Scientia

Acum 10 ani, neurologii au făcut o descoperire surprinzătoare: regiunea creierului care este dedicată procesării imaginilor putea fi reprogramată pentru a interpreta informaţiile tactile. Studii recente vin cu noi descoperiri privind reprogramarea creierului.

În urmă cu aproximativ 10 ani, oamenii de ştiinţă care studiau creierul au făcut o descoperire surprinzătoare: regiunea creierului care în mod normal este dedicată procesării imaginilor a fost reprogramată pentru a interpreta informaţiile tactile, cum sunt cele furnizate de mişcarea vârfurilor degetelor peste literele alfabetului Braille.

Experimente ulterioare au dezvăluit un fenomen similar în alte regiuni ale creierului. Cu toate acestea, aceste studii nu au răspuns la întrebarea dacă această capacitate a creierului de a se reprograma este disponibilă la orice vârstă ori doar la vârste fragede.

Un nou studiu realizat de neurologi de la MIT, în colaborare cu cercetători israelieni indică faptul că reprogramarea creierului este mai uşor de realizat în primii ani de viaţă. Cercetătorii au descoperit că o mică parte a cortexului vizual care procesează mişcarea s-a reorganizat doar în creierul celor care s-au născut orbi, nu şi în cel al persoanelor care au orbit, din diverse motive, pe parcursul vieţii.

Noua descoperire, descrisă în numărul din 14 octombrie al revistei Current Biology, arată modul în care creierul îşi stabileşte conexiunile în primii ani de viaţă şi i-ar putea ajuta pe cercetători să înţeleagă cum să optimizeze abilitatea creierului de a se reprograma mai târziu în viaţă. Acest lucru ar deveni de o importanţă crucială în contextul în care progresele recente din domeniul medicinei fac posibilă activarea vederii persoanelor care s-au născut oarbe.

REPROGRAMAREA CREIERULUI

În anii '50 şi '60 savanţii au început să creadă că anumite funcţiuni ale creierului se dezvoltă normal doar dacă un individ este expus unui flux de informaţie relevantă, ca de exemplu informaţia vizuală ori limbajul, într-o anumită perioadă a vieţii sale. După aceea, teoretizau cercetătorii, creierul îşi pierde abilitatea de a se schimba ca reacţie la input-uri externe.

Studiile pe animale au oferit dovezi în sprijinul acestei teorii. De exemplu, pisicile cu ochii acoperiţi pe timpul primelor luni de viaţă nu au mai putut recăpăta vederea după ce ochii le-au fost eliberaţi. În schimb dacă pisicilor li se acoperă ochii pentru perioade similare la maturitate, nu survine nicio modificare în ce priveşte capacitatea de a vedea.

Cu toate acestea, în ultimii ani au apărut indicii conform cărora lucrurile sunt un pic mai complicate în fapt. Mulţi neurologi sunt de părere astăzi că după o anumită perioadă este foarte dificil, dar nu imposibil să reprogramezi creierul.

Cercetătorii americani de la MIT au vrut să vadă dacă o parte a creierului denumită complexul temporal median poate fi reprogramat în orice moment al vieţii ori doar în perioada de început a vieţii. Ai au ales să studieze această parte a creierului, întrucât reprezintă una dintre cele mai studiate zone de procesare a informaţiilor vizuale. La cei care pot vedea, complexul temporal median este specializat pentru procesarea mişcării.

În câteva cazuri în care pacienţii au pierdut funcţiile specifice acestei părţi a creierului în ambele emisfere, aceştia nu puteau observa mişcarea într-o secvenţă animată. De exemplu, dacă cineva turna apă în faţa lor, aceşti pacienţi vedeau un şuvoi nemişcat, "îngheţat" de apă. Studii anterioare au arătat că la orbi, zona denumită complexul temporal median este reprogramată şi este implicată în procesarea sunetelor, dar aceste studii nu au făcut diferenţa între cazurile de orbi de la naştere şi cei care şi-au pierdut vederea mai târziu în viaţă.

MAI DEVREME VERSUS MAI TÂRZIU

În noul studiu MIT, cercetătorii au studiat trei grupuri de subiecţi - orbi de la naştere, cu vederea neafectată şi subiecţi care şi-au pierdut vederea în cursul vieţii. Folosind scanarea prin rezonanţă magnetică funcţională (fMRI), subiecţii au testat complexul temporal median pentru a observa dacă acesta reacţionează la sunete cum ar fi paşi apropiindu-se. Rezultatele au foarte clare: reacţia a putut fi observată doar la orbii de la naştere.

Scanarea sugerează că cei care au orbit mai târziu în viaţă şi-au dezvoltat în prima parte a existenţei abilitatea de a procesa input-uri vizuale, iar după orbire creierul nu s-a mai reprogramat pentru a procesa informaţie auditivă. Orbii la naştere nu au stimulat niciodată zona testată, iar creierul s-a remodelat în aşa fel încât aceasta să fie folosită pentru procesarea sunetelor.

Trebuie, conform unuia dintre cercetători, să înţelegem că perioada de început a vieţii conţine anumite ferestre de oportunitate care determină modul în care creierul va funcţiona. Aceasta nu înseamnă că experienţa ulterioară nu contează, dar este mai uşor de modelat creierul în cazul în care unele experienţe au loc pe parcursul acestor ferestre de oportunitate.

Un alt aspect important relevat de studiul amintit este acela că în creierul celor care sunt orbi de la naştere există o comunicare superioară celorlalţi între zona complexului temporal median şi cortexul prefrontal. Această conexiune întărită ar putea explica modul în care se reprogramează creierul pentru a procesa informaţia auditivă în zona complexului. Studii anterioare au încercat să găsească grupări de neuroni mai mari care să explice comunicarea superioară între părţile menţionate ale creierului, dar au găsit că traficul deşi superior, se desfăşoară pe "străzi" de aceleaşi dimensiuni.

Întrebarea fără răspuns deocamdată este: poate creierul reînvăţa? Cum diferă procesul învăţării într-un creier adult faţă de creierul unui copil? Studii viitoare care se vor dedica aflării răspunsului la această întrebare vor aduce probabil într-un timp rezonabil răspunsul...

Articolul reprezintă traducerea acestui articol, de pe site-ul MIT, cu acordul editorului.