大腦的神奇適應力:少了部分腦組織,人還能正常生活嗎?
你或許聽過「人類只用了10%大腦」的迷思,但這說法完全不正確——事實上,多數人無時無刻都在使用整個大腦。不過,對於中風倖存者、腦部創傷患者或接受過腦部切除手術的人來說,情況就沒那麼簡單了。許多案例顯示,人類其實不需要100%的腦組織就能存活,甚至可能維持正常功能。
那麼,究竟需要多少腦組織才能生存?神經科學家仍在研究這個問題,目前尚無明確答案。腦部損傷後的恢復狀況,取決於多種因素,包括受損區域、損傷原因及發生年齡等。但你可能會驚訝地發現,即使缺少部分腦組織,人體仍能展現驚人的適應能力。
以化名EG的女性為例,她在接受例行檢查時,意外發現自己完全沒有左側顳葉——這個位於耳朵附近、負責聽覺處理、記憶和語言的重要腦區。醫生推測,這可能是她幼年時囊腫(充滿液體的囊袋)造成的腦損傷所致。令人驚訝的是,EG不僅過著正常生活,閱讀能力無礙,還擁有優於常人的詞彙量,甚至能說流利的俄語。
麻省理工學院腦與認知科學副教授伊芙莉娜·費多連科發現,EG的大腦已自行重組神經路徑。一般人的語言任務會啟用左顳葉,但EG的語言神經活動已轉移到右腦。這顯示大腦具有驚人的可塑性,某些人甚至能在缺少半個大腦的情況下生活。
克里夫蘭醫學中心神經外科醫師威廉·賓加曼已執行超過500例大腦半球切除術,這種手術通常用於治療藥物無效的嚴重癲癇病例。手術中,醫生會切斷連線大腦兩半球的神經纖維,使其中一側停止運作。由於完全移除風險較高,被切斷連線的半球會保留在原位。
賓加曼的其中一位患者莫拉·李柏,嬰兒時期每天癲癇發作多達50次。她在9個月大時接受手術後,雖然需要重新學習微笑、翻身等基本動作,但在治療師協助下,最終恢復了語言和運動能力。如今十幾歲的莫拉,雖然語言處理速度較慢,但剩餘的右腦已成功接管了左腦的功能。
「有些患者在切除半腦後,仍能上大學、結婚生子,認知功能完全正常。」賓加曼坦言:「我們至今仍無法完全理解這種恢復機制。」不過,醫生絕不會觸及腦幹、丘腦或基底核等深層結構,這些區域分別掌管呼吸、心跳、感覺處理和運動控制等基本生命功能。
費多連科指出,腦損傷發生年齡對恢復程度影響重大:「通常損傷發生得越早,恢復情況越好。」但小腦損傷是個例外,這個負責運動協調的區域若在兒童期受損,往往會導致更嚴重的問題,因為它在成長過程中扮演關鍵角色。
儘管如此,文獻中仍記載過幾例缺少小腦卻存活至成年的案例。費多連科認為,我們應該重新思考「非典型大腦」的功能潛力:「對於那些結構特殊卻能維持正常認知功能的大腦,我們仍缺乏足夠的認識。」這些案例提醒我們,人類大腦的適應能力遠超乎想像。