Half brein werkt voor twee dankzij meer verbindingen

Neurologie Bij mensen die een hersenhelft missen, is er meer samenwerking tussen verschillende gebieden dan in een compleet brein.

Hersenscans van zes mensen die sinds hun kindertijd leven zonder (een deel van) hun linker- of rechterhersenhelft.
Hersenscans van zes mensen die sinds hun kindertijd leven zonder (een deel van) hun linker- of rechterhersenhelft. Foto Caltech Brain Imaging Center

Bij mensen bij wie als kind een hersenhelft is verwijderd, kan de andere hersenhelft veel functies overnemen. De circuits van samenwerkende hersengebieden in hun halve brein lijken opmerkelijk veel op die van normale hersenen. Maar de verbindingen tussen die verschillende netwerken zijn veel sterker. Dat schrijven hersenonderzoekers van het California Institute of Technology in de VS deze week in het wetenschappelijke tijdschrift Cell Reports.

Voor kinderen met een zware vorm van epilepsie is soms een hersenoperatie de enige remedie. Een neurochirurg haalt dan het deel weg dat tijdens een epileptische aanval voor problemen zorgt. Dat is vaak een flink deel van een hersenhelft, en soms zelfs de complete helft.

Praten

Wonderbaarlijk genoeg functioneert een deel van deze patiënten als ze ouder worden beter dan je zou verwachten. Vaak kunnen ze praten, zelfs wanneer de hersenhelft is weggehaald waarin de belangrijkste taalgebieden liggen – bij de meeste mensen de linkerhelft. Ook de halfzijdige verlamming die altijd optreedt als een hersenhelft uitvalt, en het verlies van de helft van het blikveld, kunnen gedeeltelijk herstellen. De meeste kinderen kunnen na verloop van tijd zelfstandig lopen, en tweederde kan, met of zonder begeleiding, naar een gewone school, wees eerder onderzoek uit.

Lees ook: Hoe getokkel op gitaar de hersens kan genezen

Hoe een jong gehalveerd brein dit klaarspeelt is nog onduidelijk. De onderzoekers vonden zes patiënten met maar één hersenhelft bij wie het denkvermogen opmerkelijk goed was ontwikkeld. Zij hadden als kind epilepsie gekregen door een geboorteafwijking, een hersenbloeding of door een chronische ontsteking in een hersenhelft (Rasmussen encephalitis). De jongst geopereerde was drie maanden oud, de oudste elf jaar. Ten tijde van het onderzoek waren ze tussen de 20 en 31 jaar oud.

De Amerikanen maakten fMRI-hersenscans van deze patiënten terwijl ze in de scanner lagen en niets bijzonders deden. In deze staat van rust bekeken ze de activiteit in zeven verschillende hersennetwerken.

Aandachtsnetwerk

De laatste jaren wordt duidelijk dat er verschillende circuits zijn in een gezond brein, waarin een vaste set hersengebieden gezamenlijk actief is, afhankelijk van wat de bezitter ervan aan het doen is. Zo is er een zogeheten default mode network dat actief is als we niets doen, en bijvoorbeeld ook een visueel netwerk, een aandachtsnetwerk, en een emotienetwerk.

In een gezond brein beslaan de netwerken gebieden in beide hersenhelften. De onderzoekers verwachtten dan ook een flinke herschikking daarin. Maar het tegendeel bleek het geval. De circuits in de eenzame hersenhelften waren vergelijkbaar met die in dezelfde hersenhelft van zes vergelijkbare gezonde mensen, en met die van 1.482 mensen in een hersenatlas.

Tegelijkertijd waren de verbindingen tússen verschillende netwerken veel sterker dan in een compleet brein. Die zouden dus een rol kunnen spelen bij het aanpassingsvermogen van het brein, vermoeden de auteurs, vooral voor de cognitieve functies.

Ze willen met hun onderzoek beter begrijpen waardoor het brein sommige letsels wel kan compenseren maar andere niet.