残された半分の脳、自ら再編成ー研究チームが明らかに

●　新しい研究は、小児期に半球全体が除去された個人の脳がどのように機能し続けるかを明らかにしています。

●　脳の残りの半分はそれ自体を再編成し、日常の業務を実行するために追加の責任を担うことを学びます。

周産期梗塞（脳卒中）や皮質発達の奇形などのいくつかの神経学的状態では、大脳半球（脳の半分）が切断または除去される非常にまれな外科的処置である大脳半球切除術が必要です。

大脳半球切除術は、最も進行性の癌である膠芽腫を治療するために1928年に最初に実施されました。しかし、この手技は後に損傷が脳の半分に限定されている難治性の発作や脳奇形のある子供を治療するために採用されました。

手術後、ほとんどの子供たちは話したり、読んだり、歩いたり、日常の動作をしたりすることができます。症例の20％で、彼らは驚くほど高いレベルの認知能力と感覚運動能力を保持しています。

最近、国際的な研究者チームが、一部の人が大脳半球切除術から非常によく回復する理由を明らかにしました。実際、脳の残りの半分はそれ自体を再編成します。彼らは、除去/切断された組織のたるみを拾うさまざまなネットワークを特定することができました。

「フルブレイン」と「ハーフブレイン」の比較

健康な脳は、認知、感情、行動に関与する信頼性の高い一連の機能ネットワークで構成されています。

研究者は初めて、小児大脳半球切除術を受けた6人の成人の半球全体にわたる静止状態の機能的ネットワークを分析しました。脳の詳細なスキャンを得るために、チームは最先端の高解像度ニューロイメージング技術を使用しました。

次に、健康な成人の単一半球と大脳半球切除術の症例における固有の機能的構造を比較しました。個々の解剖学的構造に対して最高の感度を得るために、表面ベースの登録アプローチが使用されました。

結果、彼らは大脳半球切除術を受けた成人の一般的な静止状態の機能的ネットワークを定義する接続性パターンの顕著な類似性を発見しました。そのため、小児期に大脳半球切除術を受けた人は、他の一般的に発達した成人と同じように行動します。

ほとんどの脳ネットワークが機能するには両方の半球を必要とするので、それは非常に驚くべきことです。たとえば、認知的に困難な情報を処理するには、大脳皮質の両側が必要です。

大脳半球は、脳梁として知られる2億5000万の太い繊維を介して互いに通信します。右半球は体の左側を制御し、左半球は体の右側を制御します。要するに、シンクロしてタスクを実行するには両方が必要なことです。

調査結果から見える希望

しかし、チームは、脳のネットワークが1つの半球を持つ成人では同じままである一方で、（半球内の）異なる部分が既存の接続を強化することを発見しました。これらの部分（顔認識、感覚運動情報の処理などのさまざまな機能を担う）は、通常の脳よりも頻繁に相互に通信することを学びました。

言い換えれば、1つの半球の一部は、日常のタスクのほとんどを実行するために追加の責任を負うことを徐々に学びました。

この調査結果は、大脳半球切除術の後遺症を研究している家族や科学者にとって励みになります。次の研究では、脳組織の本質的なメカニズムをよりよく理解するために、研究者は広範囲の脳障害と傷害を持つより多くの患者を含めるでしょう。