Byla padesátá léta minulého století, když se pár amerických rodičů strachoval o své pětileté dítě sužované epileptickými záchvaty. Lékaři tehdy navrhli extrémní řešení – odebrat polovinu mozku odpovědnou za záchvaty.

Rodiče na to přistoupili a záchvaty po zákroku skončily. Co je ale na případu popsaném v žurnálu Neurology pozoruhodnější – ačkoli pacient přišel o levou hemisféru, kde tradičně sídlí centrum odpovědné za řeč, v dospělosti disponoval "nadprůměrnými jazykovými a intelektuálními schopnostmi".

Mozek se přizpůsobí

Poškození mozku vnímáme často fatalisticky. Pod správným vedením – a s jistou dávkou štěstí však mozek může zachovat solidní činnost organismu i v případě, že se jeho objem značně zmenšil.

Občas to známe třeba u lidí, kteří přežili průstřel hlavy, daleko "bezpečnější" je však právě hemisférektomie, tedy chirurgické odstranění celé jedné hemisféry, tedy poloviny lidského mozku.

Postup zaplnění prázdné poloviny mozku mozkomíšním mokem po jejím odstranění | zdroj: Profimedia

Zákrok se provádí tehdy, když byly vyčerpány všechny další možnosti záchrany rozumu i života pacienta. Má ale dobré výsledky a pacienti se zpravidla uzdraví a mohou vést plnohodnotný život.

Jak je to možné? Mozek dovede po čase překonfigurovat sám sebe a přiřadit zbylým částem mozku úkoly oné ztracené poloviny. Pacient samozřejmě přijde o část vzpomínek a jiných schopností, rozhodně však nepůsobí jako někdo, kdo má polovinu hlavy "dutou".

V některých případech, dokonce můžou lidé získat i nadprůměrné schopnosti (ačkoliv není jisté, zda by nebyli ještě chytřejší s celým mozkem).

Rozhoduje hustota

Výzkumníci vedením Dorit Kliemannové z Kalifornského institutu technologií studovali čtyři muže a dvě ženy, kteří podstoupili hemisférektomii mezi 11 měsíci až 11 léty. Od odstranění jedné hemisféry je dělilo už mnoho let.

S využitím magnetické rezonance skenů mohli výzkumníci studovat mozkovou aktivitu šestice a srovnat ji s podobnou aktivitou z databáze Brain Genomics Superstruct Project. Ta se snaží vytvořit obdobu genetické databáze, ale na mozkové aktivitě – prozatím je její součástí 1842 komplexní mozkových skenů běžných, zdravých lidí.

Nejpřekvapivější je, že co do mozkové aktivity byly mozky zkoumané šestice zcela obvyklé. Výzkumníci nedetekovali žádné radikálně přeházené vzorce mozkové aktivity – nebýt v hlavě jenom polovina mozku, skoro by si nemuseli rozdílu všimnout.

Co je ale patrné: Mozek po hemisférektomii mění architekturu na mikroskopické škále – zvětšení konektivitu.

Vyšší "hustota" nejmenších mozkových spojů je vlastně jedinou významnou odlišností, která podle studie odlišuje zkoumané pacienty od běžných mozků.

Podpora vyšší konektivity by mohla pomoct i budoucím terapiím nejen lidí s hemisférektomií, ale i dalším lidem s jiným druhem mozkového poškození.

"Jakkoliv jsou pacienti, kteří dovedou žít s polovinou mozku, naprosto výjimeční, i malé poškození zbylé poloviny například vlivem mrtvice může být zcela zničující," upozorňuje Kliemannová. "Snažíme se proto pochopit principy reorganizace mozku. Na konci této cesty by mohly být i lepší strategie, jak pomoct lidem, jejichž mozek byl  poškozen, anebo objevíme cesty, jak pomoct pacientům jinými cestami než pomocí hemisférektomie."

Studie byla publikována v žurnálu Cell Report.