절반의 두뇌로 단어와 얼굴 인식을 적절히 지원할 수 있다 - Sciencetimes

뇌의 가소성과 시각적 인식에 대한 전례 없는 연구에 따르면 어린 시절 뇌의 절반을 제거하는 수술을 받은 사람들은 단어나 얼굴 쌍의 차이를 80% 이상 정확하게 인식했습니다. 제거된 뇌 조직의 양을 고려할 때 놀라운 정확도는 뇌가 스스로를 다시 배선하고 극적인 수술이나 외상성 부상에 적응할 수 있는 능력과 한계를 강조합니다.

피츠버그 대학 연구원들이 오늘 발표한 연구 결과는 국립과학원(PNAS)의 회보인간의 신경 가소성을 특성화하고 단일 뇌 반구가 일반적으로 뇌의 양쪽으로 분할되는 기능을 수행할 수 있는지 여부를 이해하려는 최초의 시도입니다.

수석 저자인 Marlene Behrmann, Ph.D. 교수는 “뇌가 태어날 때부터 기능적 능력을 가지고 미리 배선되어 있는지 또는 성숙하고 환경을 경험함에 따라 기능을 동적으로 조직하는지에 대한 질문은 많은 시각 과학 및 신경 생물학을 주도합니다”라고 말했습니다. 피츠버그 대학과 카네기 멜론 대학에서 안과 및 심리학 박사. “반구절제술 환자들과 함께 일하면서 우리는 단일 뇌 반구의 기능적 능력의 상한을 연구할 수 있었습니다. 이 연구의 결과로 우리는 이제 인간 신경 가소성의 문을 열었고 마침내 뇌 재구성의 능력을 조사할 수 있게 되었습니다. “

신경가소성은 뇌가 환경의 변화에 ​​반응하여 구조적으로나 기능적으로 활동을 변화시키고 스스로를 다시 배선할 수 있게 하는 과정입니다. 그리고 두뇌 가소성은 발달 초기에 최고조에 달하지만, 우리의 두뇌는 성인이 되어서도 계속해서 변화합니다.

인간은 나이가 들어감에 따라 반구라고 하는 뇌의 두 반쪽이 점점 더 전문화됩니다. 이 분업이 절대적이지는 않지만 두 반구는 뚜렷한 주요 책임을 맡습니다. 왼쪽 반구는 인쇄된 단어를 읽는 기본 위치로, 오른쪽 반구는 얼굴 인식을 위한 기본 위치로 성숙합니다.

그러나 신경가소성에는 한계가 있으며 이러한 반구형 선호도는 시간이 지남에 따라 더욱 엄격해집니다. 어떤 경우에는 뇌졸중이나 종양으로 인해 뇌 병변이 발생한 성인이 뇌의 왼쪽 또는 오른쪽 반구가 영향을 받는지 여부에 따라 읽기 장애를 겪거나 안면 장님이 될 수 있습니다.

그러나 뇌가 여전히 매우 가소성인 상태에서 변화하고 적응해야 하는 경우에는 어떻게 될까요? 이 질문에 답하기 위해 연구원들은 어린 시절에 완전한 반구절제술(또는 간질 발작을 조절하기 위해 한쪽 반구를 외과적으로 제거한)을 받은 특별한 환자 그룹을 조사했습니다.

반구절제술은 상대적으로 드물기 때문에 과학자들은 한 번에 소수의 환자에게 접근하는 경우가 거의 없습니다. 그러나 Pitt 팀은 COVID-19 대유행의 예상치 못한 은벽을 발견했습니다. 원격 의료 서비스의 정상화로 인해 40명의 반구절제술 환자를 등록할 수 있게 되었으며 이는 이러한 종류의 연구에 대해 전례가 없는 숫자입니다.

단어 인식 능력을 평가하기 위해 연구자들은 참가자들에게 “비누”와 “수프” 또는 “탱크”와 “압정”과 같이 각각 한 글자만 다른 단어 쌍을 제시했습니다. 아이들이 서로 다른 얼굴을 얼마나 잘 인식하는지 테스트하기 위해 과학자들은 한 쌍의 사람 사진을 보여주었습니다. 두 가지 자극 중 하나가 화면에 1초 미만 동안 나타났고 참가자는 단어 쌍 또는 얼굴 쌍이 같은지 다른지 결정해야 했습니다.

놀랍게도 남아 있는 하나의 반구는 이 두 가지 기능을 모두 지원했습니다. 대조군과 반구절제술을 받은 사람들 사이의 단어 및 얼굴 인식 능력은 차이가 있었지만 그 차이는 10% 미만이었고 평균 정확도는 80%를 초과했습니다. 환자와 대조군의 일치하는 반구를 직접 비교한 ​​결과, 제거된 반구에 관계없이 얼굴 및 단어 인식 모두에서 환자의 정확도가 비슷했습니다.

“안심하게도, 뇌의 절반을 잃는 것은 기능의 절반을 잃는 것과 동일하지 않습니다.”라고 Pitt 의과대학의 의학 과학자 훈련 프로그램 학생인 제1저자인 Michael Granovetter 박사가 말했습니다. “특정 어린이가 반구절제술로 어떤 영향을 받을지 확실하게 예측할 수는 없지만 이 환자들에게서 볼 수 있는 성과는 고무적입니다. 수술 후 가소성을 더 많이 이해할 수 있을수록 더 많은 정보와 추가 편안함을 얻을 수 있습니다. 자녀의 치료 계획에 대해 어려운 결정을 내리는 부모에게 제공합니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/10/221025153314.htm