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她天生大腦缺一大塊,生活卻一切正常?!科學家靠她有了驚人發現!

2016年2月,麻省理工的幾位腦科學家收到一封郵件。

來信者是一名54歲的女子,住在美國康涅狄格州,她說自己剛剛讀到他們寫的「大腦如何對音樂產生反應」的論文,覺得很有意思。

「也許,你們也想研究研究我。」 她在郵件中寫道,「我有一個有趣的大腦。」

「我的意思是,我沒有左顳葉。」

人類大腦分為左右兩個腦半球,每個腦半球分為四個部分,每個部分被稱為「X葉」。

而顳葉就是大腦最外側,處於外側溝下方的那個部分。

其中,左顳葉主要用來識別和處理語言,不管是口頭語還是書面語。

它在識別和記憶單詞上特別擅長,能快速理解讀過的內容,如果這裡受損,會導致學習障礙。

這……沒有左顳葉是什麼意思?

天生沒有嗎?

「是的,而且我的語言能力完全正常。」女子說。

這名女子化名為EG。

她告訴科學家,第一次發現自己的大腦缺了一塊,是在1987年。

那年,EG是一名25歲的年輕女子,正深陷抑鬱症的困擾。

她的家人擔心可能是她的大腦出了問題,讓喬治華盛頓大學醫院給她做核磁共振掃描。

掃描結果出來後,所有人驚呆了:

EG大腦的左側缺少了一大塊,

那裡沒有腦組織,只有腦脊液。

(EG的大腦掃描圖)

醫生告訴她,原因可能是她很小的時候出現中風,導致大腦沒有發育完全。

但他們不明白,為什麼EG的語言和認知能力完全正常。

實際上,EG的表現堪稱優秀,她成年後學習俄語,達到很熟練的水平,之後她還獲得研究生學位,擁有令人稱羨的職業生涯。

她和普通人沒有任何區別,除了大腦丟失了左顳葉。

(缺失的部位大得嚇人)

1988年,醫院給她重新做了一次掃描,大腦沒有任何變化,

到1998年,又做了一次,還是沒有任何變化。

看著掃描圖,所有醫生都露出了見鬼的表情。

有醫生告訴她,她的腦子「根本不合理」,

還有人說她應該得了癲癇,或者她掌握的單詞庫肯定特別有限。當EG展示她既沒有癲癇,單詞儲備也很好時,甚至有醫生生氣了。

EG很憤怒,同時也有些害怕。

「他們激怒了我很多次,在沒有研究的情況下,給我下了這麼多結論。」 她告訴媒體,「但我自己也覺得毛骨悚然。最初的十年,除了父母和兩個朋友外,我沒敢告訴其他人這件事」

2013年,EG開始頭痛,懷疑大腦出現病變。

她再次進行掃描,結果顯示大腦除了沒有左顳葉,其餘一切正常。

看來去醫院是無法知道答案的。

三年後,她主動聯繫上麻省理工的科學家,希望他們能研究她。

(麻省理工學院)

那幾位科學家的研究領域不在語言上,於是把她推薦給同校的認知神經學家,艾薇莉娜·費多倫科(Evelina Fedorenko)。

知道EG的情況後,費多倫科教授簡直欣喜若狂——EG的大腦是科學家夢想的素材。

(艾薇莉娜·費多倫科)

費多倫科的實驗室正在研究不同腦部區域如何學習和理解語言。

科學家們對此只知道個大概,整個系統是如何發展的仍然不清楚。

這是因為,語言發展主要發生在1到3歲的兒童身上,此時他們大腦的變化最明顯。

但這麼做就必須探測兒童的大腦,目前沒有工具能安全地做到。

而沒有左顳葉的EG,能很好地幫助她了解大腦的發展。

對世界上大部分人,語言處理主要發生在大腦左半球,少部分人是左右半球平均分配,更罕見的人是右半球承擔大部分工作。

如果一個人是左撇子,右半球承擔工作的可能性會大些。

而語言處理工作,主要由額葉和顳葉進行。

通常是顳葉先發育,到5歲左右額葉也開始發育。兩個部位發育完全後,人的語言系統就成熟了。

但多年來,科學家不清楚額葉和顳葉的語言區發育是否獨立。

換言之,必須是顳葉發育後,額葉才能發育嗎?

費多倫科想讓EG幫忙解答的就是這個問題。

她想了兩個假設:

一是,額葉語言區獨立於顳葉發育,在它出現後,額葉和顳葉之間會產生通道,加強語言系統的合作。

二是,額葉語言區是靠額葉和顳葉之間的通道才出現的,必須先有顳葉語言區,再有額葉語言區。

實驗中,費多倫科找來94個英語母語者和57個非母語者,和EG做對照實驗。

(艾薇莉娜·費多倫科)

所有人做了一系列語言測試和認知測試,做的時候研究人員用fMRI捕捉他們的大腦活動。

結果發現,做單詞任務時,普通志願者的左右額葉會出現活躍,但EG的左額葉完全沒有。這意味著EG的左額葉沒有語言區,證明第二種假設是對的,顳葉語言區是額葉語言區出現的先決條件。

(做單詞題時,EG的右額葉有反應,左額葉沒有)

(其他志願者的左右額葉都有反應)

從活躍度上看,EG的語言處理能力基本轉到了右腦,雖然它不是大部分人的語言優勢腦,對EG來說它足夠管用了。

做數學題時,EG的左額葉活躍度和志願者們一樣,說明它能實現高級認知功能,功能也是完善的。

(做數學題時,EG的左右額葉都有反應)

這場實驗做了兩次,相隔三年,每次結果都一樣。

最近,費多倫科把實驗論文發表在了《神經心理學》上。

「和前人們的結果一樣,EG證明單獨的腦半球,足以完美地支撐語言的理解和表達能力。」她在論文中寫道,「我們在她的右額葉和右顳葉上都找到能產生反應的語言區,右額葉語言區的反應程度和普通人在常用腦額葉的一樣。」

費多倫科還發現EG的右顳葉語言區的活躍度比普通人高,但不確定這是不是大腦做出的補償。

這次實驗證明了人類大腦的靈活性,

如果腦部受損,它會讓剩下的部位幫忙負責所需的功能。

在幼年時期,這種可塑性會更加強大,和EG一樣,大腦會找到新的連接方式,來彌補缺失的部位。

費多倫科說,這個實驗也證明了,人類大腦中有很多東西是多餘的。

「有一種叫『腦半球切除術』的手術,是用來治對藥物沒反應的癲癇兒童。這個手術是切掉發生癲癇的大腦的一半,切除後,這些兒童仍然保留認知能力。」

「這和EG的情況是一樣的。如果你移除一半大腦,但表現完全正常,證明完整的大腦里有很多多餘部分。

也正是因為這些多餘部分,可以讓我們重新構建系統,讓大腦有可塑性。」

現在,EG知道她的語言能力是大腦重塑,將它從左顳葉轉移到右腦上去了。

不過,她的實驗還沒有停止,費多倫科對她非常感興趣,接下來準備研究沒有左顳葉對聽覺系統有什麼影響。

前段時間,費多倫科公布了還沒被同行評審的論文,裡面研究EG的視覺詞行區。

她把EG的全家人也掃描了一遍,發現她的父親和一個兄弟姐妹都大腦完整,但另一個姐妹缺少了右顳葉,生活也沒受影響。

這說明缺少顳葉是遺傳導致的,兩姐妹未來也會參加更多實驗。

以後,可能經常在腦科學領域看到EG的名字了。

雖然這工作很辛苦,但能為科學做貢獻,也很厲害啊……

ref:

https://www.wired.co.uk/article/she-was-missing-a-chunk-of-her-brain-it-didnt-matter?utm_source=digg

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0028393222000434?dgcid=coauthor

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霸道女總裁_96:我們老師講大腦皮層的時候說過,把大腦切掉一塊會發生什麼?大概率什麼都不會發生。大腦有很強的代償能力。

番茄要發芽:大腦:我可真是個小機靈鬼

壷中天:你很罕見 有多罕見?我們準備用你的名字命名這個現象

可騎鯨入海:我腦子挺全,但不聰明,有人能研究一下是怎麼回事嗎?

Sissi1012六代目:今天剛看了個關於大腦的視頻。。。開場白是這麼說的。。。我們對宇宙的認知可能都比對大腦的認知要多

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