Davulcu Rick Allen kollarından birinin amputasyonunun üstesinden geldi. Matt Becker / weatherman / wikipedia, CC BY-SA

İnsan beyninin nasıl çalıştığını anlamak, bilimin en önemli amaçlarından biridir. Sırlarını açığa çıkarmanın ilk adımlarından biri de beynin gerçekte nasıl organize edildiğini bulmak. Mevcut görüşümüz geri gider Beyin cerrahı Wilder Penfield'in öncü çalışması Beyin organizasyonu ile vücudumuzu kullanma kabiliyetimiz arasında bağlantı kuran 1940’larda.

Penfield, hastalarının belirli beyin alanlarını elektriksel olarak uyardı ve istemeyerek hareket ettiklerini veya vücudunun belirli bölümlerinden gelen tepkilerini duyduklarını fark etti. Beynin, farklı bölgelerin farklı vücut kısımlarını kontrol ettiği bir vücut haritası içerdiği fikrinin temeli buydu. Fakat şimdi, neredeyse 80 yıl sonra, yeni bir çalışma alternatif bir fikir ortaya koyuyor.

Beyin organizasyonu ile fonksiyonu arasındaki bağlantıyı incelemenin birçok yolu vardır. Bunlardan biri, beynin bir vücut kısmını kaybetme veya bir olmadan doğma gibi derin bir fiziksel değişime verdiği cevabı gözlemleyerekdir. Örneğin, el artık bulunmadığında eli kontrol eden beyin bölgesine ne olur?

Bilim adamları bu soruyu ilk kez keşfetmeye başladığında, eskiden eli temsil eden beyin bölgesinin “devralınan" Beyindeki komşu bölgeler tarafından. Bu şekilde, beyin, beyin bölgesi için bir savaş yoluyla yeniden örgütlenecekti. Bölgeyi kendi fonksiyonel amacı için talep eden komşu bölgeyi kazanmak.

Benzer şekilde, duyusal girdilerin kaybedilmediği, ancak aslında hiçbir zaman bulunmayan, elsiz doğan insanlarda kullanılmayan korteks, tek askıya ait artık kolu temsil etmek üzere işe alınır. Bu ekstra beyin kaynaklarının, tek ellerin, kayıp el fonksiyonunun yerine koymak için artık kollarını kullanmalarına izin verdiği ileri sürülmüştür.

Bununla birlikte, Yeni bir çalışma Mevcut Biyoloji bölümünde yayınlanan meslektaşlarım tarafından, bir kişinin, karmaşık günlük işleri tamamlamak için bir dizi yaratıcı stratejiyi kullandığı, eksik el bölgelerinin yakınında hiçbir yerde olmayan beyin bölgeleri tarafından kontrol edilen vücut bölümlerini içeren (görüntüye bakınız) önerilmektedir. Bu onlara beyin yeniden örgütlenmesinin gerçekten beyindeki komşuluk ilişkileri tarafından belirlenip belirlenmediğini sorgular.

Deney

Bilim adamları sadece bir eliyle doğmuş 17 ve iki eliyle 24 insanlarını inceledi. Katılımcılardan laboratuarda görev yapmaları istendi, hediye paketlemeden bir şişe açmaya veya çamaşır yıkamak için. Bu görünüşte sıradan görevler aslında iki elimiz arasında çok büyük bir koordinasyon gerektiriyor ve bu nedenle sadece bir eli olan insanlara sürekli zorluklar getiriyor. Tek elle çalışanlar, normalde iki elden oluşan işleri yapmak için bacaklarını, dudaklarını, protezlerini veya artık kollarını kullanmaktan farklı bir telafi edici strateji repertuarını kullanarak görevleri başarıyla tamamladılar.

Bu eylemler, hepsi eksik eli kontrol eden bölgelerin kontrol ettiği vücut kısımlarını içerdiğinden, bilim adamları, bu olağanüstü insanların beyninde neler olup bittiğini bilmek istedi. Katılımcılardan bu çeşitli vücut parçaları ile basit hareketler yapmalarını ve beyin aktivitelerini takip etmelerini istedi.

Fonksiyonel MRG taramaları, el fonksiyonunu değiştirmek için kullanılan farklı vücut kısımlarının temsillerinin, eli temsil eden kortikal alana doğru eşlendiğini ortaya koydu. Başka bir deyişle, eli temsil eden beyin bölgesi yerine dudakları, ayakları veya kolları desteklemek için kullanılmıştır.

Bu çalışma, farklı bir vücut parçasının beyin korteks bölgesini istila eden bir vücut parçasını gösteren ilk olmasa da, bu bölgelerin her birine yakın olup olmadığına bakılmaksızın, aynı beyin bölgesinden yararlanan birden fazla vücut parçasını gösteren ilk kişidir. beyindeki diğer.

Bu nedenle, beyinde, eksik elin işlevselliğini paylaşan vücut parçalarına tahsis edilebileceği göz önüne alındığında, daha önce düşündüğümüzden çok daha fazla esneklik var gibi görünüyor.

Yeniden düzenleme ya da yeniden düzenleme?

Bu sonuçları bağlama dahil etmenin bir yolu, el alanı kendi başına el alanını temsil etmiyorsa, normalde bu el tarafından taşınan fonksiyondan sorumlu beynin sadece bir kısmını mı sormaktır?

Eğer bu yorum doğruysa, o zaman beyin organizasyonunu vücut fonksiyonlarından ziyade vücut kısımlarına dayandığı için yanlış anlıyoruz. Bu noktada spekülatif olsa da, bu konuda uzun süredir yanlış olabileceğimizi düşünmek merak uyandırıcı.

Bu fikirler kadar heyecan verici, dikkatli olmalıyız ve bunun şu anda hala çalışan bir teori olduğunu hatırlamalıyız. Bununla birlikte, bu keşif dizelerinin birbirine bağlanmasının önemli etkileri vardır. Beyin organizasyonu teorisini yeniden yazmamıza yardımcı olmakla kalmayacak, beyin ile yardımcı ve hatta artırıcı teknoloji arasında daha iyi arayüzler oluşturmak için beyin yeniden yapılanmasını nasıl kullanabileceğimiz konusunda da bilgi verecek.

Gerçekten de, eğer beyin, diğer vücut parçalarını temsil etmek için kayıp el bölgesinden faydalanabilirse, bu gibi yapay vücut parçalarını temsil etmek ve kontrol etmek için de kullanılabilir. protez bir kol?

Yazar hakkında

Rebecca Nutbrown, Sinirbilimde Doktora Adayı, UCL

Bu yazı orijinalinde Konuşma. Okumak Orijinal makale.

İlgili Kitaplar:

at

Ziyaret ettiğiniz için teşekkürler InnerSelf.com, neredeler 20,000+ "Yeni Tutumlar ve Yeni Olasılıklar"ı tanıtan, yaşamı değiştiren makaleler. Tüm makaleler tercüme edilmiştir 30+ dil. Üye olun haftalık olarak yayınlanan InnerSelf Magazine'e ve Marie T Russell'ın Daily Inspiration'ına. InnerSelf Dergisi 1985'den beri yayınlanmaktadır.