Stymulacja 2 punktów zaburzyła percepcję twarzy

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Za pomocą elektrod czasowo wszczepianych do mózgu pacjenta specjaliści z Uniwersytetu Stanforda wskazali 2 skupiska neuronów, które odgrywają kluczową rolę w postrzeganiu twarzy. Odkrycia Amerykanów mogą zostać wykorzystane w terapii prozopagnozji, czyli ślepoty twarzy.

Podczas badań zastosowano łagodną stymulację elektryczną dwóch klastrów w obrębie zakrętu wrzecionowatego (dzieliła je odległość ok. 1,2 cm). Procedura ta natychmiastowo zaburzała zdolność rozpoznawania twarzy, podczas gdy pacjent bez problemu postrzegał inne części ciała oraz obiekty nieożywione. Po prostu zmieniłeś się w kogoś innego. Twoja twarz uległa metamorfozie - opowiadał badany eksperymentatorowi.

W 2010 r. dr Kalanit Grill-Spector i Kevin Weiner zauważyli, że w zakręcie wrzecionowatym występują 2 skupiska neuronów - pFus i mFus - które reagują silniej na twarze niż na ręce, nogi, samochody, gitary, kwiaty czy budynki.

Możemy się wiele nauczyć o działaniu różnych części mózgu, odnosząc zaburzenia do miejsc uszkodzenia. Niestety, u poszczególnych pacjentów zakres urazu bywa bardzo różny, w dodatku często nie jest on ograniczony do zakrętu wrzecionowatego. W takiej sytuacji trudno przypisać dany deficyt konkretnemu rejonowi.

Korzystając z pomocy jednego z pacjentów uniwersyteckiej kliniki Rona Blackwella, naukowcy mogli ominąć wiele z zasygnalizowanych przeszkód. Mężczyzna przeleżał tydzień w łóżku, podczas gdy neurolodzy monitorowali za pomocą elektrod rejon mózgu, od którego, wg nich, rozpoczynały się napady padaczki. Blackwell chorował na epilepsję od 11. r.ż. Chorobę udawało się kontrolować farmakologicznie do 2010 r., ale potem terapia zaczęła zawodzić.

Ognisko padaczkowe wykrywa się, przeprowadzając kraniotomię (usuwając część czaszki) i umieszczając na powierzchni kory bądź wewnątrz mózgu elektrody. Wcześniej przez kilka dni pacjentowi nie podaje się leków. Gdy zaczyna się atak, można wyznaczyć jego ognisko. Dzięki temu chirurdzy usuwają później minimalną ilość tkanki.

Bazując na wcześniej zebranych danych, lekarze ze Stanford Hospital wiedzieli, że w przypadku Blackwella elektrody należy umieścić w rejonie obejmującym zakręt wrzecionowaty. Poza elektrokortykografią, która stanowi rodzaj elektroencefalografii, przeprowadzono również badanie funkcjonalnym rezonansem magnetycznym (fMRI) oraz stymulację elektryczną. Stymulacja elektryczna wymaga przepływu prądu pomiędzy elektrodami oddalonymi o 1 cm. pFus i mFus, obejmujące razem ok. 1/4 powierzchni zakrętu wrzecionowatego, dzieli właśnie taki mniej więcej dystans, a szczęśliwym trafem 2 z elektrod umieszczono tuż nad centrami anatomicznymi klastrów Blackwella. Gdy jednocześnie pobudzano oba miejsca, chory donosił o zniekształceniu twarzy naukowca (jego twarz miała się rozpływać, a cechy charakterystyczne zanikały). Po zakończeniu stymulacji wszystko wracało do normy. Ani fałszywa stymulacja, ani pobudzanie sąsiednich obszarów w żaden sposób nie wpływały na postrzeganie twarzy.

Amerykanie zidentyfikowali ognisko padaczkowe Blackwella, ale nie zdecydowali się go usunąć ze względu na bliskość struktur o kluczowym znaczeniu. Co ciekawe, po usunięciu elektrod leki zaczęły ponownie działać...