Nevysvětlitelná komunikace mezi mozkovými hemisférami bez corpus callosum

Srovnání snímků magnetické rezonance u zdravého jedince (vlevo) a pacienta s ACC (vpravo). Corpus callosum je tlustá struktura ve tvaru písmene C vyznačená ve zdravém mozku plnou čarou, která u pacienta s ACC chybí (přerušovaná čára). Spodní obrázek: Snímky funkční magnetické rezonance (fMRI) odhalují symetrické vzory synchronizované aktivity ve zdravém mozku (vlevo) i v mozku pacienta s ACC (vpravo) během odpočinku se zavřenýma očima.
(California Institute of Technology)

Mohl by mozek pomocí elektromagnetických polí komunikovat mezi hemisférami podle teorie navržené  Jonhjoem McFaddenem (School of Biomedical and Life Sciences, University of Surrey)?

Neurovědci z California Institute of Technology (Caltech) došli k záhadnému zjištění. Lidé narození bez corpus callosum (které normálně spojuje obě hemisféry mozku) - tento stav se nazývá ageneze corpus callosum (ACC) - stále vykazují zcela normální komunikaci i přes mezeru mezi oběma polovinami mozku.

Podle J. Michaela Tyszky, náměstka ředitele Caltech Brain Imaging Center, mnoho oblastí mozku ukazuje pomalu se měnící vzorce činnosti, které jsou podobné jedna druhé. Skutečnost, že tyto oblasti jsou synchronizovány, vedlo mnoho vědců k domněnce, že jsou všechny části propojené sítí nazvanou „sítí klidového stavu“.

Bezradní neurovědci

K jejich překvapení, Tyszka a jeho tým zjistili, že tyto „sítě klidového stavu“ vypadají v podstatě normálně u lidí s ACC, i přes nedostatečné propojení.

„Bylo to opravdové překvapení,“ říká Tyszka. „Očekávali jsme, že uvidíme v této skupině mnohem méně propojení mezi levou a pravou stranou mozku, přestože tam chybí asi 200 milionů spojení, které by tam normálně měly být. Jak mohou mít lidé normální komunikaci mezi levou a pravou stranou mozku, aniž by měli corpus callosum? “

ACC se vyskytuje přibližně u jednoho z každých 4000 živě narozených dětí. Typické corpus callosum se skládá z téměř 200 milionů axonů (vláken spojujících mozkové buňky), a je největším svazkem vláken v lidském mozku. U ACC tato vlákna nedokážou překročit mezeru mezi hemisférami během vývoje plodu a nutí obě poloviny mozku, komunikovat prostřednictvím více nepřímých a v současné době neznámých prostředků.

Podle týmu, výsledky jsou zvláště cenné ve světle současných teorií, které dávají do souvislostí postižená mozková spojení s klinickými stavy zahrnující autismus a schizofrenii.

„Nyní vyšetřujeme jedince s ACC, kteří mají také poruchu autistického spektra, s cílem získat poznatky o roli mozkového propojení u autismu, stejně jako u zdravých sociálních interakcí,“ říká Tyszka. „Asi třetina lidí s ACC má také autismus a pozměněné připojení v corpus callosum bylo také nalezeno u autismu. Pozoruhodné kompenzace v mozkových funkčních sítích, které jsme nalezli zde, proto mohou mít významné důsledky i pro pochopení funkce mozku u lidí s autismem. “
 
Zdroj: J. Michael Tyszka, et al., Intact Bilateral Resting-State Networks in the Absence of the Corpus Callosum, The Journal of Neuroscience, 2011