI odhalují symetrické vzory synchronizované aktivity ve zdravém mozku (vlevo) a v mozku pacienta s AgCC (vpravo) během odpočinku se zavřenýma očima. (Credit: California Institute of Technology)

Naše mozky nejsou nikdy úplně v klidu. I když se zasníme, je zde stále obrovské množství komunikace mezi různými oblastmi mozku.Podle J. Michael Tyszka, hlavního autora publikace v Journal of Neuroscience a náměstka ředitele centra pro zobrazování mozku (Brain Imaging Center) na Caltechu, se v mnoha oblastech mozku vyskytují pomalu se měnící vzorce činnosti, které jsou si navzájem podobné. Skutečnost, že tyto oblasti jsou synchronizovány vedlo mnoho vědců k předpokladu, že jsou všechny součástí propojené sítě, tzv. sítě klidového stavu (resting-state network). K jejich překvapení, Tyszka a jeho tým zjistili, že tato sít navzdory nedostatku přopojení vypadá v podstatě normálně i u lidí s AgCC.

"To bylo opravdu překvapení," říká Tyszka. "Očekávali jsme, že uvidíme mnohem méně sinchornizace mezi levou a pravou mozkovou hemisférou - vždyť, tam chybí asi 200 milionů propojení, které by za normálních okolností zajišťovali normální komunikaci mezi levou a pravou stranu mozku přes corpus callosum."

Výzkum za pomocí funkční magnetické rezonance (fMRI), prokázal, že synchronizace aktivity mezi levou a pravou mozkovou hemisférou přežije i tento druh radikálního přepojování nervových . Přítomnost symetrických vzorů aktivity u jedinců narozených bez corpus callosum vykazuje pozoruhodnou plasticitu a schopnost kompenzace, říká spoluautor Paul Lynn, výzkumný pracovník a lektor psychologie na Caltechu "mozek si vyvine tyto základní sítě, i když jsou levá a pravá hemisféra jsou strukturálně nespojeny."

Studie, která zkoumá tyto robustní sítě je součástí probíhajícího výzkumného programu pod vedením Paula, který studuje AgCC již několik desetiletí. AgCC se vyskytuje přibližně u jednoho z každých 4000 narozených dětí. Typický corpus callosum se skládá z téměř 200 milionů axonů - spojení mezi mozkovými buňkami - a je největším svazkem vláken v lidském mozku. U AgCC, tyto vlákna nedokáží překročit propast mezi hemisférami během vývoje plodu,a to nutí obě poloviny mozku komunikovat více nepřímo, pomocí v současné době neznámých prostředků."

V 60 a 70 letech, Roger Sperry na Caltechu studoval pacienty z rozděleným mozkem, u kterých byl chirurgicky corpus callosum přeťat jako léčba epilepsie." vysvětluje Paul."Náš výzkum AgCC se posunul jiným směrem a zaměřuje se na přirozeně se vyskytující vrozenou vadou , ke které dochází před narozením. To nám umožňuje zjistit, jak a do jaké míry umí mozek kompenzovat ztrátu corpus callosum během vývoje."

Podle týmu, jsou tyto výsledky jsou zvláště cenné ve světle současných teorií, které spojují poškození mozku s klinickými stavy jako autismus a schizofrenie.

"Nyní zkoumáme subjekty s AgCC, kteří současně vykazují prvky autismu, s cílem získat poznatky o roli propojení v mozku s autismem a zdravými sociálními interakcemi," říká Tyszka. "Asi třetina lidí s AgCC má také autismus, a změny v corpus callosum byly u autismu zjištěny. Pozoruhodné kompenzace v mozkových funkčních sítí, které jsme našli mohou mít významné důsledky i pro pochopení funkce mozku lidí s autismem. "

Práce na publikaci: "Zachováni oboustraného stavu klidové sítě v nepřítomnosti corpus callosum," ("Intact bilateral resting-state networks in the absence of the corpus callosum") bylo provedeno v laboratoři Ralpha Adolphse, profesora psychologie a neurověd na Caltechu, s pomocí postgraduálního vědece Daniela Kennedyho. Výzkum byl podpořen finančními prostředky z Gustavus a Louise Pfeiffer Research Foundation, Simons Foundation, Národního ústavu pro duševní zdraví a Národní aliance pro výzkum schizofrenie a deprese.



Prameny :



  • SHARE

Comments




or
CAPTCHA Images