Kerusakan prefrontal cortex Dikompensasi dengan Daerah utuh

Livejurnal69 - Penelitian  Otak selama 30 tahun terakhir telah menunjukkan bahwa jika bagian dari gerakan otak mengendalikan atau sensasi atau bahasa hilang karena stroke atau cedera, bagian lain dari otak dapat mengambil alih fungsi yang hilang - sering serta daerah yang hilang.
Penelitian terbaru di University of California, Berkeley, menunjukkan bahwa hal ini berlaku untuk memori dan perhatian juga, meskipun - setidaknya untuk memori - otak utuh membantu keluar hanya bila diperlukan dan melakukan bisnis seperti biasa ketika tidak.
Hasil ini mendukung hipotesis bahwa memori tidak disimpan di satu tempat, melainkan, didistribusikan di banyak daerah di otak, yang berarti kerusakan yang satu tempat penyimpanan lebih mudah untuk mengkompensasi.
"Ini bukan hanya wilayah-wilayah tertentu, tetapi seluruh jaringan, yang mendukung memori," kata Bradley Voytek, sebuah UC Berkeley postdoctoral fellow di Helen Wills Neuroscience Institute dan penulis pertama dari dua artikel jurnal baru-baru ini menggambarkan EEG (electroencephalogram) studi penderita stroke . Voytek baru saja menyelesaikan gelar Ph.D. dalam ilmu saraf di UC Berkeley.
"Pandangan selalu, jika Anda kehilangan titik A, titik B akan pada semua waktu untuk mengambil alih," kata rekan penulis Dr Robert Knight, UC Berkeley profesor psikologi dan kepala Institut Wills. "Brad telah menunjukkan bahwa tidak benar itu sebenarnya. Hanya datang pada jika diperlukan.
"Sebagian besar waktu, itu bertindak seperti sepotong normal jaringan otak ini hanya tendangan ke hyperdrive ketika bagian buruk otak sangat menantang,. Dan itu dalam waktu kurang dari satu detik. Ini adalah plastisitas saraf sangat fluida, tapi itu bukan standar 'B mengambil alih untuk A,' Teman itu benar-benar 'B akan mengambil alih jika dan ketika diperlukan. "

Salah satu dari makalah, diterbitkan 3 November dalam edisi online Neuron dan dijadwalkan untuk edisi 4 November cetak jurnal, menggambarkan sebuah studi pasien stroke yang telah kehilangan fungsi sebagian di korteks prefrontal, daerah di depan atas dari setiap belahan otak yang mengatur memori dan perhatian.
Voytek menempatkan elektroda pada kulit kepala enam pasien stroke serta enam kontrol dengan fungsi korteks prefrontal normal, dan menunjukkan setiap pasien serangkaian gambar untuk menguji kemampuan nya untuk mengingat gambar untuk waktu yang singkat, memori apa yang disebut bekerja visual. Visual memori kerja yang memungkinkan kita untuk membandingkan dua objek, menjaga satu di memori saat kita melihat lain, seperti ketika kita memilih ripest dua pisang.
"Kami disajikan setiap subyek dengan flash benar-benar cepat stimulus visual dan kemudian menunjukkan mereka yang kedua beberapa saat kemudian, dan mereka harus mengatakan apakah itu sama dengan yang pertama," jelas Voytek. "Idenya adalah bahwa Anda sedang membangun sebuah representasi dari dunia visual Anda entah di otak anda - dan kita tidak tahu bagaimana hal itu terjadi - sehingga nantinya Anda dapat membandingkan representasi ini hantu internal Anda memegang dalam pikiran Anda untuk dunia nyata stimulus visual, sesuatu yang benar-benar melihat ini pasien tidak dapat melakukannya juga.. "
EEGs menyediakan milidetik pengukuran aktivitas otak, meskipun mereka tidak tepat daerah aktif setepat teknik lainnya, seperti pencitraan magnetik resonansi fungsional (fMRI). Di sisi lain, rata-rata fMRI aktivitas otak lebih dari detik, sehingga mustahil untuk membedakan proses otak split-kedua atau bahkan memberitahu yang terjadi terlebih dahulu.
Para ahli saraf menemukan bahwa ketika gambar yang ditunjukkan dengan mata yang berlawanan dengan lesi (output dari mata kiri pergi ke belahan kanan, dan sebaliknya), korteks prefrontal yang rusak tidak menanggapi, tetapi korteks prefrontal utuh di sisi yang sama seperti gambar merespon dalam 300 sampai 600 milidetik.
"EEG, yang sangat baik untuk melihat waktu aktivitas di otak, menunjukkan bahwa bagian otak yang sedang mengkompensasi secara subsecond," kata Voytek. "Ini adalah kompensasi sangat cepat: Dalam menantang kedua sisi yang buruk, sisi utuh otak akan datang online untuk mengambil kendur."
"Hal ini memiliki implikasi untuk apa dokter ukuran untuk melihat apakah ada pemulihan efektif setelah stroke," Knight kata, "dan menunjukkan bahwa Anda dapat mengambil keuntungan dari hal ini untuk melatih area Anda ingin mengambil alih dari daerah yang rusak bukan hanya global pelatihan otak. "
Dalam sebuah makalah yang kedua yang muncul online 4 Oktober dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences, Voytek dan Knight memandang memori kerja visual pada pasien dengan kerusakan tidak hanya pada korteks prefrontal, tetapi juga ke ganglia basal. Ganglia basal adalah sepasang daerah langsung di bawah korteks otak yang terlibat dalam kontrol motor dan belajar dan yang terganggu pada pasien dengan penyakit Parkinson.
Para pasien dengan kerusakan stroke ke korteks prefrontal itu, seperti diduga, masalah ketika gambar dipresentasikan kepada mata pada sisi yang berlawanan lesi. Mereka dengan kerusakan ganglia basal, bagaimanapun, memiliki masalah dengan memori kerja visual tidak peduli bagian mana dari bidang visual ditunjukkan gambar.
"Kertas PNAS menunjukkan bahwa lesi ganglia basal menyebabkan defisit jaringan yang lebih luas, sedangkan lesi korteks prefrontal menyebabkan defisit dalam-belahan bumi yang lebih dalam memori," kata Voytek. "Ini menunjukkan, sekali lagi, memori itu adalah fenomena jaringan daripada fenomena khusus regional."
"Jika Anda mengambil satu ganglia basal, logika akan bahwa Anda akan Parkinsonian pada setengah tubuh Anda Tapi kau tidak.," Kata Knight. "Satu ganglia basal di satu sisi dapat entah bagaimana mengendalikan gerakan cairan di kedua sisi."
"Data Brad menunjukkan bahwa untuk kontrol kognitif, itu hanya sebaliknya Satu kecil lesi ganglia basal di satu sisi memiliki efek global pada kedua sisi tubuh Anda.," Tambahnya. "Ini benar-benar menunjukkan bahwa untuk daerah ini dalam subkortikal ganglia basal, Anda perlu semua itu dapat berfungsi dengan normal Saya tidak berpikir orang akan benar-benar menduga bahwa.."
Knight berharap untuk melakukan tindak lanjut penelitian menggunakan rekaman langsung dari elektroda di otak untuk lebih mengeksplorasi berbagai daerah otak yang terlibat dalam memori visual dan jenis memori dan perhatian diatur oleh korteks prefrontal.
"Kognisi dan memori merupakan bentuk tertinggi perilaku manusia," kata Knight. "Ini bukan hanya tentang menaikkan atau menurunkan tangan Anda, atau apakah Anda bisa atau tidak bisa melihat. Ini adalah hal-hal yang membuat kita manusia, dan itulah yang membuatnya begitu menarik bagi kami."
rekan penulis lain dari kertas Neuron adalah Matar Davis dan Elena Yago dari UC Berkeley Helen Wills Neuroscience Institute; Francisco Barceló dari Institut d'Universitari Investigació en Ciències de la Salut pada Universitat de les Illes Balears di Palma de Mallorca, Spanyol, dan Edward K. Vogel dari Universitas Oregon di Eugene.
Penelitian ini didukung oleh National Institute of Neurological Gangguan dan Stroke dari National Institute of Health, dan oleh American Psychological Association Keanekaragaman Program hibah Neuroscience untuk Voytek.

Catatan Editor: Artikel ini tidak dimaksudkan untuk memberikan nasihat medis, diagnosis atau perawatan.