После инсульта повышается риск повторного инсульта. Если во время первого приступа были затронуты области левого полушария, часто нарушается язык. Чтобы поддерживать эту способность, мозг обычно ненадолго запускает двойников с правой стороны. Но что происходит после второй атаки? Институт познания человека и мозга им. Макса Планка нашел ответ с помощью виртуальных поражений.
Мозг гораздо более податлив, чем считалось ранее. Даже после инсульта или травмы головного мозга мозгу часто удается найти новый баланс между поврежденными областями и функциями, которые они выполняют. Обычно активируются соседние области, а также гомологи на другой стороне мозга. Во время языковой обработки гомологи леводоминантных языковых областей обычно менее активны и контролируются доминирующей половиной – до тех пор, пока не произойдет чрезвычайная ситуация.
До сих пор было неясно, применимы ли эти механизмы в случае второй атаки. Сохраняет ли мозг способность адаптироваться? Это важно, так как до 15 процентов пострадавших будет иметь второй инсульт. Кроме того, возникли разногласия по поводу того, хорошо ли активированное правое полушарие в целом полезно для исцеления. Некоторые исследования показывают, что вовлечение правого полушария помогает выздоровлению, по крайней мере, в краткосрочной перспективе. Другие обнаружили, однако, что потеря языковых областей в левой половине может буквально подавлять правую половину. В этом случае вклад правого полушария не имеет ничего общего с языком и может вызвать путаницу. Мозг не в ногу. Кроме того, исследования также показали, что пациенты чувствуют себя лучше, если сверхактивная половина сдерживается тормозящей магнитной стимуляцией, и в этом случае активность смещается обратно в левое полушарие, и она снова берет верх.
Ученые из Института когнитивных исследований человека и мозга им. Макса Планка (MPI CBS) в Лейпциге, Германия, теперь обнаружили, что области мозга с правой стороны также становятся более активными, когда возникает вторая травма в области левого языка. "В восстановленном мозге вклад правой стороны после первого нарушения был еще незначительным. После второго события, когда большие части левого полушария больше не работают, его роль становится гораздо более важной," – объясняет Геза Хартвигсен, руководитель исследовательской группы MPI CBS и первый автор статьи, опубликованной в высокорейтинговом журнале с открытым доступом eLife. "Второе поражение увеличило вклад правого полушария," Хартвигсен сказал.
Ученые исследовали эти отношения на 12 пациентах, у которых были повреждены области обработки звука в левом полушарии. Инцидент произошел с ними как минимум за шесть месяцев до этого. Их мозг получил возможность регенерировать и адаптироваться к новой ситуации. Исследователи смоделировали второе нарушение с помощью так называемой транскраниальной магнитной стимуляции, которую можно использовать для кратковременной остановки определенных областей мозга с помощью электрических стимулов. Его можно использовать для моделирования того, как мозг отреагирует, если определенные области действительно выйдут из строя из-за инсульта или других событий – и как это влияет, например, на способность распознавать звуки. Для этого Хартвигсен и ее команда использовали простую задачу принятия решения. Участники услышали слово "Кот" и должен был решить, состоит ли он из одного или двух слогов. Индивидуальное нарушение спрогнозировало активацию с правой стороны. Исследователи также обнаружили, что чем сильнее волоконная связь между сестринскими областями на правой стороне, тем меньше на пациента повлияло прерывание на левой стороне.
"Эти результаты показывают, что после крупномасштабных нарушений, при которых большие части левого полушария перестают функционировать должным образом, правое полушарие, вероятно, играет полезную роль. Часто в левой половине мозга имеется много тканей, которые работают лишь в ограниченной степени и нуждаются в поддержке с правой стороны. "Другие исследования показывают, что выздоровлению помогает, когда активированная правая сторона позже подавляет себя и, таким образом, способствует нормализации левой стороны," сказал Хартвигсен. С другой стороны, если правая половина остается постоянно активированной, заживление задерживается.
Выводы о том, как поврежденный мозг адаптируется к повторным травмам, могут помочь улучшить терапию пациентов с инсультом в долгосрочной перспективе. "Это может позволить в какой-то момент оценить, было бы более полезным регулировать определенные области вверх или вниз," – уверенно говорит Хартвигсен.