Kako istrenirati mozak da bolje podnosi ozljede
Istraživači s Carnegie Mellon University (SAD) donose zanimljive rezultate studije o tome kako mozak funkcionira prilikom ozljeda. Naime, kada prilikom oštećenja određeno područje mozga izgubi svoju funkciju, ostali dijelovi mozga se aktiviraju kako bi nadoknadili gubljenje vršitelja određene aktivnosti.
„Ljudski mozak ima zapanjujuću sposobnost prilagođavanja različitim vrstama povreda kao što su to traumatska ozljeda mozga ili pak moždani udar, omogućujući ljudima daljnje funkcioniranje čak i nakon što ključni dijelovi mozga budu oštećeni,“ kaže Marcel Just, profesor psihologije na Carnegie Mellon University i direktor vlastitog projekta, Center for Cognitive Brain Imaging.
„Sada je jasno kako se mozak prirodno oporavlja od ozljeda te je ukazano kako pojedinac može istrenirati svoj mozak da bude spreman za lakši oporavak.“
„Tajna je u razvijanju alternativnih načina razmišljanja, slično kao što sportaš razvija alternativne načine bacanja, odnosno serviranja lopte. Tako, ako je mišić na jednoj ruci ozlijeđen, on može primijeniti način bacanja koji uključuje drugu, neozlijeđenu ruku.“
Za istraživanje, objavljeno u časopisu Cerebral Cortex, Just, Robert Mason, umirovljeni istraživač psihologije i Chantel Prat, asistentska profesorica psihologije na University of Washington, su koristili funkcionalnu magnetsku rezonanciju (fMRI) da bi detaljno proučili kako se mozgovi 16 odraslih osoba adaptiraju privremenom onemogućenju rada Wernickeovog područja, ključne regije mozga vezane za razumijevanje jezika.
Dugo se smatralo da Wernickeovo područje razrađuje samo informacije primljene sluhom tj. izgovorene poruke. No, grupa istraživača koju su čini neuroznanstvenici Gregory Hickok, Ursula Bellugi i Edward S. Klima su na temelju proučavanja komunikacije gluhih osoba došli do zaključka da Wernickeovo područje služi za razumijevanje ne samo govornog jezika apsorbiranog osjetilom sluha, već i znakovnog jezika apsorbiranog okom. Dakle, Warnickeovo područje mozga je ključna karika u procesu komunikacije uopće.
Tijekom istraživanja mogućnosti oporavka mozga od ozljeda pri Carnegie Mellon Universityju korištene su dvije neuro metode. Prva je funkcionalna magnetska rezonancija (fMRI), oblik magnetske rezonancije kojim se prikazuje aktivnost dijelova mozga pri izvršavanju nekih aktivnosti. Ova metoda se vrši ponavljanjem snimanja mozga čime je moguće dobiti razliku u signalu koja je posljedica promjena u tkivu nastalih njegovim korištenje. Te se promjene očituju u količini kisika u krvi te promjeni u protoku krvi izazvanih živčanim impulsima.
Druga metoda uključena u ovo istraživanje je transkranijska magnetska simulacija (TMS). Njena primjena ne ostavlja štetne posljedice za organizam, a svrha joj je uzrokovanje depolarizacije ili hiperpolarizacije u moždanim neuronima korištenjem elektromagnetske indukcije za poticanje slabe električne struje koja nastaje uslijed brze promjene magnetskog polja. Time se potiču aktivnosti u cijelom mozgu ili pak njegovim specifičnim dijelovima s minimalnom nelagodom kreirajući ciljane aktivnosti u mozgu za proučavanje.
Istraživači su primijenili transkranijsku magnetsku simulaciju (TMS) uslijed fMRI skeniranja da bi privremeno onesposobili Wernickeovo područje u mozgu ispitanika. Tijekom MRI skeniranja, ispitanici su obavljali zadatke bazirane na razumijevanju teksta prije, tijekom i nakon što su bili izloženi TMS-u. U normalnom stanju, ovaj dio mozga je glavna karika u razumijevanju rečenica.
Tip fMRI skeniranja je korišten da bi se izmjerila promjena u moždanoj aktivnosti odmah nakon simulacije. Rezultat je pokazao da su se padom moždane aktivnosti u Warnickeovom području korištenjem simulacije ostala područja mozga, poput podrške sistemu, trenutačno aktivirala i koordinirala omogućujući procesu mišljenja ispitanika da se nastavi bez oslabljenja razumijevanja prilikom zadatka koji su izvršavali.
Moždani „sistem podrške“ čine tri različite moždane regije: područja u drugoj moždanoj poluci koja su zrcalno-simetrična onesposobljenom području, područja najbliža oštećenom dijelu mozga te frontalno izvršno područje.
„Prva dva tipa područja koja se aktiviraju po simulaciji imaju slične moždane mogućnosti kao i oštećeno Wernickeovo područje iako su manje uspješna u njihovom ostvarivanju,“ kaže Just. „Treće područje igra ključnu ulogu u odgovaranju na početna oštećenja te aktivira prva dva da obavljaju oštećenjem izgubljenu funkciju.“
Nadalje, istraživanje je pokazalo da je oštećenje ovog dijela mozga također negativno utjecalo na kortikalne suradnike s kojima je oštećeno područje surađivalo. „Razmišljanje je umrežena funkcija.“ Just objašnjava. „Kada je ključni čvor mreže oštećen, mreža koja je u bliskoj suradnji s njim također biva onesposobljena. U proces ljudskog razmišljanja je uključeno nekoliko područja mozga, ne samo jedan.“
„Tijekom TMS-a, oštećeno područje i njegovi partneri su se polako vraćali na prijašnji nivo koordinirane aktivnosti dok su pomoćni dijelovi mozga koji su kompenzirali privremeni gubitak sposobnosti oštećenog područja i dalje radili to isto,“ tvrdi Mason.
„To znači da su, kroz određeno vrijeme, dva kortikalna tima funkcionirala simulirano što objašnjava zašto je ponekad obavljanje zadataka poboljšano transkranijskom magnetskom simulacijom.“
Ovo istraživanje objašnjava veliki uspjeh terapije TMS-om koju je pokrenuo dr. James Carey, kineziolog sa Sveučilišta u Minnesoti. U slučaju pacijentice Carolyn Dussault, terapija je pomogla jačanju njene lijeve ruke koja je od rođenje imala oslabljenu funkciju.
Uzevši u obzir da je moždani udar najčešći uzrok dugoročnog invaliditeta u industrijskim zemljama, a 95% preživjelih nakon njega ima teškoća s pomicanjem ruku i šaka, terapija transkranijskom magnetskom simulacijom bi mogla uči u širu uporabu ako se osiguraju uvjeti za njenu masovnu provedbu.
Izvor: Futurity