Γνωρίστε το «μισογεμάτο ποτήρι κορίτσι» του οποίου ο εγκέφαλος επανήλθε αφού έχασε ένα ημισφαίριο

Στους περισσότερους ανθρώπους, η ομιλία και η γλώσσα ζουν στο αριστερό ημισφαίριο του εγκεφάλου. Η Mora Leeb δεν είναι οι περισσότεροι άνθρωποι.

Όταν ήταν 9 μηνών, οι χειρουργοί αφαίρεσαν την αριστερή πλευρά του εγκεφάλου της. Ωστόσο, στα 15 της, η Μόρα παίζει ποδόσφαιρο, λέει αστεία, φτιάχνει τα νύχια της και, από πολλές απόψεις, ζει τη ζωή ενός τυπικού εφήβου.

«Μπορώ να χαρακτηριστώ ως ένα μισογεμάτο ποτήρι κορίτσι», λέει, προφέροντας κάθε λέξη προσεκτικά και χωρίς κλίση. Η αργή, χωρίς ρυθμούς ομιλία της είναι ένα σημάδι ενός εγκεφάλου που έπρεπε να αναδιοργανώσει τα γλωσσικά του κυκλώματα.

Ωστόσο, σε αξιοσημείωτο βαθμό, το δεξί ημισφαίριο της Mora έχει αναλάβει εργασίες που συνήθως γίνονται στην αριστερή πλευρά. Είναι μια ακραία εκδοχή της πλαστικότητας του εγκεφάλου, της διαδικασίας που επιτρέπει στον εγκέφαλο να τροποποιήσει τις συνδέσεις του για να προσαρμοστεί στις νέες συνθήκες.

Η πλαστικότητα του εγκεφάλου πιστεύεται ότι αποτελεί τη βάση της μάθησης, της μνήμης και της πρώιμης παιδικής ανάπτυξης. Είναι επίσης ο τρόπος με τον οποίο ο εγκέφαλος αναθεωρεί το κύκλωμά του για να βοηθήσει στην ανάκαμψη από έναν εγκεφαλικό τραυματισμό ή, στην περίπτωση της Mora, την απώλεια ενός ολόκληρου ημισφαιρίου.

Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι κατανοώντας τον εγκέφαλο ανθρώπων όπως η Μόρα, μπορούν να βρουν τρόπους να βοηθήσουν άλλους να αναρρώσουν από εγκεφαλικό ή τραυματικό εγκεφαλικό τραύμα. Ελπίζουν επίσης να κατανοήσουν καλύτερα γιατί οι πολύ νεαροί εγκέφαλοι είναι τόσο πλαστικοί.

Τραυματισμός πριν τη γέννηση

Κάποια στιγμή στο τρίτο τρίμηνο της εγκυμοσύνης της Ann Leeb, το παιδί που κυοφορούσε έπαθε ένα τεράστιο εγκεφαλικό στην αριστερή πλευρά του εγκεφάλου της. Κανείς δεν το ήξερε τότε.

Η Μόρα γεννήθηκε τον Σεπτέμβριο του 2007. Και τους πρώτους μήνες φαινόταν σαν ένα τυπικό μωρό. Χαμογέλασε και κύλησε, ακριβώς σύμφωνα με το πρόγραμμα.

«Και στη συνέχεια, την περίοδο των διακοπών του 2007, όλα αυτά τα ορόσημα κάπως σταμάτησαν», θυμάται ο Leeb.

Στις αρχές του 2008, η Μόρα άρχισε να έχει επιληπτικές κρίσεις που γίνονταν όλο και πιο συχνές. «Υπήρχαν 20 από αυτούς σε ένα λεπτό και μετά ήταν εκατοντάδες από αυτούς την ημέρα», λέει ο Leeb.

Οι γιατροί διέταξαν μαγνητική τομογραφία του εγκεφάλου της Μόρα. Έδειξαν την εικόνα στην Αν και τον σύζυγό της, Σεθ.

«Ο Seth και εγώ δεν έχουμε κανένα υπόβαθρο στην ιατρική», λέει ο Leeb. “Αλλά δεν το χρειαζόσαστε για να διαβάσετε ότι η μαγνητική τομογραφία. Ο μισός εγκέφαλος της ήταν φωτισμένος και ο άλλος μισός του εγκεφάλου της ήταν βασικά γκρίζος.”

Τα περισσότερα από τα κύτταρα στο αριστερό της ημισφαίριο είχαν πεθάνει. Αυτά που απέμεναν της προκαλούσαν ανελέητες κρίσεις. Έτσι, οι Leebs ταξίδεψαν από το σπίτι τους στο South Orange του New Jersey, στην κλινική του Κλίβελαντ, όπου ο Δρ Γουίλιαμ Μπίνγκαμαν πραγματοποίησε ημισφαιρεκτομή, η οποία αφαιρεί το μεγαλύτερο μέρος του ιστού στη μία πλευρά του εγκεφάλου.

«Βασικά η χειρουργική επέμβαση δημιούργησε ένα νεογέννητο», λέει ο Leeb. “Δεν μπορούσε πια να κυλήσει. Δεν μπορούσε πια να χαμογελάσει. Ήταν σχεδόν σαν επανεκκίνηση.”

Η οργάνωση ενός τυπικού ανθρώπινου εγκεφάλου είναι ετερόπλευρη, που σημαίνει ότι η αριστερή πλευρά του εγκεφάλου συνδέεται με τα κινητικά και αισθητήρια νεύρα που ελέγχουν τη δεξιά πλευρά του σώματος. Έτσι η Μόρα αρχικά παρέλυσε στη δεξιά της πλευρά.

Οι ανθρώπινοι εγκέφαλοι είναι επίσης πλευρικοί, γεγονός που επιτρέπει σε κάθε ημισφαίριο να ειδικεύεται στην επεξεργασία ορισμένων τύπων πληροφοριών ή συγκεκριμένων συμπεριφορών. Η Μόρα είχε χάσει τις περιοχές του αριστερού εγκεφάλου που συνήθως παίζουν κρίσιμο ρόλο στην παραγωγή και την κατανόηση της ομιλίας. Αυτό σήμαινε ότι ο δεξιός εγκέφαλός της θα έπρεπε να αναλάβει αυτές τις δουλειές εάν επρόκειτο ποτέ να συνεχίσει μια συζήτηση ή να διαβάσει ένα βιβλίο.

Τα ανώτερα όρια της πλαστικότητας του εγκεφάλου

Η Ann και ο Seth Leeb γνώριζαν ότι τα μικρά παιδιά που υποβάλλονται σε ημισφαιρεκτομή μπορούν συχνά να ευδοκιμήσουν μόνο με μισό εγκέφαλο. Έτσι, αφοσιώθηκαν στο να παρέχουν στην κόρη τους τις καλύτερες δυνατές διαθέσιμες υπηρεσίες αποκατάστασης.

Η Μόρα είδε έναν φυσίατρο και έναν λογοπαθολόγο. Έλαβε φυσικοθεραπεία, εργοθεραπεία και πολλή ενθάρρυνση από τους γονείς της.

Και σταδιακά, η Μόρα άρχισε να βελτιώνεται.

«Στους 18 μήνες, επιτέλους ανακάθισε», λέει ο Leeb. «Και στους 23 μήνες περπάτησε επιτέλους».

Η Μόρα ήταν 6 και μισή όταν άρχισε να χρησιμοποιεί προτάσεις. Μέχρι τη στιγμή που είχε τη μιτσβά της νυχτερίδας, ήταν σε θέση να δώσει μια σύντομη ομιλία σχετικά με τη ζωή με μισό μυαλό.

Άνθρωποι όπως η Mora αντιπροσωπεύουν τα ανώτερα όρια της πλαστικότητας του ανθρώπινου εγκεφάλου, επειδή ο εγκέφαλός τους άλλαξε ριζικά πολύ νωρίς στη ζωή, μια περίοδο που η καλωδίωση είναι ακόμα ένα έργο σε εξέλιξη.

Για παράδειγμα, σε έναν ενήλικο εγκέφαλο, οι λέξεις επεξεργάζονται γενικά στην αριστερή πλευρά, ενώ τα πρόσωπα στη δεξιά.

Αλλά «ο εγκέφαλός σας δεν ξεκινά έχοντας την πλήρη αναγνώριση λέξεων στα αριστερά και την αναγνώριση προσώπου εντελώς στα δεξιά», λέει ο Michael Granovetter, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ.

Από νωρίς, αυτές οι δύο κρίσιμες λειτουργίες φαίνεται να ανταγωνίζονται για το διάστημα, λέει. Για να δώσει σε καθένα αρκετό χώρο, ο εγκέφαλος συνήθως σπρώχνει τις λέξεις προς τα αριστερά και τα πρόσωπα προς τα δεξιά.

Γνωρίζοντας αυτό άφησε τον Granovetter και άλλους ερευνητές να συλλογιστούν μια ερώτηση:

“Εάν αυτός ο ανταγωνισμός μεταξύ της αναγνώρισης λέξεων και της αναγνώρισης προσώπου στον εγκέφαλο παίζει πάνω από την ανάπτυξη, τι θα μπορούσαμε να δούμε αν ήταν διαθέσιμο μόνο ένα ημισφαίριο;” λέει ο Granovetter. «Μπορεί ένα ημισφαίριο να αναλάβει το βάρος των δύο;»

Η ύπαρξη ανθρώπων όπως η Μόρα υποδηλώνει ότι θα μπορούσε. Αλλά οι επιστήμονες δεν είχαν κάνει πολλά για να διερευνήσουν το φαινόμενο.

Μια μελέτη των ικανοτήτων του ημιεγκεφάλου

Έτσι ο Granovetter και μια ομάδα επιστημόνων ξεκίνησαν να μελετήσουν την αναγνώριση προσώπων και λέξεων σε 40 άτομα, ηλικίας 6 έως 38 ετών, που είχαν χάσει τον μισό εγκέφαλό τους νωρίς στη ζωή τους. Η Μόρα ήταν μια από αυτές.

Η Ann και ο Seth Leeb άκουσαν για τη μελέτη μέσω της Pediatric Epilepsy Surgical procedure Alliance, μιας ομάδας που δημιουργήθηκε από ένα ζευγάρι του οποίου ο γιος έκανε ημισφαιρεκτομή. Οι Leebs ενθάρρυναν την κόρη τους να συμμετάσχει, εν μέρει για να βοηθήσει άλλα άτομα με εγκεφαλικές κακώσεις, αλλά και για να μάθει περισσότερα για τον εγκέφαλο της Mora.

«Ήμασταν πολύ ενθουσιασμένοι, στην πραγματικότητα, που είδαμε, ίσως, πού στον εγκέφαλο έχουν μεταναστεύσει τα πράγματα», λέει ο Leeb.

Οι ερευνητές γνώριζαν ότι όταν οι ενήλικες εμφανίζουν τραυματισμό στη μία πλευρά του εγκεφάλου, συχνά οδηγεί σε μόνιμη βλάβη. Ένα εγκεφαλικό στη δεξιά πλευρά τείνει να βλάψει την αναγνώριση του προσώπου, ενώ ένα εγκεφαλικό στην αριστερή πλευρά τείνει να επηρεάσει την ομιλία και τη γλώσσα ενός ατόμου.

Έτσι, η ομάδα περίμενε να βρει τεράστια ελλείμματα σε ανθρώπους που είχαν χάσει ένα ολόκληρο ημισφαίριο.

«Προς μεγάλη μας έκπληξη, διαπιστώσαμε ότι αυτό δεν είναι απολύτως αλήθεια», λέει η Marlene Behrmann του Πανεπιστημίου Carnegie Mellon. «Ανεξάρτητα από το αν διατηρείται το αριστερό ή το δεξί ημισφαίριο, αυτά τα παιδιά μπορούν να αναγνωρίσουν τόσο πρόσωπα όσο και λέξεις».

Αλλά όχι τόσο καλά όσο παρόμοια ηλικιωμένα άτομα με δύο άθικτα ημισφαίρια. Τα άτομα στη μελέτη αναγνώρισαν και τις λέξεις και τα πρόσωπα με περίπου 80% ακρίβεια. Μια ομάδα ελέγχου ήταν κατά μέσο όρο 90% ή περισσότερο.

Το αποτέλεσμα υποδηλώνει ότι τα εναπομείναντα ημισφαίρια επανακαλωδιώθηκαν για να διατηρήσουν και τις δύο λειτουργίες, αντί να ευνοήσουν τη συνάρτηση που συνήθως βρίσκεται σε εκείνη την πλευρά. Δείχνει επίσης ότι ο μισός εγκέφαλος δεν μπορεί να αντιγράψει πλήρως τις δυνατότητες ενός πλήρους εγκεφάλου.

Η Μόρα, για παράδειγμα, έχει κάποιους περιορισμούς, λέει η Δρ Λίζα Σούλμαν, νευροαναπτυξιακή παιδίατρος στο Νοσοκομείο Παίδων στο Μοντεφιόρε στη Νέα Υόρκη.

«Μιλάει και επεξεργάζεται [words] πολύ αργά», λέει η Shulman, «Και έχει μια σχεδόν τηλεγραφική ιδιότητα στην ομιλία της: μία – λέξη – κάθε – φορά.

Αυτό είναι κοινό μεταξύ των ανθρώπων όλων των ηλικιών που έχουν τραυματισμό στην αριστερή πλευρά του εγκεφάλου, λέει ο Shulman. «Όταν χάνετε την αριστερή πλευρά, η οποία ελέγχει πολλές κινητικές λειτουργίες, μπορεί να επηρεάσει το στόμα, τη γλώσσα, τον ουρανίσκο πώς όλα αυτά τα πράγματα μπαίνουν στο παιχνίδι».

Η Μόρα παραμένει επίσης αδύναμη στη δεξιά πλευρά του σώματός της και μερικές φορές παλεύει να εντοπίσει τις αποχρώσεις στη γλώσσα.

Ένας συνδυασμός δυνατών και αδυναμιών

Κατά τη διάρκεια μιας συνέντευξης με τη Μόρα, φάνηκαν τόσο οι ικανότητες όσο και τα ελλείμματά της. Το ίδιο ήταν η εξωστρεφής προσωπικότητά της και η περιέργειά της για τον κόσμο.

Η Μόρα ξεκίνησε λέγοντάς μου ένα αστείο: “Πώς κάνεις ένα χοτ ντογκ να στέκεται;” αυτη ρωταει. «Του αφαιρείς την καρέκλα».

Είναι μια απλή γραμμή γροθιάς, που παραδίδεται με ένα λογοπαίγνιο που πιθανότατα θα έπαιρνε ένας μαθητής της δεύτερης τάξης. Αλλά η χρήση λογοπαίγνιων απαιτεί μια αρκετά περίπλοκη κατανόηση της γλώσσας.

Αργότερα, όταν ρωτάω τη Μόρα για την ομιλία της με bat mitzvah, μιλάει για την περιγραφή της προσέγγισής της στη ζωή με ιδιωματισμούς όπως «το ποτήρι μισογεμάτο» και «ροζ γυαλιά».

Και τα δύο παραδείγματα δείχνουν πώς η Μόρα, στα 15 της, συνεχίζει να περνά αναπτυξιακά και γλωσσικά ορόσημα, παρά το αργό ξεκίνημα.

Αλλά κατά τη διάρκεια της συνέντευξης, η Μόρα χρειαζόταν μερικές φορές προτροπές από τη μητέρα της για να καταλάβει ερωτήσεις. Και η ομιλία της, κατά καιρούς, ήταν σταματημένη και ακαθόριστη.

Η τελευταία της ερώτηση, όμως, ήταν δυνατή και ξεκάθαρη: Αφού της εξηγώ ότι η ιστορία της θα βγει στο ραδιόφωνο, ρωτά: “Πότε;”

Το μέλλον ενός μισογεμάτου κοριτσιού

Η Mora Leeb, η οποία δεν χρησιμοποιούσε προτάσεις μέχρι τα 6 και μισό της, τώρα λατρεύει να παρακολουθεί εκπομπές παιχνιδιών που περιλαμβάνουν λέξεις και φράσεις.

«Μην τηλεφωνείτε στο σπίτι μας μεταξύ επτά και οκτώ το βράδυ γιατί είμαστε αφοσιωμένοι θαυμαστές του Jeopardy και του Wheel of Fortune», λέει η Ann Leeb.

Η Μόρα έχει επίσης ξεπεράσει τις ελπίδες των γιατρών και των θεραπευτών που έχουν εργαστεί μαζί της όλα αυτά τα χρόνια.

«Κάθε φορά που τη βλέπω, έχει κάνει κάτι που δεν μπορούσα να φανταστώ όταν την πρωτογνώρισα», λέει η Shulman.

Ένα από αυτά τα πράγματα, λέει ο Shulman, είναι να αναπτύξει μια ολοκληρωμένη προσωπικότητα σε ένα κορίτσι που του αρέσει να παίζει πινγκ πονγκ, να βάζει τα μαλλιά της με γαλλικές πλεξούδες και που μιλάει περιστασιακά στη μαμά της.

«Έχω προκλήσεις να είμαι μητέρα ενός εφήβου», λέει ο Leeb. “Το πρωί, δεν θέλει να σηκωθεί από το κρεβάτι. Το βράδυ, δεν θέλει να πάει για ύπνο.”

Αυτό που οι επιστήμονες εξακολουθούν να θέλουν να μάθουν είναι τι ακριβώς επέτρεψε στον εγκέφαλο της Μόρα να επανασυνδεθεί τόσο εκτενώς. Ήταν η ηλικία της; Τα χρόνια της εντατικής θεραπείας; Ένας ανεξερεύνητος βιολογικός παράγοντας;

Ένα πράγμα είναι ξεκάθαρο: Η κατανόηση της βάσης αυτού του είδους ακραίας πλαστικότητας, λένε, θα μπορούσε να βοηθήσει εκατομμύρια ανθρώπους των οποίων οι εγκέφαλοι προσπαθούν ακόμα να αναρρώσουν από εγκεφαλικό, όγκο ή τραυματικό τραυματισμό. Και η Μόρα βοηθά τους επιστήμονες να εμβαθύνουν την κατανόησή τους, απλώς με το να είναι ο εαυτός της.